ICS35.240.50 CCS J 31
体
标
团
准
T/CFA03110323—2022
铸件加工单元数字化技术要求
Digital technical requirements for processing casting units
2022-05-20发布
2022-08-20实施
中国铸造协会 发布 T/CFA 03110323—2022
目 次
前 1范围 2规范性引用文件.. 3术语、定义和缩略语. 3.1术语和定义 3.2缩略语.. 4通用要求. 4.1单元组成.
**. 2
4.2铸件加工单元数 运行流 5单元设备 5.1设备组成.. 5.2集成方式， 6数字化管理与控 6.1计划管理 6.2过程控制 6.3系统管 6.4统计分 6.5数据要 7环保数字化 7.1监测项 7.2数据传附录 A
OS AH
.
***.5
.5 .5 .5
铸件加工
6
考文
参
11
图1 铸件加工图 2 铸件加工图A.1 铸件加图A.2 加工巡检图A.3 加工工艺图A.4 加工生产过 1 图A.5 加工检验表图A.6 加工数据统计表A.1 加工设备数据采
架构示意图化管理流程图
+++**+**.2
.8 .8
..9 ..10
....... T/CFA03110323—2022
前 創言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国铸造协会智能铸造工作委员会提出本文件由中国铸造协会归口。 本文件起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、新江科技（江苏）有限公司、陕西工业职
业技术学院、中国机械科学研究总院集团有限公司、宁夏苏宁新能源设备有限公司、共享智能装备有限公司。
本文件主要起草人： 绍刚、杨军 张晓璐、王凤、刘亚宾、 锦强、潘龙、冯港雯、张娜、李云、 赵云龙、马秉政、韩月 胡阳、张 战英、申佳。
本文件为首次发布
SOSE SONIS
CFA
II T/CFA03110323—2022
铸件加工单元数字化技术要求
1范围
本文件规定了铸件加工单元的通用要求、单元设备、数字化管理与控制系统及环保数字化要求。 本文件适用于铸件的粗、精加工单元的
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过 文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5611 铸造 T HJ212 污染物 临 （监测）系统数据
输板犬男
T/CFA 031103 2618 铸造数字化
LL 缩略语
3 术语、定义和
SSEd SO
3. 1 术语和定
031103.5界定 及下列术语和定义适用于本文件。
GB/T 5611
3.1.1
铸件加工具有计划
ocessingcastingun 程控制、生产成
管理、 、统计分析等功能。通过集成底层单元设备及
导操作人员与设 配合，实现铸件加 工的全过程监控的单 元。
上位信息管理 3.1.2
单元 unit 根据不同的
过程，对铸造工元、后处理单
行划分开 乡成的基本生产单元，如砂型铸造 造工厂可划分为砂士单元等。 元由对应的单元设备、 单元管理与控制系
型成形单元、熔火统组成。
ON
[来源：T/CFA IS
2018，3.21
3.2缩略语
下列缩略语适用 文件 API：应用程序编程 (Application Programming Interface)
omputerAidedPr essPlanning)
CAPP：计算机辅助二 过程设计 DNC：分布式数控 ( Distributed Numerical Co nntrol ERP：企业资源规划 (Enterprise Resource Planning) ESB：企业服务总线 (Enterprise Service Bus) FB：现场总线(FieldBus) JDBC：Java数据库连接(JavaDataBaseConnectivity） LIMS：实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem) MDC：实时数据采集(ManufacturingDataCollection&StatusManagement) MES：制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem) ODBC：开放数据库连接(OpenDataBaseConnectivity) OLE：对象连接与嵌入(ObjectLinkingandEmbedding) OPCServer：用于过程控制的OLE服务（OLEforProcessControlServer)
1 T/CFA03110323—2022
TMS：刀具管理系统（CuttingtoolsManagementSystem）
4通用要求
4.1单元组成 4.1.1铸件加工单元主要由单元设备、数字化管理与控制系统（以下简称“管控系统”）组成，其功能架构示意如图1所示。
注：单元设备的组成及管控系统的功能可依据实际生产工艺进行扩展或裁剪。
上位信息管理系统
CAPP
ERP
其它
MES
LIMS
6数字化管理与控制系统 6.3
6.5
6.1 计划管理 过程控制
6.2
6. 4
系统管理 统计分析 数据要求
5单元设备
加工设备 附属设备 环境与安 检测仪 传感器
全系统
单元铸件加工单元之外的功能
铸件加工单元具备的功能
注：
铸件加工单元可选的功能
图1铸件加工单元功能架构示意图
4.1.2铸件加工单元从上位信息管理系统ERP、CAPP、MES、LIMS等软件中接收或提取相关的物料、 工艺、计划、质量信息，整合信息数据，下达给对应的生产人员或设备。 4.1.3铸件加工管控系统通过现场总线与单元设备集成，通过数据接口与其他信息管理系统（如ERP、 MES、LIMS等）集成，主导现场过程执行。 4.2铸件加工单元数字化运行流程 4.2.1铸件加工单元数字化运行流程主要有生产准备、加工、自检与交检等，流程图见图2。 4.2.2铸件加工单元的具体示例参见附录A。
2 T/CFA 03110323—2022
开始 ?
