《工業(yè)網絡協(xié)同制造 分布式數(shù)據(jù)調度》

ICS35.110

CCSM13

團體標準

T/CAMSXXXX—XXXX

工業(yè)網絡協(xié)同制造分布式數(shù)據(jù)調度

Industrialnetworkcollaborativemanufacturing-Distributeddatascheduling

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國機械工業(yè)標準化技術協(xié)會發(fā)布

T/CAMSXXXX—XXXX

工業(yè)網絡協(xié)同制造分布式數(shù)據(jù)調度

1范圍

本標準規(guī)定了網絡協(xié)同制造場景下數(shù)據(jù)調度能力要求，涵蓋技術架構、功能特征和運維管理。

本標準適用于網絡協(xié)同制造場景下工業(yè)制造大數(shù)據(jù)空間的構建。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應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/T17895計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則

GB/T20172石油天然氣工業(yè)設備可靠性和維修數(shù)據(jù)的采集與交換

GB/T30976.1-2014工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全第1部分：評估規(guī)范

GB/T37393-2019數(shù)字化車間技術要求

GB/T39400工業(yè)數(shù)據(jù)質量通用技術規(guī)范

GB/T41302工業(yè)產品數(shù)據(jù)字典通用要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

數(shù)據(jù)data

在工業(yè)領域中，在涉及企業(yè)的所有生產活動和服務提供的過程中所產生的數(shù)據(jù)。在生產制造以及服

務提供的所有環(huán)節(jié)，各種方式方法所采集記錄到的數(shù)據(jù)，可以在企業(yè)內部、企業(yè)之間、以及相關工業(yè)云

服務平臺上，按照相應的規(guī)則，進行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)分析。

風險risk

出現(xiàn)傷害的概率及該傷害嚴重性的組合。

[GB/T20438.4-2006，定義3.1.2]

安全safety

不存在不可接受的風險。

[GB/T20438.4-2006，定義3.1.8]

分布式數(shù)據(jù)distributeddata

數(shù)據(jù)的軟件來源、支持的服務器、資源服務器以及數(shù)據(jù)管理器分別位于不同節(jié)點之上的數(shù)據(jù)。

分布式數(shù)據(jù)調度distributeddatascheduling

對分布式數(shù)據(jù)的采集、交互及服務。

4縮略語

以下縮略語適用于本文件：

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

OPCUA：統(tǒng)一架構（OPCUnifiedArchitecture）

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T/CAMSXXXX—XXXX

PLC：可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）

DCS：分布式控制系統(tǒng)

5體系架構

網絡協(xié)同制造場景下，支持工業(yè)大數(shù)據(jù)融合的體系架構如下圖1所示。

應用服務

支持技術全流程全產業(yè)鏈應用融通

數(shù)據(jù)服務

安全防護

數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)計算引擎及支持平臺

多租戶

數(shù)據(jù)交互

運行管理數(shù)據(jù)適配技術工業(yè)數(shù)據(jù)采集業(yè)務數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)采集

高端裝備工業(yè)軟件

工業(yè)機高端機實時操現(xiàn)場控

器人床作系統(tǒng)制系統(tǒng)

圖1支持工業(yè)大數(shù)據(jù)融合的體系架構

本文件按照遠程運維服務系統(tǒng)的層次進行分解分類，分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)交互層、數(shù)據(jù)服務層、

應用服務層以及作為支撐的其他技術要求。數(shù)據(jù)采集層包括了高端裝備技術要求、工業(yè)軟件技術要求；

數(shù)據(jù)交互層包括了數(shù)據(jù)適配技術、工業(yè)數(shù)據(jù)采集、業(yè)務數(shù)據(jù)集成等技術要求；數(shù)據(jù)服務層包括了數(shù)據(jù)庫、

數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)展現(xiàn)、數(shù)據(jù)管理；應用服務層為全產業(yè)鏈應用融通提供服務，不

在本文件范圍。

6數(shù)據(jù)采集層技術要求

通用要求

數(shù)據(jù)采集層應確保數(shù)據(jù)的質量，高質量數(shù)據(jù)的特點、如何獲取高質量的數(shù)據(jù)可按GT/T39400及GB/T

