T-GDPIA 11-2020 數(shù)字化工廠 改性塑料制造 功能架構

T/GPDPIA

—2020目 次前言....................................................................................................................................................................

21

范圍

...............................................................................

32

規(guī)范性引用文件

.....................................................................

33

術語和定義

.........................................................................

34

縮略語

.............................................................................

45

基于訂單流程的功能模塊

.............................................................

55.1

...........................................................................

55.2

功能層次的定義

..............................................................

56

系統(tǒng)層結構

.........................................................................

66.1

系統(tǒng)管理層

.....................................................................

66.2

應用管理層

.....................................................................

66.3

設備控制層

.....................................................................

77

程序處理

...........................................................................

77.1

客戶需求

.......................................................................

77.2

前期研發(fā)

.......................................................................

87.3

訂單計劃

.......................................................................

97.4

物料計劃

......................................................................

107.5

物流管理

......................................................................

117.6

生產控制

......................................................................

14T/GPDPIA

—2020

功能架構1 范圍網(wǎng)絡系統(tǒng)集成的一般性要求。本標準適用于數(shù)字化工廠改性塑料制造設計、建設、改造、管理運行及系統(tǒng)升級。2 規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T

工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成

開放系統(tǒng)應用集成框架

第1部分：通用的參考描述GB/T

企業(yè)控制系統(tǒng)集成

第1部分：模型和術語GB/T

工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成

測試應用的服務接口

第2部分：資源管理服務接口GB/T

工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成

測試應用的服務接口

第3部分：虛擬設備服務接口GB/T

工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成

制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結構GB/T

網(wǎng)絡化制造系統(tǒng)集成模型GB/T

工業(yè)企業(yè)信息化集成系統(tǒng)規(guī)范GB/T

企業(yè)信息化系統(tǒng)集成實施指南3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1數(shù)字化工廠

理車間組織。3.2改性塑料

的具有均一外觀的材料。[GB/T

2035-2008，定義

，有修改]3.3功能架構

frameworkT/GPDPIA

—20203.4資源 企業(yè)實體，它提供執(zhí)行企業(yè)活動和/或業(yè)務過程所需的一些或所有的能力（在本部分的內容中，是人員、設備、和/或物料的集合）。3.5公用數(shù)據(jù) public

data（在本部分的內容中，是對于“營銷、研發(fā)、制造、采購、物流”等活動有部分或全部影響的信息）。3.6物料清單

of

所有組裝件、零件和/或生產一種產品所用物料的清單，包括制造一種產品所需要的每種物料的數(shù)3.7企業(yè)管理系統(tǒng) enterprise

management

system能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)企業(yè)活動（如決策、計劃、資源管理、訂單管理、采購、物料、生產等）管理，本部分的內容中，是指企業(yè)資源計劃ERP、客戶關系管理CRM、產品生命周期管理PLM、物流管理系統(tǒng)WMS、制造執(zhí)行系統(tǒng)等）。3.8牌號 grade改性塑料產品，由確定的配方和工藝制成，符合客戶要求的品質標準的塑料產品的代碼。3.9制樣 改性塑料牌號的樣品制作，符合其配方、工藝和品質標準的要求，供客戶前期認證和使用。4 縮略語下列縮略語適用于本文件。CRM：客戶關系管理（Customer

Relationship

）PLM：產品生命周期管理（Product

Lifecycle

）CFD：計算流體力學（

Fluid

Dynamics）LIMS:

實驗室信息管理系統(tǒng)（Laboratory

Management

System）ERP：企業(yè)資源計劃（

Resource

Planning）MRP：物資需求計劃（

Requirement

Planning）MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing

Execution

）WMS:

倉庫管理系統(tǒng)（Warehouse

Management

）T/GPDPIA

—2020AGV：自動導引小車（Automated

Guided

Vehicle）SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory

And

Data

）PLC：可編程邏輯控制器（Programmable

Logic

）HMI：人機接口（Human

Machine

Interface

）RFID：射頻識別（

Frequency

）AOI：自動光學檢測（

Optic

Inspection）RPC：遠程過程調用（

Procedure

Calling）SOA：面向服務的架構（Service-Oriented

Architecture）5 基于訂單流程的功能模塊5.1 總則改性塑料行業(yè)數(shù)字化工廠系統(tǒng)集成的特點，按照“客戶定制、前期驗證、訂單生產、全程數(shù)字化”素集成和功能層的劃分。5.2 功能層次的定義圖

1。

26335-2010

26327-2010

T/GPDPIA

—2020①

⑦

②

⑥

⑩

③

④

⑤

⑧

⑨

工藝仿真

研發(fā)項目管理檢測數(shù)據(jù)管理研發(fā)數(shù)據(jù)管理

生產調度生產分派操作管理

生產統(tǒng)計生產跟蹤數(shù)據(jù)采集

圖

1

數(shù)字化工廠系統(tǒng)業(yè)務流程模型圖6 系統(tǒng)層結構6.1 系統(tǒng)管理層）、PLMWMS能模塊。6.2 應用管理層6.2.1 概述改性塑料制造數(shù)字化車間集成應用管理層系統(tǒng)按生產產品過程所需要的各類功能和任務管理可分管理。應用管理層功能模塊結構圖如圖2所示。6.2.2 研發(fā)管理功能模塊研發(fā)管理功能模塊包括：工藝仿真、研發(fā)項目、研發(fā)數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)等管理功能模塊。T/GPDPIA

—20206.2.3 生產管理功能模塊生產管理功能模塊包括：調度、分派、監(jiān)控、統(tǒng)計等功能功能模塊。6.2.4 物流管理功能模塊模塊。圖

2

應用管理層結構示意圖6.3 設備控制層產品生產過程中生產設備的感知、監(jiān)控與控制的管理，主要包括檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工業(yè)網(wǎng)絡、機電設備，檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和生產監(jiān)控的射頻識別（RFID）、條碼識別、自動光學檢測儀（SCADA控制器等；工業(yè)網(wǎng)絡包括工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等軟硬件；機電設備包括物料輸送、混合、擠出加工、切粒成型、包裝等等過程加工設備。7 程序處理7.1 概述改性塑料制造數(shù)字化車間集成管理系統(tǒng)通過系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、系統(tǒng)以及工業(yè)網(wǎng)絡系的完整流程。各層次信息流的編號及關系見表1功能模塊包括客戶需求、前期研發(fā)、訂單計劃、物料計劃、物流管理、生產控制。信息流編號功能模塊內部系統(tǒng)交互信息①I1:材料信息I2:應用信息I3:訂單信息O3:材料牌號O17:產能交期②O5:工藝信息O6:配方信息③O3:材料牌號④O5:工藝信息O6:配方信息⑤O12:工藝包O13:BOM

信息⑥O12:工藝包O13:BOM

信息⑦O7:原材料信息O8:產能信息O17:產能交期⑧O12:工藝包O13:BOM

信息O14:產品牌號O17:產能交期⑨O19:生產訂單進度O20:生產產量O21:生產時間⑩O18:生產原材料需求信息O27到貨信息O28付信息11O24:原材料庫存O25:成品庫存12O30:生產指令O31:物料數(shù)據(jù)O32:工藝數(shù)據(jù)13O33:生產進度O34:工藝、設備運行情況O35據(jù)O36:品質數(shù)據(jù)O37:異常報警14O23:原材料配送O22:成品入庫16O29:成品發(fā)貨交付T/GPDPIA

—2020表

1

信息流編號表7.2 客戶需求改性塑料行業(yè)具有訂單式生產的特點，在系統(tǒng)集成功能架構中，CRM系統(tǒng)將客戶錄入或者從客戶收集的產品需求信息儲存、整理、評審，作為數(shù)字化工廠功能架構模型的最初輸入（表1戶需求信息將由CRM系統(tǒng)進行接收和處理，一部分信息通過企業(yè)數(shù)據(jù)總線（）傳遞給PLM系統(tǒng)，進行工藝研發(fā)和研發(fā)，形成產品技術先期研發(fā)信息（表1信息流②），同時PLM系統(tǒng)研發(fā)結束后，將研發(fā)過程數(shù)據(jù)傳遞給CRM系統(tǒng)反饋給客戶進行研發(fā)確認（表1信息流③）；另一部分信息由系統(tǒng)轉化為訂ESB1系統(tǒng)將產能交期傳遞給需求功能圖見圖3。O3：材料牌號O6：配方信息CRMO8：產能信息A11O5：工藝信息