6.2.1.1 通用准备
6.2.1.2
获取生产指令后的专项准备 V
6.2.2.1 工艺下达
6.2.2.3 作业运行
作业准备
6.2.3 自检交检
EOSSEE
结束
图2 铸件加工单元数字化管理流程图
5 单元设备
5.1 设备组 5.1.1 铸件
呈所需的硬件设备 装置主 包含：
SNONS
务 （如数控车床 控铣 数控镗床等）如上下料设备、 运设备、施涂设备 废料回收装置等噪音传感器、温度传
铸附检测
.
气体检测仪等传 感装置等）。
微器、
所需的硬件设备及装置应具备以下数字化基本要求：息，包括编号、
5.1.2 铸件
完善通信接收作指令向上位信障信息等可视化能力 人机交互能力。
模型 数的数字化描述；以及执行
够与其他设备管理系统下达 动定义信息
现信息互通；为满足各项制 造运行氵 动的参数定义和操包括产品的加 工信息 设备的状态信息及故
统提供制造
反德
5.2 集成方式
实现设备、生产 质量和成本等数据的交互，具体
通过控制器和网关模块等， 与OPCServer 应按照T/CFA031103.5的要求 执行。
数字化管理与控制系统
6
6.1计划管理 6.1.1 生产计划获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取生产计划。 6.1.2 工艺文件获取
3 T/CFA03110323—2022
管控系统应从CAPP等上位信息管理系统获取铸件加工的工艺参数，并确保所获取文件的完整性、 唯一性和有效性。 6.1.3生产计划跟踪
管控系统应实时获取加工单元生产计划的执行状态，以实现生产进度监控。 6.2过程控制 6.2.1生产准备 6.2.1.1通用准备
铸件开始加工前应由人工巡检通用的各生产设备的完好性及生产资料、辅助工具的准备情况，并将巡检结果录入管控系统，管控系统可以根据预设的逻辑规则对系统记录的数据结果进行判断。巡检事项应包括但不限于：
a）检查铸件加工通用设备、工装和辅助系统等的完好性与合规性，现场巡检确认记录；
检查生产资料及能源供应与安全生产要求（如压力（压缩空气）和泄漏（液压系统）等）的符合性，系统采集判断或人工确认记录；
b) 生产操作人员进入相应的工作区域之前，管控系统应通过人机交互界面提示操作人员应佩戴
的防护设备（如护目镜、劳保鞋、工作服等）及常见事故的处理方式，并检查确保相应的防护措施满足要求，人工巡检确认记录。
6.2.1.2获取生产指令后的专项准备
生产操作人员应根据MES等上位信息管理系统下达的生产指令信息，对照指令信息内容和现场生产铸件的专项准备实际信息和状态，人为检查判断是否符合。内容应包括但不限于：
a）检查待加工铸件信息（批次号或件号）与计划的一致性； b）检查待加工计划所需专用工装、工具、刀具、设备等资源的状态符合性； c）检查待加工铸件质量要求的符合性。
6.2.2加工 6.2.2.1工艺下达
管控系统应根据铸件加工计划，调用相应的铸件加工工艺规范及工艺执行程序文件。工艺执行程序文件经人工或系统确认后，与当前铸件加工作业计划数据一并下达至加工设备，
注：加工计划可根据铸件的名称、材质牌号、加工工艺要求或加工批次（铸件号）进行设置， 6.2.2.2作业准备
根据铸件加工作业计划，应将相应待加工铸件按工艺要求装卡至加工设备，经人工确认或系统检测工件装卡到位。在数字化工艺系统中检查相应设备的执行工艺，在刀具管理系统中检查刀具是否准备到位，并确认其符合性。 6.2.2.3作业运行
管控系统发出指令，铸件加工设备应按照所接收的工艺程序执行，辅助系统应与工艺程序联动运行。 管控系统应通过DNC、MDC等系统自动采集并存储铸件加工作业过程关键参数，同时对铸件加工作业过程状态或进程进行可视化展示。 6.2.3自检与交检
铸件加工作业运行完成后，应将铸件进行尺寸检测、加工时间等记录并反馈管控系统管控系统管控系统。管控系统应将已加工完毕的铸件信息（数量、生产时间和检测结果）提交至MES进行库存管理。 6.3系统管理 4 ICS35.240.50 CCS J 31
体
标
团
准
T/CFA03110323—2022
铸件加工单元数字化技术要求
Digital technical requirements for processing casting units
2022-05-20发布
2022-08-20实施
中国铸造协会 发布 T/CFA 03110323—2022
目 次
前 1范围 2规范性引用文件.. 3术语、定义和缩略语. 3.1术语和定义 3.2缩略语.. 4通用要求. 4.1单元组成.