41302，也可按各行業(yè)要求進行，如GB/T20172。

數(shù)據(jù)采集層應明確數(shù)據(jù)采集清晰的邊界，并明確各構件之間的接口及關聯(lián)關系。

設備技術要求

設備是數(shù)據(jù)采集層的主要組成部分，設備技術要求如下：

a)現(xiàn)場信息和設備狀態(tài)采集要求應包括：

1)實時性：數(shù)據(jù)采集是要滿足現(xiàn)場設備的監(jiān)視的實時性要求；

2)完整性：數(shù)據(jù)完整性要求；

3)可靠性：由于設備的工業(yè)上高的安全性導致對單個設備信息和設備狀態(tài)采集的冗余裕度，

多樣性等要求。

b)設備報警和預警要求應包括：

2

T/CAMSXXXX—XXXX

報警和預警的聲光要求。

c)設備的自動控制要求應包括：

1)實時性：滿足現(xiàn)場設備的控制的實時性要求；

2)連續(xù)性：滿足現(xiàn)場設備的控制的連續(xù)性要求；

3)可靠性：由于設備的工業(yè)上高的安全性導致對單個設備控制器和控制回路的冗余裕度，多

樣性等要求。

d)網絡傳輸要求應包括：

1)實時性要求；

2)網絡負載要求；

3)信息安全性要求。

工業(yè)軟件

工業(yè)軟件技術要求是工業(yè)現(xiàn)場軟件，例如MES、ERP等軟件中數(shù)據(jù)融合的要求。

工業(yè)軟件技術要求如下：

a)可使用實時操作系統(tǒng)，要求應包括：

1)可靠性：系統(tǒng)連續(xù)運行，不出現(xiàn)死機，停機，錯誤應答等異常情況；

2)通信支持性:現(xiàn)場設備使用時需要操作系統(tǒng)有一定的通信支持能力；

3)交互性；

4)信息安全性：阻止非法訪問的能力。

b)可使用實時數(shù)據(jù)庫軟件，要求應包括：

1)可靠性：數(shù)據(jù)庫的不響應率，數(shù)據(jù)庫的錯誤，數(shù)據(jù)庫的錯誤應答率要求；

2)數(shù)據(jù)庫的負載能力要求；

3)數(shù)據(jù)庫接口要求：數(shù)據(jù)庫的交互能力。

c)可使用現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟件，要求應包括：

1)組態(tài)便捷性：軟件修改時需要方便快捷；

2)信息安全性：軟件更新下裝軟件有一定的授權管理功能。

d)可使用嵌入式軟件，要求應包括：

1)可靠性：系統(tǒng)連續(xù)運行，不出現(xiàn)死機，停機，錯誤應答等異常情況；

2)信息安全性：阻止非法訪問的能力。

e)可支持企業(yè)IT系統(tǒng)：

1)ERP；

2)MES/MOM等。

7數(shù)據(jù)交互層技術要求

通用要求

應支持資產管理殼、工業(yè)互聯(lián)網標識解析體系。

數(shù)據(jù)適配

數(shù)據(jù)適配技術為了解決設備數(shù)據(jù)往數(shù)據(jù)層傳輸時數(shù)據(jù)格式和傳輸協(xié)議的不匹配。數(shù)據(jù)適配技術的

要求應包括：

a)使用物聯(lián)網技術時，可使用標識解析技術，要求應包括：

1)解析的正確性，可校驗性要求；

2)解析的時間性要求；

3)解析的協(xié)議廣泛性要求；

4)解析的協(xié)議信息安全性要求；

5)解析的協(xié)議負載要求。

b)現(xiàn)場設備的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)層傳輸時，可使用OPC-UA技術。

