(高清版)GBT 40647-2021 智能制造 系統(tǒng)架構(gòu)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)2021-10-11發(fā)布2022-05-01實施GB/T40647—2021前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4智能制造系統(tǒng)架構(gòu) 4.1總則 14.2生命周期維度 24.3系統(tǒng)層級維度 44.4智能特征維度 5附錄A(資料性)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)使用示例 7附錄B(資料性)生命周期維度與系統(tǒng)層級維度之間的關(guān)系 附錄C(資料性)生命周期維度與智能功能維度之間的關(guān)系 附錄D(資料性)不同利益相關(guān)方對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的使用 參考文獻(xiàn) I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國工業(yè)過程測量控制和自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC124)和全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC28)歸口。本文件起草單位：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院、深圳賽西信息技術(shù)有限公司、中車工業(yè)研究院有限公司、中船第九設(shè)計研究院工程有限公司、施耐德電氣(中國)有限公司、西安航天自動化股份有限公司、三菱電機(jī)自動化(中國)有限公司、重慶郵電大學(xué)、機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司、蘇州智享愛蓋亞科技有限公司、江蘇金陵智造研究院有限公司、菲尼克斯(中國)投資有限公司、北京卓易智慧科技服務(wù)有限責(zé)任公司、安尼梅森(北京)數(shù)碼科技有限公司、中信戴卡股份有限公司、寶武裝備智能科技有限公司、聯(lián)想(北京)有限公司、青島海爾工業(yè)智能研究院有限公司、沈陽鴻宇科技有限公司、智能云科信息科技有限公司、中化國際(控股)股份有限公司。1智能制造系統(tǒng)架構(gòu)1范圍本文件規(guī)定了智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征三個維度。本文件適用于機(jī)構(gòu)開展智能制造的研究、規(guī)劃、實施、評估和維護(hù)等。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。通過綜合和智能地利用信息空間、物理空間的過程和資源，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)、自優(yōu)化等功能，創(chuàng)造、交付產(chǎn)品和服務(wù)的新型制造。生命周期lifecycle從產(chǎn)品原型研發(fā)開始到產(chǎn)品回收再制造的所有階段。系統(tǒng)層級systemhierarchy與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)的層級劃分。智能特征intelligentcharacteristics制造活動具有的自感知、自決策、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)之類功能的表征。4智能制造系統(tǒng)架構(gòu)4.1總則智能制造系統(tǒng)架構(gòu)從生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征三個維度給出智能制造的對象及其之間的關(guān)系，每個維度包含5個主要組成部分。圖1給出該架構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)。2智能特征圖1智能制造系統(tǒng)架構(gòu)注1:生命周期包含產(chǎn)品、制造系統(tǒng)和工廠的生命周期。不同行業(yè)、不同類型企業(yè)的產(chǎn)品的生命周期構(gòu)成有所不同、活動先后順序可能會有差別。有些產(chǎn)品并不涉及完整的生命周期。系統(tǒng)層級維度由設(shè)備層、單元層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層組成。注2:系統(tǒng)層級根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)活動的功能層次進(jìn)行劃分，不同類型的行業(yè)的功能相近的層次其實際物理位置的映射可能不同。智能特征維度由資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)組成。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)使用示例見附錄A,生命周期維度與系統(tǒng)層級維度之間的關(guān)系見附錄B,生命周期維度與智能功能維度之間的關(guān)系見附錄C,不同利益相關(guān)方對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的解讀/使用見附錄D。