工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)要求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)要求本標準規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡化協(xié)同的術(shù)語和定義、總體要求、系統(tǒng)構(gòu)成要求、關(guān)鍵技術(shù)要求、網(wǎng)絡協(xié)同應用要求、信息安全要求等內(nèi)容。本標準適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的協(xié)同設計要求、協(xié)同制造要求、協(xié)同供應鏈要求等應用規(guī)則。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IndustrialInternet以機器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡互聯(lián)為基礎，通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現(xiàn)智能控制、運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革，是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應用生態(tài)。2.2網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)Networkedcollaborationtechnology以互聯(lián)網(wǎng)平臺為工作環(huán)境，以網(wǎng)絡協(xié)同工具/軟件為載體，充分利用網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)，通過系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)互通、信息分析優(yōu)化、人機交互等手段，協(xié)調(diào)兩個或者兩個以上的不同資源或者個體，協(xié)同一致地完成相同目標的技術(shù)。2.3資源共享協(xié)同服務Intelligentgroupingandresourcesharing;IGRS通過有線或無線的通信方式，實現(xiàn)信息設備、通信設備、自動化設備、安防監(jiān)控裝置等設備之間的互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務的交換技術(shù)和接口規(guī)范。2.4網(wǎng)絡協(xié)議InternetProtocol為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定，其中TCP/IP是最基本的協(xié)議。2.5互聯(lián)網(wǎng)安全Internetsecurity指網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護，不因偶然的或者惡意的原因而遭2受到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行，網(wǎng)絡服務不中斷。3綜述網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)能改善人們信息交流的方式，打破人們在時間和空間上相互分隔的約束，從傳統(tǒng)的串行工作方式，變成并行工作方式，提高群組工作的質(zhì)量和效率。使網(wǎng)絡環(huán)境下的群體活動成為真正意義上的數(shù)字化和敏捷化，最終通過改變業(yè)務經(jīng)營模式與方式達到資源最充分利用，實現(xiàn)用戶滿意度和個性化體驗的最大提升。3.2結(jié)構(gòu)組成網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。圖1網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)結(jié)構(gòu)組成3.3基本條件網(wǎng)絡化協(xié)同技術(shù)的核心是網(wǎng)絡技術(shù)和信息技術(shù)。4總體要求4.1高效的網(wǎng)絡平臺4.1.1應建立配置高、擴展性強的主機、服務器等終端系統(tǒng)。4.1.2應建立寬通道、大流量、穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡線路。4.1.3應使用多用戶訪問的專業(yè)、穩(wěn)定的協(xié)同軟件系統(tǒng)。4.2數(shù)據(jù)的交互共享4.2.1建立各級標識解析節(jié)點和公共遞歸解析節(jié)點，促進信息資源集成共享。3建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)4.2.2企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場總線、IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)裝備、傳感器、控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的互聯(lián)。