GB/T 47118-2026 冶金装备网络化协同制造 通用技术要求

　　ICS 35.240.50 CCS L 67

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 47118—2026

　　冶金装备网络化协同制造

　　通用技术要求

　　Networked collaborativemanufacturingformetallurgicalequipments—

　　Generaltechnicalrequirements

　　2026-01-28发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 47118—2026

　　GB/T 47118—2026

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国冶金设备标准化技术委员会(SAC/TC409)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国重型机械研究院股份公司 、重庆大学 、中国第一重型机械股份公司 、太原重工股份有限公司 、二重(德阳)重型装备有限公司 、北京科技大学 、浙江大学 、宝武装备智能科技有限公司 。

　　本文件主要起草人 :冯连强 、王社昌 、何博 、徐江 、郑新毅 、鄢萍 、王东 、杨波 、陈晋峰 、闫红翔 、张继东 、肖环宇 、闫文秀 、杨 妮 、韩 盛 全 、刘 华 强 、张 宏 鑫 、王 霞 、王 石 、吴 量 、张 嘉 睿 、张 泽 廷 、杜 佳 男 、宋 明 中 、王富强 、王志超 、汪博城 、刘颖 、范勇 、唐科 、董波 、张超 、苏振华 、宋美萱 、武建国 、朱怀江 、王磊 、刘晗 。

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　　冶金装备网络化协同制造

　　通用技术要求

　　1 范围

　　本文件规定了冶金装备网络化协同制造的总体架构 、技术要求和网络化协同制造平台的要求 。

　　本文件适用于冶金装备制造企业内部及供应链上下游企业在网络化协同制造平台的支持下 ,开展网络化协同制造的实施和管理 。

　　注 : 冶金装备主要包括冶炼装备 、连铸装备 、轧制装备 、重型锻压及挤压装备等 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 11457 信息技术 软件工程术语

　　GB/T 15498 企业标准体系 基础保障

　　GB/T 31496 信息技术 安全技术 信息安全管理体系 指南

　　GB/T 42134 智能制造 大规模个性化定制 术语

　　GB/T 44462. 2 工业互联网企业网络安全 第 2部分 :平台企业防护要求

　　3 术语、定义和缩略语

　　3. 1 术语和定义

　　GB/T 11457、GB/T 42134界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1. 1

　　网络化协同制造 networked collaborativemanufacturing

　　利用网络技术和信息技术 ,整合分散制造资源 ,通过资源共享和优化配置 ,实现企业内部以及供应链上下游企业之间的产品研发设计 、制造 、生产 、物流 、销售 、服务和管理等活动协同工 作 的 一 种 制 造模式 。

　　3. 1.2

　　网络化协同制造平台 networked collaborativemanufacturingplatform

　　基于网络化协同制造(3. 1. 1)模式 ,集成信息技术 、网络技术和制造技术 ,支持企业内外部资源高效协同与共享 、共同完成制造任务的综合性平台 。

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　IaaS:基础设施即服务(Infrastructure asa Service)

　　PaaS:平台即服务(Platform asa Service)

　　SaaS:软件即服务(Software asa Service)

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　　4 总体架构

　　针对冶金装备制造工序复杂 、设计/制造协同过程分散化等特点,基于数据处理 、资源注册 、客户需求数据描述 、顶层任务分解 、资源匹配 、协同项目管理等核心技术的协同支撑 ,构建支持开展协同设计研发 、协同生产 、协同 项 目 管 理 、协 同 运 维 服 务 等 活 动 的 冶 金 装 备 网 络 化 协 同 制 造 平 台 (以 下 简 称 “平台 ”) ,形成以冶金装备协同制造企业为核心的网络化协同制造发展模式 。 冶金装备网络化协同制造总体架构如图 1所示 。

