工業(yè)機(jī)器人智能工廠運(yùn)行管理

1DB21/TXXXX—XXXX工業(yè)機(jī)器人智能工廠運(yùn)行管理本文件規(guī)定了工業(yè)機(jī)器人智能工廠的運(yùn)行管理架構(gòu)和要求。本文件適用于工業(yè)機(jī)器人智能工廠生產(chǎn)過程的運(yùn)行管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T41255—2022智能工廠通用技術(shù)要求3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1智能工廠smartfactory在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)的、可提高生產(chǎn)過程可控制性及減少生產(chǎn)線人工干預(yù)的、合理計(jì)劃排程的集智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體的人性化工廠。[來源：GB/T38129—2019,3.1.1,有修改]3.2工業(yè)機(jī)器人智能工廠smartfactory制造設(shè)備主要由工業(yè)機(jī)器人組成的智能工廠。注：生產(chǎn)某種產(chǎn)品的智能工廠，這種產(chǎn)品包括工業(yè)機(jī)器人、家電等產(chǎn)品。4運(yùn)行管理架構(gòu)工業(yè)機(jī)器人智能工廠（以下簡稱智能工廠）運(yùn)行管理架構(gòu)見圖1，主要包括工業(yè)機(jī)器人等其他制造設(shè)備管理、生產(chǎn)跟蹤管理、生產(chǎn)物流管理、過程質(zhì)量管理、計(jì)劃調(diào)度管理、統(tǒng)計(jì)分析管理和系統(tǒng)配置管理，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行過程進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)智能工廠運(yùn)行的規(guī)范化管理。2DB21/TXXXX—XXXX圖1智能工廠運(yùn)行管理架構(gòu)5運(yùn)行管理要求5.1通用要求智能工廠應(yīng)具備GB/T41555—2022中5.2的基本要素。5.2制造設(shè)備管理5.2.1通用要求制造設(shè)備管理應(yīng)包括但不限于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行分析、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和設(shè)備故障管理功能。5.2.2設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。5.2.3設(shè)備運(yùn)行分析應(yīng)對(duì)制造設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行建模分析，給出設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)曲線。5.2.4設(shè)備運(yùn)行維護(hù)應(yīng)根據(jù)制造設(shè)備類型制定維護(hù)計(jì)劃，并按計(jì)劃對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并將維護(hù)信息歸檔。5.2.5設(shè)備故障管理宜根據(jù)制造設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)曲線制定有針對(duì)性的預(yù)測(cè)性維護(hù)方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的潛在異常情況并進(jìn)行維護(hù)管理。5.3計(jì)劃調(diào)度管理5.3.1通用要求計(jì)劃調(diào)度管理應(yīng)包括但不限于托盤管理、線邊庫管理、工位管理和調(diào)度信息管理。5.3.2托盤管理3DB21/TXXXX—XXXX托盤管理宜包括維護(hù)托盤名稱、托盤編碼、托盤分類，如果不是通用托盤，維護(hù)托盤能承載的特定物料類型。5.3.3線邊庫管理線邊庫管理宜包括維護(hù)線邊庫名稱、線邊庫對(duì)應(yīng)的工位名稱以及該線邊庫允許存放的物料類型。5.3.4工位管理工位管理宜包括維護(hù)工位名稱、工位描述、工位的坐標(biāo)信息、工位是否需要舉升裝置等信息。5.3.5調(diào)度信息管理工位生產(chǎn)所需的帶料托盤或空托盤在立庫和工位間調(diào)度，并將該信息發(fā)送給智能物流調(diào)度平臺(tái)，平臺(tái)基于物流設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，關(guān)鍵信息宜包括但不限于：——調(diào)度類型：立庫到工位、立庫到工位；——是否需要智能物流設(shè)備參與；——工單名稱；——工位位置；——工位自動(dòng)化加工程序；——請(qǐng)求類型：請(qǐng)求空托盤/請(qǐng)求帶料托盤；——托盤編碼。5.4生產(chǎn)跟蹤管理5.4.1通用要求生產(chǎn)跟蹤管理應(yīng)包括但不限于工單管理、工單跟蹤和監(jiān)控功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工單整個(gè)生產(chǎn)周期的管理，對(duì)工單生產(chǎn)過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，對(duì)生產(chǎn)過程中各生產(chǎn)要素進(jìn)行事后回溯分析。