O7：原材料信息O10：工藝信息PLM

O12：工藝包

O11：配方信息A12O13：BOM信息O14：產品牌號O15：BOM信息ERP

O16：工藝包O17：產能交期A13節(jié)點：

A1標題：

客戶需求模塊編號：

A1T/GPDPIA

—2020I1：材料信息I2：應用信息I3：訂單信息O3：材料牌號O17：產能交期信息集成平臺I1：材料信息I2：應用信息I3：訂單信息O3：材料牌號O17：產能交期信息集成平臺7.2.1 客戶需求輸入信息流輸入信息流為圖

3

客戶需求功能圖中

CRM

系統(tǒng)外部需求輸入，應包括以下信息：（1）材料信息：材料類型（工程塑料、通用塑料等）、物性（密度、熔點、硬度等）、顏色（白色、黑色等）、外觀（高光、光澤度等）；（2）應用信息：制件（空調、電視、汽車內飾件等）、應用測試（耐候性、）；（3）訂單信息：數(shù)量、交付地址、聯(lián)系人。7.2.2 產品先期研發(fā)信息流先期研發(fā)信息流為圖

3

客戶需求功能圖中

CRM

系統(tǒng)需研發(fā)的工藝與配方信息，應包括以下內容：（1）工藝信息：工藝體系評估、歷史數(shù)據(jù)對比、

模擬、工藝試產驗證、工藝包；（2）配方信息：配方體系評估、歷史數(shù)據(jù)對比、初始配方、樣品制作、樣品內部測試、樣品外部測試。7.2.3 客戶確認信息流客戶確認信息流為圖

3

中客戶需求功能圖中

系統(tǒng)向外部客戶反饋的信息流，應包括以下內容：O13:BOM信息O12：工藝包PLMO13：BOM信息A21

O5：工藝信息

O6：配方信息O12：工藝包CFDA22LIMSA23O14：產品牌號ERP

O15：BOM信息O16：工藝包A24節(jié)點：

A2標題：

前期研發(fā)模塊編號：

A2T/GPDPIA

—2020

認材料、牌號。見圖

3

客戶需求功能圖中

CRM

系統(tǒng)向外部客戶輸出確認信息。7.2.4 外部訂單信息流內部訂單信息流為圖

3

客戶需求功能圖中

CRM

系統(tǒng)向

ERP

系統(tǒng)輸出的信息流，應包括以下信息：原材料和產能信息，CRM

系統(tǒng)將客戶需求轉化成原材料和產能信息，并傳遞給

ERP

系統(tǒng)進行管理，建立訂單和物料計劃等檔案信息。7.3 前期研發(fā)7.3.1 概述前期研發(fā)功能模塊根據(jù)產品需求信息，系統(tǒng)將工藝和配方信息傳遞給CFD軟件和LIMS工藝研發(fā)和BOMBOMPLM1信息流④⑤⑥，最后由PLM系統(tǒng)傳遞給ERP系統(tǒng)進行生產控制。前期研發(fā)功能見圖4。O6：配方信息O5：工藝信息信息集成平臺圖