4.2生命周期維度4.2.1設(shè)計設(shè)計是指根據(jù)企業(yè)的所有約束條件以及所選擇的技術(shù)對需求進(jìn)行實現(xiàn)和優(yōu)化的過程。設(shè)計一般3a)產(chǎn)品需求分析；b)產(chǎn)品企劃；c)外觀與產(chǎn)品設(shè)計；d)工藝設(shè)計；e)系統(tǒng)測試規(guī)劃；h)最終試驗；i)設(shè)計定型。注：上述過程對新產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計均適用。宜使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品生命周期管理、模擬仿真實現(xiàn)設(shè)計過程。在設(shè)計過程中可接受如生產(chǎn)、服務(wù)等階段對設(shè)計的反饋，并在設(shè)計過程中及時調(diào)整改進(jìn)。示例：在流程制造行業(yè)中，設(shè)計是指根據(jù)企業(yè)的所有約束條件以及所選擇的技術(shù)對需求進(jìn)行構(gòu)造、仿真、驗證、優(yōu)化等研發(fā)活動過程。可包括需求分析、概念定義、規(guī)劃設(shè)計、質(zhì)檢規(guī)劃、試驗驗證、輔助制造、設(shè)計與制造集成等業(yè)務(wù)活動，并同相應(yīng)數(shù)字化工具、信息系統(tǒng)相結(jié)合的完整過程，流程行業(yè)中設(shè)計階段測試驗證主要采用模擬仿真方法。a)設(shè)備安裝調(diào)試；b)加工；示例：通過計劃排產(chǎn)、質(zhì)量管理、能源管理等生產(chǎn)管理方法，聯(lián)合自主控制系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)過程?？衫弥悄苤圃煅b備、實時數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的透明管控，質(zhì)量問題的優(yōu)化分析，生產(chǎn)過程的智能調(diào)度等；利用檢測技術(shù)、全流程控制技術(shù)等實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行。物流是指物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程。物流一般包括：c)裝卸搬運；d)包裝；示例：使用自動導(dǎo)引運輸車、智能貨架等設(shè)備以及倉儲管理軟件、物流管理軟件、物流仿真軟件實現(xiàn)物流過程。銷售是指產(chǎn)品或商品等從企業(yè)轉(zhuǎn)移到客戶手中的經(jīng)營活動。銷售包括：a)市場需求分析；b)市場推廣；c)客戶挖掘；d)訂單跟蹤；示例：使用客戶關(guān)系管理軟件支持銷售過程，可采用大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)營銷等信息技術(shù)優(yōu)化產(chǎn)品的銷售活動。4服務(wù)是指產(chǎn)品提供者與客戶接觸過程中所產(chǎn)生的一系列活動的過程及其結(jié)果。服務(wù)一般包括：b)產(chǎn)品維護(hù)；c)配件管理；d)返廠維修；e)報廢回收。示例：對智能裝備、產(chǎn)品開展遠(yuǎn)程運維服務(wù)，并收集產(chǎn)品在使用中的實時數(shù)據(jù)，開展故障診斷、預(yù)測性維護(hù)等業(yè)務(wù)，同時用以優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計過程。4.3系統(tǒng)層級維度設(shè)備層是指企業(yè)利用傳感器、儀器儀表、機(jī)器、裝置等，實現(xiàn)實際物理流程并感知和操控物理流程的層級，是其以上所有層級的基礎(chǔ)。該層級的實際物理位置的映射一般為：流程型行業(yè)為設(shè)備單體，離散型行業(yè)為單機(jī)、單體裝置。層級功能是生產(chǎn)過程的傳感和操縱。實現(xiàn)其功能的應(yīng)用裝置或系統(tǒng)一般包括：c)輸入輸出混合裝置：人機(jī)界面。單元層是指用于企業(yè)內(nèi)處理信息、實現(xiàn)監(jiān)測和控制物理流程的層級，通過工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)功能，是其以上所有層級的基礎(chǔ)。層級功能是生產(chǎn)過程的監(jiān)控和自動控制。實現(xiàn)其功能的應(yīng)用系統(tǒng)一般包括：a)可編程邏輯控制系統(tǒng)(器);b)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)；c)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。注1:IEC62264-1中根據(jù)行業(yè)和功能不同，分為流程型、離散型、批處理、物流倉儲4類，其邏輯層次相近，實際物理位置的映射不同。注2:列舉的應(yīng)用系統(tǒng)的功能可能有所交叉重疊。注3:在信息技術(shù)(IT)視角，該層級為邊緣計算提供物理基礎(chǔ)，邊緣計算處于物理實體(設(shè)備層)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接之間，或處于物理實體的頂端。車間層是指實現(xiàn)面向工廠或車間的生產(chǎn)管理的層級，是連接相鄰層級的接口層級。層級功能是為生產(chǎn)預(yù)期最終產(chǎn)品進(jìn)行工作流程及方法控制。