工業(yè)數(shù)據(jù)采集處理

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工業(yè)數(shù)據(jù)采集處理技術從設備數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)往數(shù)據(jù)層傳輸時的技術，應包括：

a)工業(yè)數(shù)據(jù)的接口同一性和字段統(tǒng)一性要求；

b)工業(yè)數(shù)據(jù)完整性要求；

c)工業(yè)數(shù)據(jù)的可校驗要求；

d)工業(yè)數(shù)據(jù)采集的應答機制要求；

e)工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求:對于不同數(shù)據(jù)的采集和傳輸間隔；

f)工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢摵梢螅?/p>

g)工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸螅?/p>

業(yè)務數(shù)據(jù)集成

業(yè)務數(shù)據(jù)集成就是在遠程運維時的各個業(yè)務模塊之間需要對數(shù)據(jù)交換，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)將這些業(yè)

務聯(lián)系在一起的過程的技術。業(yè)務數(shù)據(jù)集成技術要求應包括：

a)業(yè)務數(shù)據(jù)的接口同一性和字段統(tǒng)一性要求；

b)業(yè)務數(shù)據(jù)交互的完整性要求；

c)業(yè)務數(shù)據(jù)的可校驗要求；

d)業(yè)務數(shù)據(jù)交互的信息安全性要求。

8數(shù)據(jù)服務層技術要求

數(shù)據(jù)計算引擎

數(shù)據(jù)計算引擎應支持海量數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分區(qū)、容錯等。具體技術要求包括：

——應支持數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、歷史查詢和統(tǒng)計分析。

——應支持數(shù)據(jù)的定期備份、異常恢復。

——應支持Hadoop、MySQL、CASSANDRA、PostgreSQL、MongoDB、Redis等云化數(shù)據(jù)庫服務。

數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的具體技術要求包括：

——應形成規(guī)范的數(shù)據(jù)處理格式，包括數(shù)據(jù)包命名、數(shù)據(jù)字段內容、數(shù)據(jù)大小等。

——宜提供數(shù)據(jù)處理的歷史查詢記錄。

數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析的具體技術要求包括：

——應提供現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)的分析。

——應支持通過統(tǒng)計、在線分析處理、情報檢索、機器學習、專家系統(tǒng)（依靠過去的經驗法則）

和模式識別等諸多方法來實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)發(fā)布

數(shù)據(jù)發(fā)布的具體技術要求包括：

——應具備完整的數(shù)據(jù)發(fā)布信息，包括數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)記錄內容等。

——宜支持多種渠道的數(shù)據(jù)發(fā)布，包括網頁、文本等。

數(shù)據(jù)展現(xiàn)

數(shù)據(jù)展現(xiàn)的具體技術要求包括：

——宜支持按需展現(xiàn)數(shù)據(jù)內容；

——宜通過文本、多媒體等方式展現(xiàn)；

——可使用仿真技術。

數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理就是將所有的數(shù)據(jù)進行分類，存儲，加密，關鍵字搜索等數(shù)據(jù)管理要求。

——數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)分類要求，可按照數(shù)據(jù)源，設備，功能區(qū)等原則進行分類管理；

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——數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)存儲要求，對不同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲的物理位置，冗余性要求，數(shù)據(jù)存儲的實

時性和數(shù)據(jù)存儲的容量性要求進行管理,可使用工業(yè)云技術；

——數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)加密要求，應按照數(shù)據(jù)安全保密性規(guī)定數(shù)據(jù)的加密等級，加密方法；

——提供數(shù)據(jù)的關鍵字搜索管理要求。

9支持技術

安全防護

應根據(jù)安全防護等級制定安全防護策略，開展信息安全系統(tǒng)工程，具體要求如下：

a)建有PKI公開密鑰基礎設施；

b)PMI權限（授權）管理基礎設施完善；

c)進行信息安全審計。

多租戶

分布式數(shù)據(jù)調度宜支持多租戶能力，具體要求如下：

a)宜支持多租戶，幫助業(yè)務有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合與調度，分布式事務數(shù)據(jù)庫支持的多租戶操作包括

但不限于租戶的創(chuàng)建、銷毀、擴容、縮容、遷移、備份恢復、權限設置等，支持業(yè)務設置單個

租戶的規(guī)格超越單臺物理機限制。

b)分布式事務數(shù)據(jù)庫宜支持基于多租戶的資源隔離，以降低業(yè)務部署的風險和成本，包括但不限

于CPU隔離、內存隔離、網絡隔離、I/