4O6：配方信息O5：工藝信息信息集成平臺7.3.2 工藝信息流工藝信息流為圖

4

中

PLM

系統(tǒng)向

CFD

軟件傳遞的信息。

系統(tǒng)將工藝信息和配方信息傳遞到

軟件和

LIMS

系統(tǒng)，

軟件對工藝信息進行體系評估、歷史數(shù)據(jù)對比，形成模擬仿真數(shù)據(jù)，再進行試產驗證，最終生成工藝包；LIMS

系統(tǒng)對配方信息進行體系評估、歷史數(shù)據(jù)對比，形成初始配方，再進10信息

O17：產能交期O12：工藝包

O19：生產訂單進度ERP

O18：生產原材料需求信息O13：BOM信息O20：生產產量A31

O24：原材料庫存O14：產品牌號O21：生產時間

O25：成品庫存MESA32O22：成品入庫

O23：原材料配送WMSA33節(jié)點：

A3標題：

訂單計劃模塊編號：

A3T/GPDPIA

—2020行樣品制作并進行樣品內部測試和外部測試，最終生成

信息。7.3.3 配方信息流CFD

軟件和

LIMS

BOM

信息傳遞給

系統(tǒng)進行儲存和管理。7.3.4 內部訂單信息流PLM

系統(tǒng)將存儲的工藝包和

BOM

信息傳遞給

系統(tǒng)，

系統(tǒng)結合原材料和產能信息進行訂單計劃和物料計劃。7.3.5 訂單計劃PLM

系統(tǒng)將

BOM

ERP

1

1

信息流⑦），ERP

系統(tǒng)將相關信息傳遞到

系統(tǒng)，等待生產指令。ERP

系統(tǒng)將生產原材料需求信息傳遞給

WMS

系統(tǒng)進行原材料類型、數(shù)量等信息確認（表

1

將原材料庫存和成品庫存反饋給ERP

1

信息流

11

ERP

系統(tǒng)進行計劃排程，然后將訂單交期反饋給客戶。訂單計劃功能圖見圖

5。O13：BOMO12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息信息集成平臺O13：BOMO12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息信息集成平臺11O26：原材料采購ERPA41025：成品庫存O24：原材料庫存O18：生產原材料需求信息WMS

O23：原材料配送A42節(jié)點：

A4標題：

物料計劃模塊編號：

A4T/GPDPIA

—20207.3.6 內外部信息流內外部信息為圖

5

中

ERP

臺號、生產開始時間、交付日期、、工藝包等7.3.7 生產計劃需求信息流生產計劃需求信息流為圖

5

中由

WMS

系統(tǒng)執(zhí)行

ERP

原材料需求信息，原材料名稱、類型、數(shù)量等。7.4 物料計劃7.4.1 概述訂單計劃下達后，

有原材料庫存，下達是否進行原材料采購命令，并將備料信息傳遞給

系統(tǒng)，由倉庫提前準備物料，確保正常生產。O13：BOM信息O12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息O22O13：BOM信息O12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息O22：成品入庫信息集成平臺7.4.2 物料計劃信息流12信息ERPA51

O25：成品庫存O24：原材料庫存WMS

O23：原材料配送A52

O29：成品發(fā)貨交付節(jié)點：

A5標題：

物流管理模塊編號：

A5T/GPDPIA

—2020物料計劃信息流為圖

6

中

WMS

系統(tǒng)反饋

排程信息，應包括以下內容：原材料庫存（原材料名稱、類型、存儲區(qū)域、數(shù)量等）、成品庫存（成品數(shù)量、存儲區(qū)域等）。7.5 物流管理ERP

根據(jù)訂單需求通過物資需求計劃（Material

Planning，）運算，從而生成物

中。ERP

資源協(xié)調，

1

信息流

15

ERP

系統(tǒng)根據(jù)客戶的需求，將合格的成品發(fā)送給客戶，實現(xiàn)最終產品交付（表

1

信息流

）。O13：BOMO12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息：原材料到貨入庫O22O13：BOMO12：工藝包O8：產能信息O7：原材料信息：原材料到貨入庫O22：成品入庫信息集成平臺7.5.1 原料到貨與成品發(fā)貨信息流該信息流為圖

7

中

WMS

系統(tǒng)處理后輸出原料配送與成品發(fā)貨等信息，應包括以下內容：7.5.2物料配送計劃信息流該信息流為圖

7

中

系統(tǒng)傳遞給

7.5.3 成品入庫信息流13O33O34O32

O35O31MES