T∕CFA 03110321-2020 鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺通.用要求

ICS23.040.80J31IT/CFA03110321—2020前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 15基本要求 36運維模型 47功能模塊 4附錄A（資料性附錄）遠程運維平臺功能示例 8附錄B（資料性附錄）備件壽命數(shù)據(jù)采集模型示例 附錄C（資料性附錄）備件壽命提醒控制模型示例 參考文獻 T/CFA03110321—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本標準的某些內(nèi)容可能涉及專利。本標準的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別這些專利的責任。本標準由中國鑄造協(xié)會標準工作委員會提出。本標準由中國鑄造協(xié)會歸口。本標準負責起草單位：共享智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司、襄陽金耐特機械股份有限公司、煙臺冰輪智能機械科技有限公司、共享裝備股份有限公司。本標準參加起草單位：天津立鑫晟智能制造有限公司、山東時風（集團）有限責任公司。本標準主要起草人：彭凡、楊軍、帥德軍、田立海、楊志偉、楊嘉鑫、林凱強、劉亞賓、薛蕊莉。本標準參加起草人：孫成安、石衛(wèi)東、帥德國、劉清信、劉成強、紀昌勇、徐海港。本標準于2020年03月13日為首次發(fā)布。T/CFA03110321—2020遠程運維平臺是通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，對數(shù)字化設(shè)備或系統(tǒng)進行運行管理或運行保障，達到提高設(shè)備或系統(tǒng)運行的可靠性以及效率的目的。遠程運維平臺作為鑄造數(shù)字化工廠的一種可選運維方式，具有管理數(shù)據(jù)可視化、運行保障自動化、故障響應(yīng)快速及時和運維成本低等諸多優(yōu)點。本標準的制定可為國內(nèi)提供遠程運維服務(wù)的平臺或企業(yè)提供參照，同時也能為國內(nèi)鑄造智能裝備制造企業(yè)在設(shè)計產(chǎn)品與使用遠程運維平臺的通用接口時提供參考和借鑒，提高遠程運維平臺對設(shè)備的通用性。1T/CFA03110321—2020鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺通用要求本標準規(guī)定了鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺的基本要求、運維模型和功能模塊的要求。本標準適用于鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺的構(gòu)建和使用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。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/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求GB/T34982云計算數(shù)據(jù)中心基本要求GB/T35319-2017物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接口要求GB/T36326信息技術(shù)云計算云服務(wù)運營通用要求T/CFA031103.5鑄造數(shù)字化工廠通用技術(shù)要求3術(shù)語和定義T/CFA031103.5中界定的及以下術(shù)語和定義適用于本文件。3.1遠程運維remoteoperationandmaintenance通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)字化設(shè)備或系統(tǒng)進行的運行管理和保障的運維模式。3.2遠程運維平臺remoteoperationandmaintenanceplatform提供遠程運維功能或服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺（云平臺）。4總則4.1遠程運維架構(gòu)4.1.1鑄造數(shù)字化工廠的遠程運維架構(gòu)見圖1，通過數(shù)字化輔助設(shè)備、傳感器和控制器等載體（如工控機、PLC等），將設(shè)備、生產(chǎn)單元、數(shù)字化工廠運行過程中產(chǎn)生的各類關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)采集。