　　图 1 冶金装备网络化协同制造总体架构

　　5 技术要求

　　5. 1 数据处理

　　5. 1. 1 数据来源

　　冶金装备网络化协同制造数据来源应包括且不限于以下方面 :

　　a) 客户数据 :包括客户订单 、客户需求 、客户反馈等信息 ;

　　b) 设计数据 :包括设计图纸 、零部件技术参数 、设计进度等信息 ;

　　c) 制造数据 :包括制造进度 、质检信息 、加工工艺等信息 ;

　　d) 物流数据 :包括发货数据 、运单信息 、到货数据等信息 ;

　　e) 安装调试数据 :包括设备开箱验收单 、单机测试 、系统联调 、带负荷性能验证等信息 ;

　　f) 运维数据 :包括实时工况 、生产过程 、故障信息 、设备报警 、维保记录等信息 ;

　　g) 人员数据 :包括人员能力 、工作任务 、工作效率等信息 ;

　　h) 设备数据 :包括冶金装备 、采集设备 、数控设备 、物流设备 、监测设备等信息 ;

　　i) 模型数据 :包括冶金装备工艺 、机理 、质量 、故障等模型信息 ;

　　j) 供应链数据 :包括原材料 、零部件 、半成品 、成品等供应链信息 ;

　　k) 知识数据 :包括冶金装备材料 、设计 、工艺 、运维等知识信息 ;

　　l) 其他数据 :包括行业数据 、市场数据 、政策数据等信息 。

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　　5. 1.2 数据获取

　　如图 2所示 ,数据获取应满足且不限于以下要求 :

　　a) 具备获取冶金装备网络化协同制造各协作企业数据的能力 ;

　　b) 建立数据库总控管理层 ,实现对关系型数据库 、向量数据库等异构数据库的统一调度与管理 ;

　　c) 配置各企业的源数据库字段与平台的目标数据库字段之间的数据映射关系 ;

　　d) 设置数据共享与信息交换规则 ,包括数据更新频率 、数据传输方式等 。

　　图 2 数据获取示意图

　　5. 1.3 数据传输

　　冶金装备网络化协同制造过程数据传输应满足且不限于以下要求 :

　　a) 数据接收 :接收来自设备 、传感器 、执行器等的数据 ,或其他系统的数据 ;

　　b) 数据监控 :具备监控数据传输状态和性能的能力 ,包括数据传输速率 、数据传输失败率等 ;

　　c) 数据保护 :将数据加密后进行传输 ;

　　d) 数据转换 :将接收到的数据转换为平台内部的数据格式 , 以便后续的数据调用 。

　　5. 1.4 数据存储

　　冶金装备网络化协同制造过程数据存储应满足且不限于以下要求 :

　　a) 建立数据存储架构 ,支持标准化的数据交互接 口 ;

　　b) 建立数据质量规则 ,在存储环节进行初步校验与标记 ;

　　c) 根据数据类型差异化设定存储周期 ;

　　d) 采用加密机制 ,建立访问控制策略和包含独立安全存储日志的审计追踪机制 ;

　　e) 关键共享数据采用一致的数据模型与数据实体 ;

　　f) 制定并执行数据备份策略 ;

　　g) 建立数据恢复机制 , 明确最大数据丢失时间(RPO: Recovery Point Objective)/最长停机时间(RTO:Recovery Time Objective) ,对核心业务数据和知识类数据实施异地容灾备份 ;

　　h) 制定数据归档策略 ;

　　i) 跟踪 、记录数据销毁活动 ,具备对数据销毁操作的追溯能力 。

　　5. 1.5 数据分析

　　冶金装备网络化协同制造过程数据分析应满足且不限于以下要求 :

　　a) 实现数据自动化清洗 ,如处理缺失值 、重复数据等 ;