包括保持記錄并優(yōu)化生產(chǎn)過程、分派生產(chǎn)、詳細(xì)生產(chǎn)調(diào)實現(xiàn)其功能的應(yīng)用系統(tǒng)一般包括：a)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)；b)物流倉儲管理系統(tǒng)；d)車間監(jiān)控可視化系統(tǒng)。5注：列舉的應(yīng)用系統(tǒng)的功能可能有所交叉重疊。企業(yè)層是實現(xiàn)面向企業(yè)經(jīng)營管理的層級，是其下部層級的信息轉(zhuǎn)化為商業(yè)運營活動的層級。層級實現(xiàn)其功能的應(yīng)用系統(tǒng)一般包括：a)設(shè)計研發(fā)方面：計算機(jī)輔助工程和制造系統(tǒng)、信息知識庫系統(tǒng)；b)生產(chǎn)運營方面：企業(yè)資源計劃管理系統(tǒng)、產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)；c)采購物流方面：供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)；d)銷售和服務(wù)方面：客戶關(guān)系管理系統(tǒng)；e)財務(wù)與人力資源方面：財務(wù)、人力資源管理系統(tǒng)；f)可視化方面：商業(yè)智能和企業(yè)可視化系統(tǒng)。注：列舉的應(yīng)用系統(tǒng)的功能可能有所交叉重疊。協(xié)同層是企業(yè)實現(xiàn)其外部信息互聯(lián)和共享，實現(xiàn)跨企業(yè)間業(yè)務(wù)協(xié)同的層級，層級功能是其下部層級的信息通過企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)活動實現(xiàn)互聯(lián)互通的層級。實現(xiàn)其功能的應(yīng)用系統(tǒng)一般包括：a)設(shè)計協(xié)同；b)生產(chǎn)協(xié)同；c)供應(yīng)鏈協(xié)同；d)銷售協(xié)同。4.4智能特征維度資源要素是指企業(yè)從事生產(chǎn)時所需要使用的資源或工具，應(yīng)包括智能制造過程中涉及的所有的物理實體和信息對象?；ヂ?lián)互通是指通過有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范化通信協(xié)議與接口，實現(xiàn)資源要素之間以及企業(yè)之間的數(shù)據(jù)傳遞與參數(shù)語義互換的層級，包括工廠內(nèi)和工廠外兩種互聯(lián)互通類別?；ヂ?lián)可以是某一個工廠內(nèi)部生產(chǎn)現(xiàn)場的資源要素和信息管理等系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)連接與數(shù)據(jù)傳輸(工廠內(nèi)互聯(lián)),也可以是企業(yè)上下游間、企業(yè)與用戶、企業(yè)與產(chǎn)品間的網(wǎng)絡(luò)連接與數(shù)據(jù)傳輸(工廠外互聯(lián))?；ネㄊ侵附?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和規(guī)范，使資源要素間以及企業(yè)之間傳遞的數(shù)據(jù)和信息能夠被正確/準(zhǔn)確理解和利用，使得異構(gòu)數(shù)據(jù)在參數(shù)語義層面能夠互換。融合共享是指在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上，利用云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息通信技術(shù)，基于信息標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，實現(xiàn)信息協(xié)同共享的層級。融合是指綜合多源智能制造信息，通過數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等多級多層面的處理，以得到精確的對象狀態(tài)估計，完整、及時的對象屬性、態(tài)勢和影響估計，使不同設(shè)備、不同信息系統(tǒng)之間實現(xiàn)融6共享是在融合基礎(chǔ)上，結(jié)合分布式協(xié)同等先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)智能制造數(shù)據(jù)、信息、知識的交流與共用。融合共享的前提是互聯(lián)互通，融合共享為系統(tǒng)集成層級提供可靠的數(shù)據(jù)信息資源。融合共享貫穿于智能制造全生命周期管理的全流程，同時為系統(tǒng)層級各階段提供必要的數(shù)據(jù)信息資源支撐。系統(tǒng)集成是指企業(yè)實現(xiàn)智能制造過程中的智能裝備、智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠之間，以及智能制造系統(tǒng)等不同功能系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和功能互聯(lián)，為企業(yè)提供基礎(chǔ)的信息集成、應(yīng)用集成、過程集成和商業(yè)集成服務(wù)。智能層不同層面的縱向集成，跨資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)不同級別的橫向集成，系統(tǒng)集成層級涵蓋了系統(tǒng)層級維度，為系統(tǒng)層級中車間層、企業(yè)層以及協(xié)同層等的集成提供技術(shù)支撐；同時，系統(tǒng)集成層級為智能制造全生命周期管理(生命周期維度)提供系統(tǒng)化平臺。