4.1.2所采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)（如4G/5G/以太網(wǎng)等）上傳至遠程運維平臺。4.1.3遠程運維平臺對采集的數(shù)據(jù)進行處理，依據(jù)處理結(jié)果指導和優(yōu)化設(shè)備、生產(chǎn)單元及數(shù)字化工廠的運行管理與保障。2T/CFA03110321—2020圖1遠程運維架構(gòu)4.2功能模塊及數(shù)據(jù)流關(guān)系鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺功能及數(shù)據(jù)流示意圖見圖2。鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺按照功能進行劃分，主要包括：設(shè)備管理、運維管理、異常管理、生產(chǎn)過程監(jiān)測、倉儲管理、生產(chǎn)成本和統(tǒng)計分析等功能模塊。遠程運維平臺功能示例參見附錄A。3T/CFA03110321—2020圖2鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺功能及數(shù)據(jù)流示意圖5基本要求5.1數(shù)據(jù)采集要求5.1.1準確性采集數(shù)據(jù)的準確性（數(shù)字信息與實體信息的數(shù)值誤差）應(yīng)符合實際控制反饋的要求。5.1.2可靠性數(shù)據(jù)的采集應(yīng)連續(xù)且完整的進行，采集的數(shù)據(jù)應(yīng)可被系統(tǒng)識別。5.1.3實時性數(shù)據(jù)采集的響應(yīng)時間（數(shù)字信息與實體信息產(chǎn)生的時間誤差）應(yīng)符合實際控制反饋的要求。5.2運維許可4T/CFA03110321—2020遠程運維平臺應(yīng)根據(jù)用戶隱私保護、生產(chǎn)及運維管理的需求，選擇運維服務(wù)的云環(huán)境（如私有云、公有云和混合云等），并向用戶獲取運維許可（如設(shè)備接入許可和數(shù)據(jù)采集許可等）。5.3接口要求鑄造數(shù)字化工廠遠程運維平臺中運維管理系統(tǒng)的接口應(yīng)按GB/T35319-2017中6.11的SRAI-11接口的要求執(zhí)行。5.4云計算要求云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)符合GB/T34982的規(guī)定；云計算服務(wù)提供方應(yīng)符合GB/T36326的規(guī)定。5.5信息安全要求遠程運維平臺應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的信息安全防護措施，信息安全防護措施至少應(yīng)符合GB/T22239-2019第一級安全要求中的規(guī)定：a)對傳感器、無線傳輸和RFID標簽等使用物理安全保護措施（如靜電屏蔽、選擇性鎖定等）保障數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)陌踩籦)對傳輸信號采用加密傳輸和傳輸節(jié)點認證等措施保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?；c)對數(shù)字化輔助設(shè)備和遠程運維平臺等使用防火墻等措施保障數(shù)據(jù)存儲及傳輸?shù)陌踩?運維模型6.1數(shù)據(jù)模型遠程運維平臺應(yīng)根據(jù)運維對象的監(jiān)測特征建立相適應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，并依據(jù)模型選取相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方式和數(shù)據(jù)格式。監(jiān)測特征一般可選取設(shè)備工況參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)、生產(chǎn)參數(shù)和庫存量等。數(shù)據(jù)采集方式應(yīng)符合數(shù)據(jù)采集的準確性和可靠性要求；數(shù)據(jù)格式應(yīng)符合平臺數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)傳輸加密的要求，示例參見附錄B。