2023民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范II目 次1范引文件 1語定義 1略語 1間統(tǒng)構(gòu) 2礎(chǔ)字要求 2訊絡(luò)求 4據(jù)理求 4息統(tǒng)成口求 5造行統(tǒng)要能 7附錄A（資性民空鍛數(shù)化產(chǎn)間據(jù)字例舉 8參考獻 9PAGEPAGE1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范范圍本文件適用于指導(dǎo)民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的規(guī)劃、建設(shè)、驗收和運營。（GB/T8541 GB/T22239—2019 GB/T37393—2019 數(shù)字化車間通用技術(shù)要求GB/T38854—2020 智能工廠生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議GB/T8541界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1民用航空鍛件civilaviationforgings應(yīng)用于民用航空器的鈦合金、鋼、超合金、鋁合金、高溫合金等鍛件。3.2數(shù)字化生產(chǎn)車間digitalfactory以生產(chǎn)對象所要求的工藝和設(shè)備為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)、自動化、測控技術(shù)等為手段，用數(shù)據(jù)連接車GB/T37393—2019，3.33.3生產(chǎn)設(shè)備productionequipment民用航空鍛件（3.1）數(shù)字化生產(chǎn)車間（3.2）現(xiàn)場資源層中的設(shè)備，其通過自身功能以及同其他輔助設(shè)備協(xié)同來執(zhí)行車間具體生產(chǎn)工藝的設(shè)備?？s略語下列縮略語適用于本文件。BOM：物料清單（BillofMaterial）ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）JIT：準時生產(chǎn)（JustInTime）MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）OEE（OverallEquipmentEffectiveness）PDM（ProductDataManagement）PLM（ProductLifecycleManagement）RFID（RadioFrequencyIdentification）SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SupervisoryControlAndDataAcquisition）WCS：倉庫控制系統(tǒng)（WarehouseControlSystem）WMS：倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）1圖1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間系統(tǒng)架構(gòu)不同層次的具體集成內(nèi)容如下：——現(xiàn)場資源層集成人員、生產(chǎn)設(shè)備、模具與工裝和生產(chǎn)物料等制造資源；——制造執(zhí)行層以制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心軟件，集成生產(chǎn)排程、作業(yè)管理和質(zhì)量管理等功能；——企業(yè)管理層作為民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的上層信息管理系統(tǒng)，下發(fā)企業(yè)訂單計劃并接收生產(chǎn)報表信息等。管理者、維保人員、生產(chǎn)人員和工藝人員等人員的數(shù)字化要求包括：——采用條形碼、RFID或視覺等方式進行身份識別；——系統(tǒng)可識別用戶身份、狀態(tài)和工作任務(wù)等信息。生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化要求包括：——應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)各類傳感器的實時數(shù)據(jù)采集，能夠?qū)ιa(chǎn)中的關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝過程數(shù)據(jù)等進行完整的記錄；——應(yīng)具備可視化能力，能在車間現(xiàn)場顯示設(shè)備的實時信息；——應(yīng)具備人機交互能力，滿足操作的授權(quán)和處理相關(guān)的人機交互；——能夠?qū)崿F(xiàn)耗電量、耗水量和耗天然氣量等能耗數(shù)據(jù)的采集；——模具與工裝的數(shù)字化要求包括：————應(yīng)記錄模具的使用壽命信息，包括模具上限壽命、報廢日期、壓件數(shù)量等；——使用條碼及電子標簽等編碼技術(shù)滿足模具與工裝的可識別性；——具有模具和工裝的數(shù)字化的立體庫，能夠自動入庫、存儲和出庫等。工藝的數(shù)字化要求包括：——生產(chǎn)工藝應(yīng)可以數(shù)字化表述，能夠被PLM和MES等系統(tǒng)錄入和識別，能夠直接下發(fā)至生產(chǎn)設(shè)備以便于生產(chǎn)執(zhí)行；——宜結(jié)合工藝仿真軟件制定工藝參數(shù)。鍛件生產(chǎn)需要的原料、材料、燃料、輔料和半成品等生產(chǎn)物料的數(shù)字化要求包括：————應(yīng)具有單件物料和批次生產(chǎn)物料的編碼；——熱加工環(huán)節(jié)使用的物料應(yīng)在加工環(huán)節(jié)保證前后物料編碼的一致性，保證可追溯；————識別信息可具備一定的可擴展性。