新興業(yè)態(tài)是企業(yè)為形成新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)進(jìn)行企業(yè)間價值鏈整合的層級。包括但不限于以下三種a)大規(guī)模個性化定制，是指通過新一代信息技術(shù)和柔性制造技術(shù)，以模塊化設(shè)計為基礎(chǔ)，以接近大批量生產(chǎn)的效率和成本滿足客戶個性化需求的服務(wù)模式；b)運維服務(wù)，是指通過對設(shè)備(系統(tǒng))的狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測和健康診斷，實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)快速、及時、正確診斷和維護(hù)，全面分析設(shè)備現(xiàn)場實際使用運行狀況，為設(shè)備(系統(tǒng))設(shè)計及制造工藝改進(jìn)等后續(xù)產(chǎn)品的持續(xù)優(yōu)化提供支撐的服務(wù)模式；c)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造，是指基于網(wǎng)絡(luò)化制造資源協(xié)同云平臺，構(gòu)建面向特定需求的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)，突破空間對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營范圍和方式的約束，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的服務(wù)模式。7(資料性)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)使用示例智能制造系統(tǒng)架構(gòu)通過三個維度展示了智能制造的全貌。為更好的解讀和理解系統(tǒng)架構(gòu)，以計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、工業(yè)機(jī)器人和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)為例，分別從點、線、面三個方面詮釋智能制造重點領(lǐng)域在系統(tǒng)架構(gòu)中所處的位置。已發(fā)布的主要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表A.1。表A.1計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、工業(yè)機(jī)器人和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)已發(fā)布的主要相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)分類標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱已發(fā)布的CAD標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械工程CAD制圖規(guī)則CAD通用技術(shù)規(guī)范CAD/CAM數(shù)據(jù)質(zhì)量CAD/CAM數(shù)據(jù)質(zhì)量保證方法GB/T24734—2009(所有部分)技術(shù)產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則已發(fā)布的工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境用機(jī)器人安全要求第1部分：機(jī)器人機(jī)器人與機(jī)器人裝備工業(yè)機(jī)器人的安全要求第2部分：機(jī)器人系統(tǒng)與集成工業(yè)機(jī)器人編程和操作圖形用戶接口工業(yè)機(jī)器人用于機(jī)器人的中間代碼機(jī)器人通信總線協(xié)議機(jī)器人控制器開放式通信接口規(guī)范模塊化機(jī)器人高速通用通信總線性能機(jī)器人仿真開發(fā)環(huán)境接口已發(fā)布的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)GB/T19582—2008(所有部分)基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范GB/T19760—2008(所有部分)CC-Link控制與通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)范用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范GB/T25105—2014(所有部分)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型10:PROFINETIO規(guī)范測量和控制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信工業(yè)控制系統(tǒng)用現(xiàn)場總線類型2:ControlNet和EtherNet/IP規(guī)范工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA規(guī)范第1部分：用于過程自動化的WIA