6.2反饋控制遠程運維平臺應(yīng)根據(jù)運維對象的特征建立反饋控制機制，并依據(jù)機制選取相應(yīng)的反饋控制方式。反饋控制機制一般可選取其控制特征（如關(guān)鍵參數(shù)控制閾值、備件壽命閾值和設(shè)備運行時長等）作為控制輸入，以控制方式作為控制輸出（如異常預(yù)警、故障報警和統(tǒng)計報表等），示例參見附錄C。7功能模塊7.1設(shè)備管理7.1.1設(shè)備建模遠程運維平臺應(yīng)根據(jù)設(shè)備類別、型號、相關(guān)配件和所采集的數(shù)據(jù)(具體信息)等信息，在平臺上建立相應(yīng)的設(shè)備數(shù)據(jù)模型。7.1.2設(shè)備接入5T/CFA03110321—2020平臺應(yīng)通過有線或者無線的方式，接入公共網(wǎng)絡(luò)或者專有網(wǎng)絡(luò)，進行設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，通過建立的數(shù)據(jù)模型接入遠程運維平臺。7.1.3設(shè)備標識接入遠程運維平臺的設(shè)備，應(yīng)按照一定的編碼規(guī)則進行統(tǒng)一標識管理，標識應(yīng)唯一并且具有可追溯性。7.1.4基本信息登記用戶應(yīng)在遠程運維平臺登記設(shè)備的型號、廠商和出廠日期等基礎(chǔ)信息。7.1.5設(shè)備監(jiān)測遠程運維平臺應(yīng)及時監(jiān)測并記錄設(shè)備運行工況參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)參數(shù)和設(shè)備報警信息等動態(tài)數(shù)據(jù)。7.1.6備件管理遠程運維平臺應(yīng)對設(shè)備的備件進行周期性管理，其管理內(nèi)容應(yīng)包括但不限于：a)監(jiān)測備件的使用及剩余壽命，平衡備件生產(chǎn)和存儲等；b)制定更換計劃，統(tǒng)一安排備件保養(yǎng)更換；c)對關(guān)鍵備件設(shè)定壽命預(yù)警值，并對備件的使用情況進行分析。7.2運維管理7.2.1維修管理設(shè)備操作人員、維修人員及管理人員，應(yīng)具有相應(yīng)的平臺操作權(quán)限。設(shè)備操作人員通過平臺發(fā)布維修需求；維修人員接收并執(zhí)行維修任務(wù)，反饋維修計劃及維修進度等信息。維修管理流程可參考圖3制定。6T/CFA03110321—2020圖3維修管理流程圖示例7.2.2維護保養(yǎng)應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型，周期性地提醒現(xiàn)場維保人員維護保養(yǎng)設(shè)備。7.3異常管理7.3.1異常預(yù)警應(yīng)建立設(shè)備工況數(shù)據(jù)模型，對設(shè)備運行狀態(tài)、健康狀態(tài)等進行預(yù)警。7.3.2異常報警檢測到設(shè)備或數(shù)據(jù)采集功能處于異常狀態(tài)時，應(yīng)即時通過平臺將設(shè)備異常信息告知用戶。7.3.3異常診斷應(yīng)通過對設(shè)備異常信息數(shù)據(jù)與知識庫的異常類別對比，診斷異常原因。7.3.4異常處理7T/CFA03110321—2020可依據(jù)診斷出的異常原因，推薦部分異常的處理方案。7.4生產(chǎn)過程監(jiān)測應(yīng)記錄所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量，對工廠生產(chǎn)產(chǎn)品進度進行監(jiān)測并與工廠生產(chǎn)計劃進行對比，實時監(jiān)測生產(chǎn)計劃完成率。7.5倉儲管理應(yīng)監(jiān)測倉庫的原輔材料儲、消耗和產(chǎn)品的出入庫等信息。7.6生產(chǎn)成本應(yīng)獲取鑄造數(shù)字化工廠的生產(chǎn)成本如金屬投料消耗、型砂消耗、液料消耗、廢品損失和能源消耗等數(shù)據(jù)，可支持按日、周、月或年進行生產(chǎn)成本統(tǒng)計。7.7統(tǒng)計分析遠程運維平臺應(yīng)對鑄造數(shù)字化工廠的監(jiān)測記錄的歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，內(nèi)容包括但不限于生產(chǎn)、設(shè)備、環(huán)境、能源、成本和效率等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。