5.4.2工單管理5.4.2.1工單管理用于記錄、處理、跟蹤一項(xiàng)工作的完成情況，是對(duì)客戶訂單的分解，用于指導(dǎo)立庫配盤、物流配送等生產(chǎn)過程，基本屬性宜包括：——工單狀態(tài)：維護(hù)工單狀態(tài)，例如正在生產(chǎn)、工單掛起、生產(chǎn)完成等；——物料名稱：該工單生產(chǎn)的物料名稱，可以是機(jī)器人，可以是關(guān)鍵部件；——生產(chǎn)數(shù)量：該工單生產(chǎn)總量；——優(yōu)先級(jí)：用于排產(chǎn)調(diào)度的基本約束；——計(jì)劃開始時(shí)間：該工單第一道工序的計(jì)劃開工時(shí)間；——計(jì)劃完成時(shí)間：該工單最后一道工序的計(jì)劃完成時(shí)間；——釋放時(shí)間：該工單的實(shí)際下達(dá)時(shí)間。5.4.2.2主要實(shí)現(xiàn)工單查詢、工單新增、工單復(fù)制、工單刪除、請(qǐng)求配盤和取消配盤等操作。a)工單查詢。根據(jù)工單名稱、計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃完成時(shí)間、工單類型和工單狀態(tài)來對(duì)生產(chǎn)工單進(jìn)行篩選查詢，以便后續(xù)進(jìn)行訂單的復(fù)制、刪除和請(qǐng)求配盤等操作；b)工單新增。工單新增包括的基本信息：工單名稱、工單狀態(tài)、工單類型、優(yōu)先級(jí)、計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃完成時(shí)間、釋放時(shí)間、項(xiàng)目號(hào)、物料、數(shù)量和工單描述；c)工單復(fù)制。工單復(fù)制支持復(fù)制選中工單的基本信息，按需求進(jìn)行編輯后，確認(rèn)保存即可完成工單新增；4DB21/TXXXX—XXXXd)工單刪除。工單刪除支持刪除選中的工單；e)請(qǐng)求配盤?；谥付ü伟l(fā)出配盤請(qǐng)求，包括工單名稱、產(chǎn)品編碼、生產(chǎn)數(shù)量、裝配托盤和托盤配盤數(shù)量等信息，以便進(jìn)行后續(xù)的WMS配盤；f)取消配盤。取消指定工單的配盤請(qǐng)求。5.4.3工單跟蹤管理5.4.3.1工單跟蹤主要實(shí)時(shí)記錄在工單生產(chǎn)過程中涉及的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，完成工單在整個(gè)生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)要素的追溯和分析，宜包括工單配盤、立庫計(jì)劃管理和工單在制管理功能模塊。a)工單配盤：——支持按工單號(hào)和配盤數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行工單配盤記錄查詢，工單配盤記錄包括工單號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)、生產(chǎn)數(shù)量、工位編號(hào)、物料編碼、單套物料數(shù)、總數(shù)、優(yōu)先級(jí)、截止日期和配盤狀態(tài)等；——基于指定配盤記錄發(fā)送WMS配盤通知，通知立庫系統(tǒng)進(jìn)行配盤，并實(shí)時(shí)跟蹤工單配盤狀態(tài)。b)立庫計(jì)劃管理：立庫系統(tǒng)在計(jì)劃管理的待配盤工作列表中，可查看工單配盤任務(wù)記錄，及配盤記錄對(duì)應(yīng)的物料信息，包括物料編碼、物料名稱、單位、計(jì)劃數(shù)量、分配數(shù)量、完成數(shù)量、工單號(hào)&工位、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量等信息，立庫系統(tǒng)按物料信息進(jìn)行配盤，完成配盤后，工單狀態(tài)更新為已完成配盤。——立庫系統(tǒng)在計(jì)劃管理的代辦工作中，可查看工單配盤任務(wù)記錄；——配盤記錄關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的物料信息，包括物料編碼、物料名稱、單位、計(jì)劃數(shù)量、分配數(shù)量、完成數(shù)量、工單號(hào)&工位、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量等；——立庫系統(tǒng)按物料信息進(jìn)行配盤，完成配盤后，工單狀態(tài)更新為已完成配盤。c)工單在制管理：——針對(duì)已完成配盤狀態(tài)的工單，進(jìn)行工位備料，通知生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)向智能物流設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送托盤出庫申請(qǐng)，即可生成對(duì)應(yīng)的智能物流設(shè)備任務(wù)；——托盤出庫完成后，通知生產(chǎn)跟蹤子系統(tǒng)，進(jìn)行工位備料；——物料成功配送到工位對(duì)應(yīng)位置后，即可進(jìn)行工單生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)記錄物料消耗情況；——根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求發(fā)出托盤出庫、托盤返庫和托盤返線邊庫等智能物流設(shè)備調(diào)度任務(wù)，工單完成后，工單狀態(tài)變更為生產(chǎn)完成。