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范以太網(wǎng)POWERLINK通信行規(guī)規(guī)范GB/T29910—2013(所有部分)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型20:HART規(guī)范GB/T31230—2014(所有部分)工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線EtherCATCAD位于智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期維度的設(shè)計環(huán)節(jié)、系統(tǒng)層級的企業(yè)層，以及智能特征維度的8智能特征圖A.1CAD在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置目前，CAD正逐漸從傳統(tǒng)的桌面軟件向云服務(wù)平臺過渡。下一步，結(jié)合CAD的云端化、基于模型定義(MBD)以及基于模型生產(chǎn)(MBM)等技術(shù)發(fā)展趨勢，將制定新的CAD標(biāo)準(zhǔn)。CAD在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置相應(yīng)會發(fā)生變化，見圖A.2。9智能特征圖A.2CAD在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置變化工業(yè)機(jī)器人位于智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期的生產(chǎn)和物流環(huán)節(jié)、系統(tǒng)層級的設(shè)備層級和單元層級，以及智能特征的資源要素，見圖A.3。智能特征圖A.3工業(yè)機(jī)器人在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置工業(yè)網(wǎng)絡(luò)主要對應(yīng)生命周期維度的全過程，系統(tǒng)層級維度的設(shè)備、單元、車間和企業(yè)，以及智能特征維度的互聯(lián)互通，見圖A.4。智能特征圖A.4工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置(資料性)生命周期維度與系統(tǒng)層級維度之間的關(guān)系B.1制造平面智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的生命周期維度是產(chǎn)品、設(shè)備和服務(wù)的生命周期。系統(tǒng)層級維度是從現(xiàn)場設(shè)備到協(xié)同制造的企業(yè)層級。這兩個維度是制造的過程和基礎(chǔ)。智能特征維度體現(xiàn)了數(shù)據(jù)生命周期，即資明生命周期維度和系統(tǒng)層級維度之間的關(guān)系，將智能特征維度映射到生命周期維度和系統(tǒng)層級維度組成的平面上，即將三維的智能制造系統(tǒng)架構(gòu)壓縮為兩維的制造平面，并通過企業(yè)常用的軟硬件系統(tǒng)來說明智能制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別與聯(lián)系，見圖B.1。智能特征維度映射到生命周期維度和系統(tǒng)層級維度組成的平面見圖B.1,即將圖1三維的智能制造系統(tǒng)架構(gòu)映射為兩維的制造平面。智能制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別與聯(lián)系見圖B.1所列舉企業(yè)常用的軟硬件系統(tǒng)。圖B.1生命周期維度與系統(tǒng)層級維度組成的兩維制造平面關(guān)鍵軟硬件系統(tǒng)示意圖工業(yè)云貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的企業(yè)層和協(xié)同層，在制造平面中的位置見圖B.2。圖B.2工業(yè)云在制造平面中的位置B.3大數(shù)據(jù)分析大數(shù)據(jù)分析貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的車間層、企業(yè)層和協(xié)同層，在制造平面中的位圖B.3大數(shù)據(jù)分析在制造平面中的位置B.4客戶關(guān)系管理客戶關(guān)系管理貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的企業(yè)層和協(xié)同層，在制造平面中的位置見圖B.4。企業(yè)通過客戶關(guān)系管理為生產(chǎn)研發(fā)、財務(wù)金融決策支持，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，使企業(yè)資源合理利用，為客戶提供滿意、周到的服務(wù)，以提高客戶滿意度和忠誠度。圖B.4客戶關(guān)系管理在制造平面中的位置B.5產(chǎn)品生命周期管理產(chǎn)品生命周期管理貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的企業(yè)層和協(xié)同層。產(chǎn)品生命周期管理在制造平面中的位置見圖B.5。企業(yè)使用產(chǎn)品生命周期管理實現(xiàn)對產(chǎn)品從創(chuàng)建到使用，到最終報廢等全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。