4.2.3利用IP、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)供應鏈以及跨供應鏈之間的企業(yè)內(nèi)、外網(wǎng)設計，生產(chǎn)、管理、商務等各環(huán)節(jié)的互聯(lián)，支持內(nèi)、外網(wǎng)業(yè)務協(xié)同。4.3全生命周期協(xié)同4.3.1實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的各個環(huán)節(jié)過程中的可追溯性協(xié)同，包括項目概念設計、研發(fā)、生產(chǎn)、供貨、客戶使用、售后服務等階段。4.3.2對產(chǎn)品生命周期過程中的功能與性能設計、生產(chǎn)效率、品質(zhì)質(zhì)量、經(jīng)濟性、環(huán)保性和能耗率等方面協(xié)同，尋求其最佳平衡點。4.3.3在產(chǎn)品生命周期中，將前期的設計、生產(chǎn)、加工等技術(shù)范疇，同后期的使用環(huán)境、客戶體驗等商務范疇，協(xié)同起來互相促進。4.4數(shù)據(jù)的整合集成應實現(xiàn)：a）不同專業(yè)的數(shù)據(jù)庫安全訪問；b）不同專業(yè)軟件之間的兼容使用；c）不同專業(yè)文件格式的標準化統(tǒng)一；d）不同專業(yè)知識庫的耦合度提升。4.5網(wǎng)絡安全保護應包含：a）物理隔離系統(tǒng)；b）硬件設備保護；c）軟件系統(tǒng)安全；d）數(shù)據(jù)信息安全；e）病毒防護系統(tǒng)。5系統(tǒng)構(gòu)成要求5.1互聯(lián)網(wǎng)平臺應包括Internet網(wǎng)絡。5.2網(wǎng)絡協(xié)議應包括：a）應用層協(xié)議；b）運輸層協(xié)議；c）網(wǎng)絡層協(xié)議；4d）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；e）物理層協(xié)議。5.3硬件終端應包括：a）主機；b）服務器；c）網(wǎng)絡打印機；d）移動設備；e）人機交互終端。5.4操作系統(tǒng)常用的Windows、Linux、Mac等操作系統(tǒng)，應包括：a）進程管理；b）內(nèi)存管理；c）文件系統(tǒng)；d）網(wǎng)絡通訊；e）安全機制；f）用戶界面；g）驅(qū)動程序。5.5網(wǎng)絡協(xié)同平臺應包括：a）即時通訊軟件；b）文檔管理協(xié)同軟件；c）流程管理協(xié)同軟件；d）綜合管理協(xié)同軟件；e）專業(yè)設計軟件。5.6網(wǎng)絡安全系統(tǒng)應包括：a）防火墻技術(shù)；b）身份驗證技術(shù)；c）入侵檢測系統(tǒng)；d）密碼口令管理；e）病毒防護技術(shù)；f）網(wǎng)絡操作的審計監(jiān)控技術(shù)；g）網(wǎng)絡物理隔離系統(tǒng)。56關(guān)鍵技術(shù)與要求6.1軟件接口網(wǎng)絡化協(xié)同的軟件接口關(guān)鍵技術(shù)與要求如圖2所示。圖2軟件接口關(guān)鍵技術(shù)與要求6.2數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡化協(xié)同的數(shù)據(jù)交互關(guān)鍵技術(shù)與要求如圖3所示。圖3數(shù)據(jù)交互關(guān)鍵技術(shù)與要求6.3知識工程與知識庫6.3.1知識工程與知識庫有利于實現(xiàn)協(xié)同團隊的協(xié)作與溝通。網(wǎng)絡化協(xié)同應解決跨行業(yè)、跨領域的多專業(yè)業(yè)務協(xié)同和管理協(xié)同場景下知識的形成、管理、應用等問題，包含：6a）知識庫的混亂和審核機制問題；b）知識庫的協(xié)同問題；c）不同專業(yè)知識庫耦合問題；d）隱形知識庫的形成。6.3.2通過隱含知識的編碼化和數(shù)字化，使信息和知識從原來的混亂狀態(tài)變得有序化。6.3.3將距離業(yè)務應用遠知識轉(zhuǎn)化成可以直接使用的近知識；將隱性的淺知識按照業(yè)務應用場景顯性化變成顯性的深知識。6.3.5知識驅(qū)動的網(wǎng)絡協(xié)同遵循的原則為：a）知識顯性化程度越高，越接近業(yè)務應用，實用性越強，效率越高；b）知識工具化程度越高，自動化和智能化程度越高；c）知識層級越高，智慧程度越高，知識價值越大。6.4全生命周期6.4.1應解決網(wǎng)絡協(xié)同的全生命周期過程場景下的縱向過程協(xié)同問題，包括：a）全生命周期內(nèi)各階段之間的協(xié)同和管理；b）開發(fā)各個階段或環(huán)節(jié)上各相關(guān)企業(yè)、部門和人員之間的協(xié)同工作。6.4.2以網(wǎng)絡化協(xié)同設計為例，全生命周期協(xié)同技術(shù)流程如圖4所示。圖4全生命周期關(guān)鍵技術(shù)流程76.5多學科協(xié)同仿真6.5.1應解決多學科相關(guān)仿真軟件的封裝與集成，數(shù)據(jù)異構(gòu)，多學科之間有效耦合問題，實現(xiàn)多部門、多專業(yè)、多人員、多工具之間的協(xié)同仿真，如圖5所示。