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　　b) 支持多种数据分析方法 ,支持数据的分类 、聚类 、关联规则挖掘等算法 , 能够进行数据的统计 、分析和预测 ;

　　c) 支持数据分析模型与算法的在线干预 , 以便提供数据应用策略 ;

　　d) 支持数据分析过程的全链路可视 。

　　5.2 资源注册

　　资源是跨企业 、跨地域的制造资源 ,包括客户 、人员 、设备 、技术等信息 。 资源注册应满足且不限于以下要求 :

　　a) 建立静态元数据模型 ,实现对人员 、设备及其他资源的静态属性标准化采集与注册管理 、更新 ;

　　b) 建立动态元数据模型 ,实现动态资源实时监测功能 ;

　　c) 具备静态数据与动态数据的协同校验能力 ,实现异常资源数据自动标记与版本回滚功能 ;

　　d) 具备对企业注册信息的审核功能 。

　　5.3 客户需求数据描述

　　客户需求数据描述应满足且不限于以下要求 :

　　a) 从冶金产品功能 、性能 、结构 、安全和成本等方面 ,建立客户需求信息模板 ,实现冶金装备需求信息的结构化描述 ;

　　b) 构建客户需求一致性检验方法 ,确保客户需求的一致 、准确 ;

　　c) 依据客户需求结构化描述 ,形成冶金产品初步设计方案 。

　　5.4 顶层任务分解

　　顶层任务分解流程如图 3所示 。

　　图 3 冶金装备网络化协同制造顶层任务分解流程

　　顶层任务分解应满足且不限于以下要求 :

　　a) 构建顶层任务分解方法 ;

　　b) 顶层任务分解后形成资源匹配所必需的数据 ,包括子任务集 、任务技术要求 、执行顺序等 。

　　5.5 资源匹配

　　资源匹配应满足且不限于以下要求 :

　　a) 依据任务优先级 、工时需求 、技能匹配等因素 ,智能分配合适的人力 、设备 、软件等资源 ;

　　b) 动态平衡资源负荷 ,避免过度分配导致效率下降或资源闲置 ,确保资源利用率最大化 ;

　　c) 持续优化资源匹配策略 ,定期评估资源匹配效果 。

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　　5.6 协同项目管理

　　协同项目管理应满足且不限于以下要求 :

　　a) 综合管理 :实现对协同项目全生命周期(包含设计 、制造 、安装调试 、运维等阶段) 的计划制定 、计划实施 、任务变更及项目资料等方面的综合管理 ;

　　b) 计划制定 :制定协同项目计划 , 明确任务节点及交付物 ,确保项目有序实施 ;

　　c) 计划动态调整 :基于客户需求 、生产进度 、工序合格率 、物料库存及供应链等信息 ,实现项 目计划的动态调整 ;

　　d) 变更管理 :实现对项目实施过程中的产品工艺 、实施条件 、项目计划等变更信息的流程化管控 ;

　　e) 进度管控 :基于数字化工具 ,实现项目生命周期执行进度管控 ;

　　f) 质量管理 :实现对冶金装备(包含材料 、规格 、性能 、工艺 、寿命等) 、项目实施与项目移交资料等方面的质量管理 ,确保实际交付质量与交付目标的一致性 ;

　　g) 关键任务评审 :支持跨企业/跨专业 、多维度协同评审 ,实现评审过程信息的存储 ;

　　h) 沟通管理 :建立项目沟通渠道 ,确保项目信息的及时收集 、分发 、存储与最终处置 ;

　　i) 风险管控 :构建覆盖项目全流程的动态风险管控体系 ,实现项目多源风险的快速识别与应对 ;

　　j) 绩效评估 :对协同项目的交付质量 、资源利用 、计划执行 、团队协作等方面进行系统性评估 ,制定改进措施 。

　　5.7 信息安全

　　信息安全应符合 GB/T 31496的规定 。

　　6 平台要求

　　6. 1 平台架构

　　冶金装 备 网 络 化 协 同 制 造 典 型 平 台 架 构 应 包 括 冶 金 装 备 层 、边 缘 层 、IaaS 层 、PaaS 层 (含 通 用PaaS层和冶金装备领域专用 PaaS层)以及 SaaS层 ,如图 4所示 。