生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)字化要求包括：——應(yīng)在各工序的顯著位置設(shè)置信息化顯示看板；——生產(chǎn)設(shè)備的工作區(qū)域位置應(yīng)安裝現(xiàn)場視頻設(shè)備，進行生產(chǎn)過程記錄和追溯；——宜為生產(chǎn)人員配備終端設(shè)備進行啟動工單工序啟動、工序下轉(zhuǎn)、不合格品審理單處理、工裝管理等操作；——生產(chǎn)過程中使用尺寸測量、測溫等儀器儀表所采集的檢測數(shù)據(jù)應(yīng)可接入信息化系統(tǒng)中；——（/（）數(shù)字化生產(chǎn)車間的通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備：————車間應(yīng)具備接入不同通訊協(xié)議設(shè)備的能力，傳輸協(xié)議應(yīng)遵循GB/T38854—2020中實時數(shù)據(jù)及命令的報文格式的相關(guān)規(guī)定；——通訊網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)遵循GB/T22239—2019中第二級安全要求的相關(guān)規(guī)定?！獙囬g所需數(shù)據(jù)進行采集、存儲和管理，并支持異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通；——采用實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的存儲方式；——應(yīng)具備信息安全策略，如訪問與權(quán)限管理、入侵防范、數(shù)據(jù)容災(zāi)備份與恢復(fù)等。數(shù)字化生產(chǎn)車間語義化描述數(shù)據(jù)按性質(zhì)分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)：——靜態(tài)數(shù)據(jù)指不隨生產(chǎn)過程改變的數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)組成靜態(tài)屬性集；——動態(tài)數(shù)據(jù)指隨生產(chǎn)過程和工藝流轉(zhuǎn)改變的數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)組成動態(tài)屬性集。2。圖2現(xiàn)場工藝設(shè)備模型輪型號、帶鋸轉(zhuǎn)速、進給量等。加熱工序主要設(shè)備包括：模具加熱爐和制件加熱爐。輔助設(shè)備包括：鍛造機器人、模具、模架、噴脫模劑設(shè)備等。熱處理工序主要設(shè)備包括：熱處理爐和冷卻設(shè)備。ERPMESWMS/WCSSCADA所示。圖3信息系統(tǒng)集成接口各系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系可按照GB/T32854.2—2017中第4章描述的先進控制系統(tǒng)的層次架構(gòu)。各系統(tǒng)之間接口的具體信息如表1所示。表1各信息系統(tǒng)之間的接口信息信息系統(tǒng)接口接口內(nèi)容ERP與PLM/PDM接口PLM/PDM向ERP傳遞信息產(chǎn)品信息PLM/PDM與MES接口PLM/PDM向MES傳遞信息設(shè)計信息、產(chǎn)品檢驗信息、結(jié)構(gòu)化工藝信息MES向PLM/PDM傳遞信息質(zhì)檢信息ERP與MES接口ERP向MES傳遞信息生產(chǎn)計劃MES向ERP傳遞信息生產(chǎn)統(tǒng)計MES與WMS/WCS接口MES向WMS/WCS傳遞信息出入庫單，配套出庫，退貨入庫，換料信息，原材料庫存信息WMS/WCS向MES傳遞信息出入庫單完成，庫存信息，退貨完成，換料完成信息ERP與WMS/WCS接口ERP向WMS傳遞信息出入庫單，半成品、工裝、原料等入庫單信息WMS向ERP傳遞信息原料等入庫完成信息MES與SCADA接口MES向SCADA傳遞信息工藝指導(dǎo)SCADA向MES傳遞信息信息反饋信息系統(tǒng)的集成應(yīng)具有開放性，支持開放標準，宜符合GB/T26335—2010中8.1的規(guī)定。/生產(chǎn)排程應(yīng)包括如下內(nèi)容：————應(yīng)具備導(dǎo)入現(xiàn)場資源層的基礎(chǔ)資料功能，通過應(yīng)用程序接口API自動實時同步導(dǎo)入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包含：工作日歷、生產(chǎn)設(shè)備（資源）、資源組、輔助資源（模具）、人員、班次、班制、倉庫、供應(yīng)商、物料等基礎(chǔ)信息；——BOM——設(shè)備效率約束，設(shè)備班次班制約束、設(shè)備人機約束和設(shè)備維保約束等；——可自定義排程，可以同一個產(chǎn)品設(shè)置不同版本BOM，設(shè)置多種生產(chǎn)工藝路線，不同鍛造設(shè)備設(shè)置不同的人機效率和工作時間?！邆涑^訂單到期時間分析預(yù)警，超負荷使用生產(chǎn)資源分析預(yù)警。作業(yè)管理應(yīng)包括如下內(nèi)容：————啟動工單、報工及報不合格品。質(zhì)量管控應(yīng)從進料到售后，實現(xiàn)各生產(chǎn)工序以及售后質(zhì)量管理，包括：——進料應(yīng)對原料、輔助材料、包裝材料等采購原料進行抽驗檢驗；——————售后質(zhì)量管理則作為產(chǎn)品檔案的重要組成部分在系統(tǒng)中實現(xiàn)記錄和閉環(huán)處置?！邆洚a(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計、分析和預(yù)測功能，能夠通過質(zhì)量趨勢的統(tǒng)計和預(yù)測，給出產(chǎn)線可能存在問題的工序單元或者設(shè)備。