8T/CFA03110321—2020（資料性附錄）遠程運維平臺功能示例A.1范圍本部分內(nèi)容給出了某一類設(shè)備的遠程運維實例，內(nèi)容包含設(shè)備建模、設(shè)備接入、工況監(jiān)測、備件全生命管理、運維管理、異常管理和統(tǒng)計分析方面的功能模塊。本部分用于為指導設(shè)備遠程運維的策劃和實施提供參考和借鑒。A.2功能模塊A.2.1設(shè)備建模通過設(shè)備建模功能模塊，根據(jù)設(shè)備相關(guān)參數(shù)（設(shè)備狀態(tài)、工況、環(huán)境、生產(chǎn)和備件等信息的參數(shù)）確定模型屬性并建立設(shè)備模型，設(shè)備模型屬性可參考圖A.1給出的示例。圖A.1設(shè)備模型功能模塊界面A.2.2設(shè)備接入根據(jù)數(shù)據(jù)采集的方式設(shè)備接入分為跨云接入和MtoM接入，可根據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集的實際情況選擇其中一種接入方式，具體設(shè)備接入的實施流程可參考圖A.2中給出的示例。9T/CFA03110321—2020圖A.2設(shè)備接入功能模塊界面A.2.3工況監(jiān)測設(shè)備接入成功后，能通過工況監(jiān)測功能模塊查看所有設(shè)備的狀態(tài)和各個設(shè)備詳細的工況參數(shù)，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測可參考圖A.3給出的示例，設(shè)備的工況參數(shù)監(jiān)測可參考圖A.4給出的示例。圖A.3設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能模塊界面T/CFA03110321—2020圖A.4設(shè)備工況參數(shù)狀態(tài)監(jiān)測功能模塊界面A.2.4關(guān)鍵備件全生命周期管理通過關(guān)鍵備件全生命周期管理功能模塊，可查詢備件工作時長記錄、更換記錄、維修記錄、備件狀態(tài)和壽命提醒等信息，具體界面見圖A.5。圖A.5關(guān)鍵備件全生命周期管理功能模塊界面A.2.5運維管理通過運維管理功能模塊，能對設(shè)備維修、保養(yǎng)和巡檢等現(xiàn)場運維活動的流程進度進行在線管理，具體界面見圖A.6。T/CFA03110321—2020圖A.6運維管理功能模塊界面A.2.6異常管理異常管理功能模塊，能顯示出現(xiàn)異常的設(shè)備信息如（設(shè)備報警、設(shè)備參數(shù)異常和設(shè)備預(yù)警等并對異常信息執(zhí)行診斷和處理管理操作，具體界面見A.7。圖A.7異常管理功能模塊界面A.2.7統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析功能模塊能通過對設(shè)備生產(chǎn)、開動、工況、工藝參數(shù)和環(huán)境等歷史記錄的參數(shù)依據(jù)用戶的選擇在后臺進行統(tǒng)計和計算，并在統(tǒng)計分析功能模塊界面以圖表的形式展示，具體界面見圖A.8。T/CFA03110321—2020圖A.8統(tǒng)計分析功能模塊界面T/CFA03110321—2020（資料性附錄）備件壽命數(shù)據(jù)采集模型示例B.1數(shù)據(jù)采集模型備件壽命數(shù)據(jù)采集模型見圖B.1，其中自變量時間（t），因變量備件累積工作時長（T），即備件壽命。圖B.1備件壽命數(shù)據(jù)采集模型圖B.2采集方式通過單元控制與管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中調(diào)取備件關(guān)聯(lián)設(shè)備的開動時間（h）。B.3數(shù)據(jù)格式采集數(shù)據(jù)格式按每小時（h）進行采集，采集數(shù)據(jù)格式如下：selectFROM_UNIXTIME(`atvtime`，'%Y%m%d%H')ashh，count(*)ascntfrombao_players_infogroupbyhhT/CFA03110321—2020（資料性附錄）備件壽命提醒控制模型示例C.1控制反饋模型備件壽命數(shù)據(jù)采集模型見圖C.1。圖C.1備件壽命提醒控制模型圖C.2輸入實時采集備件工作時長（T）并依據(jù)壽命閾值進行判斷。C.3輸出實時展示備件剩余壽命，壽命達到預(yù)警值輸出備件壽命預(yù)警信息。T/CFA03110321—2020參考文獻[1]T/CFA031103.4—2018鑄造工藝數(shù)字化設(shè)計通用要求[2]T/CFA03110313—2020