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　　图 4 冶金装备网络化协同制造典型平台架构

　　6.2 冶金装备层

　　冶金装备层应包括冶金装备产品 、生产现场物联设备 ,如工业传感器 、监测设备 、感知控制设备 、工业机器人 、物流设备等 。

　　6.3 边缘层

　　边缘层应处理和管理冶金装备网络化协同制造过程中靠近数据源的实时数据 ,满足对边缘计算资源的实时采集 、数据处理 、数据优化 、分析决策等需求 ,具体功能如下 :

　　a) 设备数据采集 :实现对冶金设备和传感器中各类异构数据的实时采集 ;

　　b) 协议适配解析转换 :将不同通信协议异构数据转换为统一格式数据 ;

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　　c) 边缘计算与存储 : 在 数 据 源 头 进 行 初 步 的 数 据 计 算 、分 析 与 存 储 , 实 现 业 务 实 时 优 化 和 负 载分流 ;

　　d) 任务逻辑编排 :对边缘层内的计算 、通信 、控制等任务进行统一调度与管理 。

　　6.4 IaaS层

　　IaaS层通过对网络 、计算 、存储等计算机资源的抽象 、池化 、管理和调度 ,应提供弹性 、可扩展的云服务基础设施 ,具体功能如下 :

　　a) 服务器管理 :对物理服务器及虚拟化计算资源进行统一管理 ;

　　b) 存储管理 :对数据存储设备和资源进行统一管理 ;

　　c) 网络管理 :提供安全 、稳定 、隔离 、灵活的网络管理与连接能力 ;

　　d) 集群管理 :对物理和虚拟化资源组成的集群进行统一监控 、配置和维护 ,确保资源的高可用性和负载均衡 ;

　　e) 资源调度 :高效 、动态分配计算 、存储 、网络等计算机资源 ,优化资源利用率 。

　　6.5 PaaS层

　　6.5. 1 通用 PaaS层

　　通用 PaaS层应提供服务类 、应用开发类及数据开发类等组件与管理软件 ,实现冶金装备网络化协同制造应用的快速开发 、部署 、集成 、运营 、运维与管理 ,支持弹性扩展 ,具体功能如下 :

　　a) 开发与资源管理 :

　　1) 微服务组件 :支持多维协同应用场景的开发组件 ;

　　2) 租户平台 :提供多租户隔离与资源共享管理能力 ,支持以 SaaS模式向多个不同租户提供服务 ;

　　3) 容器平台 :具备对应用基础打包资源与运行资源的管理与调度能力 ;

　　4) 即时通讯 :支持网络化协同制造过程中的文件 、语音 、视频 、图像等数据的高效传输 ;

　　5) 流程引擎 :具备对网络化协同制造业务流程的逻辑建模 、自动化执行与监控能力 ,并对业务流程所需资源进行管理 ;

　　6) 消息引擎 :具备应用间异步消息传递的管理与调度能力 ;

　　7) 智能运营 : 以平台用户和业务功能为视角 ,智能分析与优化资源使用效能 , 以数据驱动用户体验与业务功能的优化 ;

　　8) 智能运维 :对平台自身状态进行智能化监控 、分析 、优化与维护 ;

　　9) 人工智能开发平台 :提供人工智能模型的开发 、训练与部署等功能 ;

　　10) 低代码开发平台 :通过可视化方式与少量编码 ,快速构建业务应用 。

　　b) 大数据服务与管理 :

　　1) 关系数据库 :用于处理网络化协同制造过程中的结构化数据 ,具备事务处理 、高可用性和扩展能力 ;

　　2) 时序数据库 :用于处理设备运行的时序性数据 ,满足高频存储和访问需求 ;

　　3) 向量数据库 :用于处理网络化协同制造过程中的文本 、语音 、视频 、图像等数据 ,具备相似性检索能力 ;

　　4) 内存数据库 :用于处理高并发 、低延迟的数据 ,支持高性能计算场景的应用 ;