圖B.5產(chǎn)品生命周期管理在制造平面中的位置B.6產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理覆蓋整個制造平面，在制造平面中的位置見圖B.6。企業(yè)通過實施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，對并行工程中的人員工具、設(shè)備資源、產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)生成過程進(jìn)行全面的管理。圖B.6產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在制造平面中的位置B.7倉儲管理倉儲管理處于生命周期維度的生產(chǎn)、物流和銷售，系統(tǒng)層級維度的單元層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層。倉儲管理在制造平面中的位置見圖B.7。企業(yè)通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、倉庫調(diào)撥、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能，實現(xiàn)對批次管理、物料對應(yīng)、庫存盤點、質(zhì)檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能的綜合運用。圖B.7倉儲管理在制造平面中的位置B.8企業(yè)資源管理企業(yè)資源管理貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的企業(yè)層。企業(yè)資源管理在制造平面中的位置見圖B.8。企業(yè)以系統(tǒng)化的管理思想，利用企業(yè)資源管理為企業(yè)員工及決策層提供決策手段的管理平臺。圖B.8倉儲管理在制造平面中的位置B.9制造運行管理制造運營管理貫穿生命周期維度，處于系統(tǒng)層級維度的車間層和企業(yè)層。制造運營管理在制造平面中的位置見圖B.9。企業(yè)可通過制造運營管理，協(xié)調(diào)管理企業(yè)的人員、設(shè)備、物料和能源等資源，把原材料或零件轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。圖B.9制造運營管理在制造平面中的位置B.10計算機(jī)輔助研發(fā)設(shè)計計算機(jī)輔助研發(fā)設(shè)計處于生命周期維度的設(shè)計和生產(chǎn)，系統(tǒng)層級維度的車間層、企業(yè)層和協(xié)同層。計算機(jī)輔助研發(fā)設(shè)計在制造平面中的位置見圖B.10。企業(yè)使用計算機(jī)輔助研發(fā)設(shè)計獲取優(yōu)化的設(shè)計成果和效益。圖B.10計算機(jī)輔助研發(fā)設(shè)計在制造平面中的位置B.11生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控處于生命周期維度的生產(chǎn)和物流，系統(tǒng)層級維度的設(shè)備層和單元層。生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控在制造平面中的位置見圖B.11。企業(yè)通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控實現(xiàn)對現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制。圖B.11生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控在制造平面中的位置(資料性)生命周期維度與智能功能維度之間的關(guān)系智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的生命周期維度是產(chǎn)品、設(shè)備和服務(wù)的生命周期。智能特征維度反映了制造過程的智能化程度，體現(xiàn)了智能制造的客觀規(guī)律和具象表達(dá)。為了說明生命周期維度和智能特征維度之間的關(guān)系，將系統(tǒng)層級維度映射到生命周期維度和智能特征維度組成的平面上，即將三維的智能制造系統(tǒng)架構(gòu)壓縮為兩維的智能平面，并通過生命周期各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)的應(yīng)用來說明智能制造與傳統(tǒng)制造的區(qū)別與聯(lián)系。生命周期維度與智能特征維度組成的兩維智能平面的數(shù)據(jù)衍變過程見物流物流銷售服務(wù)原始數(shù)據(jù)工藝參數(shù)實時采集交互數(shù)據(jù)訂單完成率分析服務(wù)數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)信息運行效率分析系統(tǒng)集成生產(chǎn)操作知識工藝參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整大規(guī)模個性化定制預(yù)測性維護(hù)智能特征庫存數(shù)據(jù)訂單數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計分析缺陷關(guān)聯(lián)模型工藝參數(shù)優(yōu)化生命周期互聯(lián)互通融合共享知識資產(chǎn)智能服務(wù)資源要素新興業(yè)態(tài)接口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程運維生產(chǎn)圖C.1生命周期維度與智能功能維度組成的兩維智能平面C.2原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)處于智能特征維度的資源要素，貫穿生命周期維度，并在生命周期維度實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、原材料供應(yīng)、生產(chǎn)制造、實物交付到售后服務(wù)過程的中數(shù)據(jù)的客觀記錄。