圖5多學科協(xié)同仿真6.5.2應對復雜產(chǎn)品多個不同學科領域的子系統(tǒng)所組成的整體系統(tǒng)進行相應的仿真分析，即進行多個領域的協(xié)同仿真，從而對產(chǎn)品進行全面的評估和分析。6.5.3企業(yè)可以在統(tǒng)一平臺下，實現(xiàn)仿真過程的協(xié)同化和標準化，管理仿真數(shù)據(jù)、流程、軟件資源和任務調(diào)度工具，并能與設計、試驗等外部系統(tǒng)集成，實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成協(xié)同研發(fā)環(huán)境。7網(wǎng)絡協(xié)同應用要求7.1應用架構(gòu)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡協(xié)同技術(shù)應用架構(gòu)如圖6所示。8圖6網(wǎng)絡協(xié)同技術(shù)應用架構(gòu)7.2網(wǎng)絡化協(xié)同設計7.2.1協(xié)同設計應建立統(tǒng)一的設計標準，包括圖層、顏色、線型、打印樣式等。7.2.2所有設計專業(yè)人員應在一個統(tǒng)一的平臺上進行設計，從而減少現(xiàn)行各專業(yè)之間（以及專業(yè)內(nèi)部）由于溝通不暢或溝通不及時導致的錯、漏、碰、缺，實現(xiàn)所有圖紙信息元的單一性，實現(xiàn)一處修改其他自動修改，提升設計效率和設計質(zhì)量。7.2.3協(xié)同設計應對設計項目進行規(guī)范化管理，包括：a）進度管理；b）設計文件統(tǒng)一管理；c）人員負荷管理；d）審批流程管理；e）自動批量打??；f）分類歸檔等。7.2.4為了滿足設計各階段對產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的不同需求，需要建立多視圖的產(chǎn)品模型。7.2.5應通過規(guī)劃、調(diào)度和控制產(chǎn)品設計開發(fā)的工作流，保證把正確的信息和資源，在正9確的時刻，以正確的方式送給正確的小組或小組成員，同時保證產(chǎn)品開發(fā)過程收斂于顧客需7.2.6產(chǎn)品開發(fā)過程中，各個子任務之間相互制約、相互依賴，其中包括設計規(guī)范和設計對象的基本規(guī)律、各種一致性要求、當前技術(shù)水平和資源限制，以及用戶需求等相互約束，產(chǎn)品開發(fā)應在保證各種約束滿足的條件下，進行約束求解。7.2.7協(xié)同設計小組對產(chǎn)品開發(fā)的考慮角度、評價標準和領域知識不盡相同，必然導致協(xié)同設計過程中沖突的發(fā)生，因此應充分合理解決設計中的沖突，最大限度地滿足各領域?qū)＜业囊?，使最終產(chǎn)品的綜合性能達到最佳。7.3網(wǎng)絡化協(xié)同制造7.3.1協(xié)同制造應充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，將串行工作變?yōu)椴⑿泄ぷ?，實現(xiàn)供應鏈內(nèi)及跨供應鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設計、制造、管理和商務等合作的生產(chǎn)模式，最終通過改變業(yè)務經(jīng)營模式與方式達到資源最充分利用的目的。網(wǎng)絡化協(xié)同制造的架構(gòu)如圖7所示。圖7網(wǎng)絡化協(xié)同制造架構(gòu)7.3.2供應鏈協(xié)同體系應包含：a）戰(zhàn)略目標協(xié)同體系；b）組織結(jié)構(gòu)協(xié)同體系；c）業(yè)務流程協(xié)同體系；d）信息共享協(xié)同體系；e）信任機制協(xié)同體系；f）財務結(jié)算協(xié)同體系；g）金融資本協(xié)同體系；h）物流支撐協(xié)同體系；i）線上線下協(xié)同體系；j）需求預測協(xié)同體系；k）產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同體系；l）采購管理協(xié)同體系；m）庫存管理協(xié)同體系；n）制造管理協(xié)同體系；o）銷售服務協(xié)同體系。7.3.3可以通過建設能源管理系統(tǒng)，整合自動化和信息化技術(shù)，實現(xiàn)對能源生產(chǎn)、輸配和消耗的管控一體化。7.3.4可以通過建立智能可視化倉庫管理系統(tǒng)，簡化庫房倉儲管理中各個業(yè)務流程環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、識別與信息交互過程，為管理者提供多方位、直觀的統(tǒng)計信息，提高工作效率，實現(xiàn)需求的快速響應。7.3.5可以通過分析在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中獲得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中可能存在的風險，并通過迅速檢測和修復，降低設備和生產(chǎn)線的故障率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。8信息安全要求8.1網(wǎng)絡安全分類應包括：a）系統(tǒng)安全；b）網(wǎng)絡信息安全；c）信息傳播安全；d）信息內(nèi)容安全。8.2網(wǎng)絡安全防范種類應包括：a）防范網(wǎng)絡攻擊，包括主動攻擊和被動攻擊；b）防范病毒木馬；c）防范偽基