　　5) 数据可视化 :具备数据的多维度 、多形式可视化展现能力 ,辅助管控决策 ;

　　6) 数据服务治理 :具备元数据管理 、主数据管理 、数据质量监控等基本数据治理能力 ;

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　　7) 数据处理 :具备批处理和流处理能力 ,支持对多源数据的清洗 、转换和集成 ;

　　8) 数据仓库 :具备面向主题的数据集中存储与管理能力 ,支持大规模数据分析 ;

　　9) 计算引擎 :具备分布式计算资源的调度与管理能力 ,支撑大规模数据处理等任务 。

　　6.5.2 冶金装备领域专用 PaaS层

　　冶金装备领域专用 PaaS层应面向冶金装备网络化协同制造过程 ,提供特定的业务活动支撑 ,具体功能如下 :

　　a) 协同设计与 仿 真 : 提 供 多 用 户 跨 区 域 协 同 设 计 服 务 与 冶 金 工 艺 仿 真 环 境 , 共 享 设 计 资 源 与数据 ;

　　b) 协同制造与仿真 :支持跨企业 、跨区域的协同制造工艺优化 ,提供制造过程仿真环境 ;

　　c) 设备协同运维 :具备对冶金装备运维知识共享 、远程诊断 、预测性维护等功能的服务能力 ;

　　d) 设计制造转换 :支持从设计模型到制造模型的自动转换与生成 ;

　　e) 知识库 :提供冶金装备领域知识的管理与共享应用服务 ;

　　f) 个性化推荐 :基于用户行为和制造资源 ,具备业务活动智能推荐能力 ;

　　g) 资源检索 :具备对平台内设计 、制造等资源的智能检索能力 ;

　　h) 资源匹配 :提供协同制造任务的资源匹配模型与服务 ;

　　i) 资源优化 :实现人员 、设备 、时间 、技术等资源的合理配置 ;

　　j) 数据分析 :具备对多维度数据的挖掘与分析能力 ;

　　k) 权限管理 :支持对敏感信息的细粒度权限控制 ,确保不同用户和角色只能在其授权范围内进行访问和操作 。

　　6.6 SaaS层

　　SaaS层应包括贯穿于冶金装备网络化协同制造全流程的业务功能 ,实现冶金装备网络化协同制造的数字化和智能化 ,具体功能如下 :

　　a) 门户网站 :提供行业新闻 、政策 、产品 、咨询 、企业等信息的综合展示与资源检索功能 。

　　b) 客户需求分析与管理 :实现对客户需求的识别 、分类 、分析与管理等功能 ,形成客户需求解决方案 。

　　c) 智能供应 :支持从原材料采购到冶金产品交付的全链条智能化管理 。

　　d) 协同研发设计 :支持用户参与的在线协同设计 、设计方案迭代更新 ,提供产品管理与设计知识库等功能 ,企业实现跨区域 、跨部门 、跨专业的协同设计工作和设计资源共享 。

　　e) 协同项目管理 :提供研发设计 、制造 、生产 、物流 、安装调试等任务的发布与审核 、任务进度监控 、任务变更与管理 、关键节点监控等功能 ,支持齐套性检查 、交付物数字化移交 。

　　f) 协同智能生产 :支持协同制造生产任务计划排产 、任务调度等 ,完善制造物料清单(BOM :Bill ofMaterial)的工艺路线 、工装要求等生产属性 ,利用智能技术优化生产过程 ,提高生产效率和质量 。

　　g) 协同运维服务 :提供设备管理 、备品备件管理 、故障诊断 、故障报警 、预测性维护 、运维知识库 、设备运行状态监控 、设备监控状态评估及能耗优化等功能 。

　　h) 其他 :提供质量监督 、协同服务评价及协同管控决策等功能 。

　　6.7 网络安全防护

　　平台网络安全防护应符合 GB/T 44462. 2规定 。

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　　6. 8 基础保障标准体系

　　基础保障标准体系应符合 GB/T 15498规定 。