可包括但不限于設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。交互數(shù)據(jù)處于智能特征維度的互聯(lián)互通層級，貫穿生命周期維度。交互數(shù)據(jù)來自于工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、令等。C.4業(yè)務(wù)信息業(yè)務(wù)信息處于智能特征維度的融合共享層級，貫穿生命周期維度，并在生命周期維度實現(xiàn)對業(yè)務(wù)需程，可包括生命周期維度各階段的量化指標(biāo)，可用于業(yè)務(wù)績效的評價和考核。C.5知識資產(chǎn)知識資產(chǎn)處于智能特征維度的系統(tǒng)集成層級，貫穿生命周期維度，并在生命周期維度建立企業(yè)運營各環(huán)節(jié)的優(yōu)化體系。在生命周期活動中將單一業(yè)務(wù)的信息進(jìn)行系統(tǒng)化的集成，為績效提供數(shù)據(jù)分析環(huán)境，建立業(yè)務(wù)信息與知識的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成知識庫?？砂üI(yè)知識、機(jī)理模型、專家系統(tǒng)等，可用于優(yōu)化決策。C.6智能服務(wù)智能服務(wù)處于智能特征維度的新興業(yè)態(tài)層級，貫穿生命周期維度，并在生命周期維度實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)間運營活動不同環(huán)節(jié)的協(xié)同。實現(xiàn)知識管理和協(xié)同調(diào)度，宜支持大規(guī)模個性化定制、遠(yuǎn)程運維、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等智能增值服務(wù)。從智能制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維度分析，在智能平面上可以呈現(xiàn)如下數(shù)據(jù)衍變過程：原始數(shù)據(jù)是智能制造系統(tǒng)最基本的資源要素，原始數(shù)據(jù)通常來自各種狀態(tài)的傳感器，包括自動采集和人工抄表統(tǒng)計。b)交互數(shù)據(jù)：來自不同數(shù)據(jù)源的原始數(shù)據(jù)，通過自動化和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯集和交互。數(shù)據(jù)交互包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算、人機(jī)交互、指令執(zhí)行等。交互數(shù)據(jù)實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，建立智能制造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)平臺。開各種數(shù)據(jù)分析，采用統(tǒng)計分析方法，以及大數(shù)據(jù)分析方法可以得到包含某一個或多個維度的分析結(jié)果，成為可以被各個模塊使用的業(yè)務(wù)信息。業(yè)務(wù)信息是數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，從原始數(shù)據(jù)中分析得到的業(yè)務(wù)信息提供給智工藝參數(shù)與其他維度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)字化，形成規(guī)則和知識，實現(xiàn)決策支持和操作指導(dǎo)。個性化定制等新興業(yè)態(tài)。(資料性)不同利益相關(guān)方對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的使用制造系統(tǒng)的使用者專注于生產(chǎn)制造，動態(tài)按需使用智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的各類應(yīng)用服務(wù)，并能實現(xiàn)企業(yè)間的協(xié)同交互。制造系統(tǒng)的使用者對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的使用包括以下方面：a)生命周期維度視角。完成產(chǎn)品整個生命周期的所有生產(chǎn)活動的軟、硬件元素，包括設(shè)計、制造、維護(hù)等相關(guān)活動過程中涉及的所有元素；b)系統(tǒng)層級維度視角。關(guān)注整個制造系統(tǒng)的所有應(yīng)用資源的集合，從功能的角度可細(xì)分為設(shè)計系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等；c)智能特征維度視角。