5.4.4工位狀態(tài)監(jiān)控工位狀態(tài)監(jiān)控主要實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)工位的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，以便生產(chǎn)人員全方位地把控工位生產(chǎn)狀況，高效調(diào)整生產(chǎn)策略，工位狀態(tài)監(jiān)控宜包括：——工位狀態(tài)，包括空閑和正在工作等狀態(tài)；——托盤狀態(tài)，工位對(duì)應(yīng)位置是否有托盤，以及對(duì)應(yīng)的托盤編碼；——報(bào)警信息，顯示工位的報(bào)警信息，包括光柵報(bào)警、機(jī)器人急停和報(bào)警燈信息；——PLC連接，實(shí)時(shí)顯示工位PLC連接狀態(tài)，包括有連接和無連接狀態(tài)。5.4.5物料消耗監(jiān)控物料消耗監(jiān)控主要實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)產(chǎn)品的物料消耗情況，宜包括：——支持具體工單在各個(gè)工位-位置的物料消耗查詢；——物料列表，包括物料編碼、物料型號(hào)、物料描述、數(shù)量和消耗類型；物料消耗記錄，具體包括消耗序號(hào)列、消耗日期和消耗不同原因。5.5生產(chǎn)物流管理5DB21/TXXXX—XXXX5.5.1通用要求生產(chǎn)物流管理應(yīng)包括但不限于物流配送路線管理、物料清單管理、配盤管理、要料管理、工單執(zhí)行管理、完工轉(zhuǎn)序管理和物流監(jiān)控。對(duì)生產(chǎn)過程中關(guān)鍵物料在智能工廠內(nèi)部前后工位之間、工位與立體倉庫之間流轉(zhuǎn)的物流活動(dòng)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)物料的及時(shí)、準(zhǔn)確配送和物流優(yōu)化調(diào)度。5.5.2物流配送路線管理5.5.2.1物流配送模型描述生產(chǎn)過程的操作順序的技術(shù)文件，是多個(gè)工序的序列，是調(diào)度物流設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)配送的關(guān)鍵模型，其基本信息宜包括：——物流配送路線名稱；——物流配送路線版本；——物流配送路線描述。5.5.2.2關(guān)鍵信息宜包括但不限于：——工位順序；——第一步工位；——最后一步工位；——是否需要智能物流設(shè)備；——旋轉(zhuǎn)點(diǎn)；——旋轉(zhuǎn)角度；——自動(dòng)裝配工位控制程序。5.5.3物料清單管理5.5.3.1描述工業(yè)機(jī)器人相關(guān)總裝件、分裝件、組件、部件、零件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及所需的數(shù)量，基本信息宜包括：——BOM名稱；——版本號(hào)；——BOM描述。5.5.3.2關(guān)鍵信息宜包括但不限于：——所需物料名稱；——所需物料規(guī)格；——所需物料數(shù)量。5.5.4配盤管理創(chuàng)建工單并下達(dá)后，宜根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)，向立體倉庫發(fā)送物料的配盤申請(qǐng)，發(fā)送信息宜包括工單號(hào)、產(chǎn)品類型、工單生產(chǎn)數(shù)量、配送工位、物料編碼等信息。系統(tǒng)根據(jù)BOM自動(dòng)計(jì)算物料需求，立體倉庫進(jìn)行配盤操作，并將配盤申請(qǐng)的狀態(tài)更新為“配盤完成”。5.5.5要料管理立體倉庫將工序所需物料配盤完成后，發(fā)送物料齊套信號(hào)到工位，工位開始生產(chǎn)，宜先立體倉庫發(fā)送生產(chǎn)要料請(qǐng)求，系統(tǒng)將物料配送請(qǐng)求發(fā)送到智能物流調(diào)度平臺(tái)，平臺(tái)根據(jù)物料種類、物料總重量、托盤類型等綜合信息，根據(jù)物流設(shè)備、叉車等物流設(shè)備的當(dāng)前任務(wù)列表進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。6DB21/TXXXX—XXXX在接收到調(diào)度指令之后，系統(tǒng)將取料點(diǎn)位置、目標(biāo)點(diǎn)位置發(fā)送給智能物流設(shè)備，智能物流設(shè)備將其狀態(tài)更新為“取貨”，當(dāng)達(dá)到立體倉庫后，自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別該智能物流設(shè)備所需的托盤編碼并進(jìn)行搬料操作，系統(tǒng)將該智能物流設(shè)備狀態(tài)更新為“送貨”，并將托盤編碼和該設(shè)備綁定。5.5.6工單執(zhí)行管理物流設(shè)備到達(dá)工位后，系統(tǒng)通知該工位為機(jī)器人自動(dòng)化搬運(yùn)提供精準(zhǔn)定位信息。機(jī)器人通過RFID和視覺識(shí)別技術(shù)，比對(duì)該工位BOM表和實(shí)際物料信息，確保一致后宜進(jìn)行工單執(zhí)行，并將物流設(shè)備的狀態(tài)更新為“完成配送”，可供智能調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。