生產(chǎn)信息追溯可根據(jù)物料信息輸入、產(chǎn)品信息輸入等輸出產(chǎn)品生產(chǎn)履歷信息。追溯信息如表2所示。表2追溯信息分類信息輸入物料標識碼/坯料號/供貨商、生產(chǎn)時間/生產(chǎn)班次、生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品標識碼、產(chǎn)品屬性、客戶信息輸出原料基本信息、供貨商信息、終端用戶信息、鍛件產(chǎn)品信息、廢品信息、工藝標準信息、各工序追溯信息等其中，各工序追溯信息如表3所示。表3各工序追溯信息序號追溯工序追溯信息1備料材料牌號、坯料件號、備料設(shè)備號、坯料重量、坯料規(guī)格尺寸2加熱爐批號、坯料件號、上料時間、加熱工藝參數(shù)、操作工3鍛造成形制件號、鍛造機號、模具號、生產(chǎn)時間、工件信息、鍛造工藝參數(shù)、關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)、操作工4熱處理制件號、熱處理設(shè)備號、生產(chǎn)時間、工件信息、熱處理工藝參數(shù)、關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)、操作工5檢測制件號、操作工、檢驗結(jié)果、各個工序質(zhì)量檢測結(jié)果檔案、檢測明細信息能耗管理應(yīng)包括如下內(nèi)容：————應(yīng)能方便快捷的接入各類儀器儀表設(shè)備并讀取實時數(shù)據(jù)；——生產(chǎn)設(shè)備信息管理包含如下內(nèi)容：——應(yīng)具備完善的設(shè)備檔案信息，包括設(shè)備編號、設(shè)備類型、設(shè)備名稱、設(shè)備主要參數(shù)、設(shè)備模型和設(shè)備描述等的數(shù)字化描述；——應(yīng)能夠顯示各生產(chǎn)設(shè)備在車間的分布位置，并根據(jù)不同顏色顯示設(shè)備的運行、停機、故障、檢修和離線等實時狀態(tài)；——應(yīng)能夠顯示各生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)量信息；——應(yīng)能夠顯示設(shè)備報警信息，包括：設(shè)備名稱、報警時間、報警級別和報警時間等，能夠推送到相關(guān)維修人員；——應(yīng)能夠自動生成設(shè)備的點檢任務(wù)和點檢標準，推送到相關(guān)點檢人員；——鍛造設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)具備可視化功能，應(yīng)構(gòu)建設(shè)備數(shù)字化仿真模型，結(jié)合采集數(shù)據(jù)準確模擬設(shè)備的實時運行狀態(tài)，并能夠按照設(shè)備結(jié)構(gòu)實現(xiàn)部件級的分解查詢；——OEE倉儲管理包含如下內(nèi)容：——應(yīng)結(jié)合工廠內(nèi)部的物料存儲管理需求建立JIT體系，并包含必要的物料核算，結(jié)合工廠的倉庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)入/出庫的協(xié)同作業(yè)；——鍛件入庫前其本體或包裝袋上附有條形碼或二維碼，用戶通過掃描讀取鍛件的相關(guān)信息，包含：生產(chǎn)批產(chǎn)號、產(chǎn)品圖號及名稱、材料牌號等；——系統(tǒng)可收集入庫時間、出入庫數(shù)量、距離交期識別，有關(guān)信息能與其他系統(tǒng)集成。安全環(huán)保管理包含如下內(nèi)容：——車間應(yīng)安裝必須的安全防護裝置（如限位保護、緊急停止等），在各執(zhí)行機構(gòu)之間設(shè)有必要的啟動、連鎖保護措施，并配置安全識別系統(tǒng)和聲光報警系統(tǒng)，保證現(xiàn)場人員的安全；——車間生產(chǎn)現(xiàn)場的裝備工作區(qū)域、易發(fā)生故障區(qū)域和安全通道等位置應(yīng)按照攝像頭等現(xiàn)場視頻設(shè)備；——————車間各工序的制造過程，和鍛件報廢處理等過程中，應(yīng)保證對環(huán)境的影響（負作用）最小。PAGEPAGE8附錄A(資料性)民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)字典例舉民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)字典宜符合附錄A的規(guī)定。表A.1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)字典例舉序號屬性標識符數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度單位值域備注1人員編碼PersonnelIDString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)2裝備編碼EquipmentIDString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)3物料名稱MaterialNameString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)4模具名稱MoldNameString50bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)5裝備狀態(tài)EquipmentStatusInt2bytes//停機、檢修、故障等。6裝備能耗EquipmentEnergyConsumptionReal4bytes度≥0.00動態(tài)數(shù)據(jù)7工序產(chǎn)量ProcessOutputInt2bytes個≥0動態(tài)數(shù)據(jù)8下料完成信號BlankingCompletionSignalbool1bit/0/1動態(tài)數(shù)據(jù)9爐門開啟時間FurnaceDoorOpeningTimeDateAndT