通過企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)可以對企業(yè)資源進(jìn)行有效共享與利用的系等各個方面的配置與利用。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)通過反饋結(jié)果來優(yōu)化生產(chǎn)制造過程的管理D.2設(shè)計方設(shè)計方是指能為智能制造系統(tǒng)的使用者提供有針對性的智能制造系統(tǒng)解決方案專項技術(shù)咨詢、技術(shù)配合和項目設(shè)計等服務(wù)。在傳統(tǒng)模式中，通常設(shè)計方僅僅關(guān)注自身業(yè)務(wù)最核心部分的內(nèi)容，在價值鏈的某一點上。如某自動化工業(yè)設(shè)計院的活動集中在在系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計環(huán)節(jié)、設(shè)備層、資源要素這個坐標(biāo)點，其活動僅僅提供價值鏈上單點的增值。在智能制造模式中，設(shè)計方在系統(tǒng)架構(gòu)中至少關(guān)注一個維度的坐標(biāo)線，即其關(guān)注一條完整的價值鏈。因為組織(企業(yè))間的競爭，不只是某個環(huán)節(jié)的競爭，而是整個價值鏈的競爭，而整個價值鏈的綜合競爭力決定企業(yè)的競爭力。仍以某自動化工業(yè)設(shè)計院的活動為例，其將原有的活動擴(kuò)展到全生命周期，則可以對此價值鏈的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，以實現(xiàn)整體的增加價值最大化。如從設(shè)計單一業(yè)務(wù)擴(kuò)展到、規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)制造及服務(wù)的EPC工程承包等。設(shè)計方以完整維度的視角，價值鏈整體最優(yōu)為導(dǎo)向，建立信息技術(shù)的統(tǒng)一接口和數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)體系，以連接各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)孤島，對其活動進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，由此將資源要素整合可能產(chǎn)生新興業(yè)態(tài)。設(shè)計方對智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的使用包括以下方面：a)生命周期維度視角。關(guān)注全生命周期活動的價值增值。在各環(huán)節(jié)實現(xiàn)通用數(shù)據(jù)格式的傳輸，一模多用，建立仿真模型系統(tǒng)。如利用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助工程(CAE)、建筑信息模型(BIM)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM),供應(yīng)鏈管理工具(SCM)等；b)關(guān)注各相關(guān)層級活動的價值增值。實現(xiàn)數(shù)據(jù)在層級間的共享。如利用制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)等；c)智能功能維度視角。關(guān)注資源要素在生命周期和系統(tǒng)層級的活動過程中的價值增值。利用人工智能和大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)設(shè)計的功能，利用標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù)化設(shè)計數(shù)據(jù)模型，設(shè)計出符合要求的產(chǎn)品。注：價值鏈?zhǔn)枪鸫髮W(xué)商學(xué)院教授邁克爾·波特于1985年提出的概念，波特認(rèn)為，“每一個企業(yè)都是在設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、發(fā)送和輔助其產(chǎn)品的過程中進(jìn)行種種活動的集合體。所有這些活動可以用一個價值鏈來表明?！逼髽I(yè)的價值創(chuàng)造是通過一系列活動構(gòu)成的，這些活動可分為基本活動和輔助活動兩類，基本活動包括內(nèi)部后勤、生產(chǎn)作業(yè)、外部后勤、市場和銷售、服務(wù)等；而輔助活動則包括采購、技術(shù)開發(fā)、人力資源管理和企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等。這些互不相同但又相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)經(jīng)營活動，構(gòu)成了一個創(chuàng)造價值的動態(tài)過程，即價值鏈。價值鏈在經(jīng)濟(jì)活動中是無處不在的，上下游關(guān)聯(lián)的企業(yè)與企業(yè)之間存在行業(yè)價值鏈，企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)單元的聯(lián)系構(gòu)成了企業(yè)的價值鏈，企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)單元之間也存在著價值鏈聯(lián)結(jié)。價值鏈上的每一項價值活動都會對企業(yè)最