5.5.7完工轉(zhuǎn)序管理自動(dòng)化生產(chǎn)工位完成任務(wù)后，宜向系統(tǒng)發(fā)送完工回報(bào)信號(hào)，系統(tǒng)根據(jù)工藝流程獲取下一工位的信息，并通知智能物流調(diào)度系統(tǒng)起始工位、目標(biāo)工位等信息，智能物流設(shè)備機(jī)器人完成轉(zhuǎn)序操作，進(jìn)行下一工位進(jìn)行裝配，直到執(zhí)行完整條工藝路線。5.5.8物流監(jiān)控物流監(jiān)控主要實(shí)現(xiàn)工單配盤、立庫出庫和智能物流設(shè)備任務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，宜包括：——工單配盤監(jiān)控，包括物料編碼、明細(xì)數(shù)量、物料套數(shù)和托盤狀態(tài)等；——立庫出庫監(jiān)控，包括工單編號(hào)、出庫托盤編碼、物料型號(hào)、物料數(shù)量、任務(wù)類型、工位編碼、物料托盤位置、目標(biāo)位置地圖點(diǎn)和申請(qǐng)出庫時(shí)間等；——智能物流設(shè)備任務(wù)監(jiān)控，包括任務(wù)編碼、任務(wù)步號(hào)、任務(wù)狀態(tài)、目標(biāo)地圖點(diǎn)、地圖點(diǎn)名稱、動(dòng)作、車輛類型、車輛編號(hào)、物料托盤等。5.6過程質(zhì)量管理5.6.1通用要求過程質(zhì)量管理應(yīng)包括但不限于過程檢驗(yàn)管理、信息管理和質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)控。5.6.2過程檢驗(yàn)管理過程檢驗(yàn)宜包括原材料檢驗(yàn)、樣品檢驗(yàn)和產(chǎn)品檢驗(yàn)等。5.6.3信息管理5.6.3.1應(yīng)建立過程質(zhì)量記錄，保證各環(huán)節(jié)的可追溯性。5.6.3.2宜使用在線質(zhì)量檢測(cè)的方式，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。5.6.3.3宜構(gòu)建質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息化和質(zhì)量管理的信息化，并實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)信息共享。5.6.4質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)控針對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，宜采用統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）方法實(shí)現(xiàn)質(zhì)量分析，能提供基于控制圖的監(jiān)測(cè)畫面對(duì)質(zhì)量異常情況進(jìn)行及時(shí)報(bào)警，以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷和有效評(píng)估過程質(zhì)量的目的。5.7統(tǒng)計(jì)分析管理統(tǒng)計(jì)分析管理為智能工廠組織生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析功能，應(yīng)包括但不限于統(tǒng)計(jì)分析看板和統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表功能。7DB21/TXXXX—XXXX5.7.1統(tǒng)計(jì)分析看板5.7.1.1用于展示智能工廠生產(chǎn)情況，可包括車間看板和工位看板。車間看板展示車間整體生產(chǎn)情況，宜包括：——當(dāng)前工單；——下一工單；——本日已完成產(chǎn)量；——本人故障數(shù)量；——本月已完成產(chǎn)量；——生產(chǎn)進(jìn)度和月產(chǎn)量。5.7.1.2工位看板展示各工位當(dāng)前生產(chǎn)情況，宜包括：——工單號(hào)；——生產(chǎn)序列號(hào)；——產(chǎn)品規(guī)格或型號(hào)；——當(dāng)前工位自動(dòng)識(shí)別圖片。5.7.2統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表為智能工廠組織生產(chǎn)提供制造數(shù)據(jù)采集、設(shè)備利用情況、生產(chǎn)質(zhì)量情況、生產(chǎn)進(jìn)度情況及成本統(tǒng)計(jì)等方面數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)功能。統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表宜包括：——設(shè)備利用情況；——生產(chǎn)質(zhì)量情況；——生產(chǎn)進(jìn)度情況；——成本統(tǒng)計(jì)表。5.8系統(tǒng)配置管理5.8.1通用要求系統(tǒng)配置管理應(yīng)包括但不限于用戶管理、模塊管理、用戶權(quán)限管理、關(guān)鍵表日志管理和服務(wù)器日志管理功能。5.8.2用戶管理用戶管理提供系統(tǒng)使用者信息管理。用戶管理內(nèi)容宜包括：——姓名；——郵箱；——工號(hào)；——工種；——移動(dòng)電話；——照片；——能力評(píng)級(jí)；——角色。5.8.3模塊管理模塊管理用于存儲(chǔ)系統(tǒng)功能模塊信息。8DB21/TXXXX—XXXX模塊管理內(nèi)容宜包括：——模塊名稱；——英文名稱；——本地路徑；