**. 2
4.2铸件加工单元数 运行流 5单元设备 5.1设备组成.. 5.2集成方式， 6数字化管理与控 6.1计划管理 6.2过程控制 6.3系统管 6.4统计分 6.5数据要 7环保数字化 7.1监测项 7.2数据传附录 A
OS AH
.
***.5
.5 .5 .5
铸件加工
6
考文
参
11
图1 铸件加工图 2 铸件加工图A.1 铸件加图A.2 加工巡检图A.3 加工工艺图A.4 加工生产过 1 图A.5 加工检验表图A.6 加工数据统计表A.1 加工设备数据采
架构示意图化管理流程图
+++**+**.2
.8 .8
..9 ..10
....... T/CFA03110323—2022
前 創言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草，
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国铸造协会智能铸造工作委员会提出本文件由中国铸造协会归口。 本文件起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、新江科技（江苏）有限公司、陕西工业职
业技术学院、中国机械科学研究总院集团有限公司、宁夏苏宁新能源设备有限公司、共享智能装备有限公司。
本文件主要起草人： 绍刚、杨军 张晓璐、王凤、刘亚宾、 锦强、潘龙、冯港雯、张娜、李云、 赵云龙、马秉政、韩月 胡阳、张 战英、申佳。
本文件为首次发布
SOSE SONIS
CFA
II T/CFA03110323—2022
铸件加工单元数字化技术要求
1范围
本文件规定了铸件加工单元的通用要求、单元设备、数字化管理与控制系统及环保数字化要求。 本文件适用于铸件的粗、精加工单元的
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过 文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5611 铸造 T HJ212 污染物 临 （监测）系统数据
输板犬男
T/CFA 031103 2618 铸造数字化
LL 缩略语
3 术语、定义和
SSEd SO
3. 1 术语和定
031103.5界定 及下列术语和定义适用于本文件。
GB/T 5611
3.1.1
铸件加工具有计划
ocessingcastingun 程控制、生产成
管理、 、统计分析等功能。通过集成底层单元设备及
导操作人员与设 配合，实现铸件加 工的全过程监控的单 元。
上位信息管理 3.1.2
单元 unit 根据不同的
过程，对铸造工元、后处理单
行划分开 乡成的基本生产单元，如砂型铸造 造工厂可划分为砂士单元等。 元由对应的单元设备、 单元管理与控制系
型成形单元、熔火统组成。
ON
[来源：T/CFA IS
2018，3.21
3.2缩略语
下列缩略语适用 文件 API：应用程序编程 (Application Programming Interface)
omputerAidedPr essPlanning)
CAPP：计算机辅助二 过程设计 DNC：分布式数控 ( Distributed Numerical Co nntrol ERP：企业资源规划 (Enterprise Resource Planning) ESB：企业服务总线 (Enterprise Service Bus) FB：现场总线(FieldBus) JDBC：Java数据库连接(JavaDataBaseConnectivity） LIMS：实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem) MDC：实时数据采集(ManufacturingDataCollection&StatusManagement) MES：制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem) ODBC：开放数据库连接(OpenDataBaseConnectivity) OLE：对象连接与嵌入(ObjectLinkingandEmbedding) OPCServer：用于过程控制的OLE服务（OLEforProcessControlServer)
1 T/CFA03110323—2022
TMS：刀具管理系统（CuttingtoolsManagementSystem）
4通用要求
4.1单元组成 4.1.1铸件加工单元主要由单元设备、数字化管理与控制系统（以下简称“管控系统”）组成，其功能架构示意如图1所示。
注：单元设备的组成及管控系统的功能可依据实际生产工艺进行扩展或裁剪。
上位信息管理系统
CAPP
ERP
其它
MES
LIMS
6数字化管理与控制系统 6.3
6.5
6.1 计划管理 过程控制
6.2
6. 4
系统管理 统计分析 数据要求
5单元设备
加工设备 附属设备 环境与安 检测仪 传感器
全系统
单元铸件加工单元之外的功能
铸件加工单元具备的功能
注：
铸件加工单元可选的功能
图1铸件加工单元功能架构示意图
4.1.2铸件加工单元从上位信息管理系统ERP、CAPP、MES、LIMS等软件中接收或提取相关的物料、 工艺、计划、质量信息，整合信息数据，下达给对应的生产人员或设备。 4.1.3铸件加工管控系统通过现场总线与单元设备集成，通过数据接口与其他信息管理系统（如ERP、 MES、LIMS等）集成，主导现场过程执行。 4.2铸件加工单元数字化运行流程 4.2.1铸件加工单元数字化运行流程主要有生产准备、加工、自检与交检等，流程图见图2。 4.2.2铸件加工单元的具体示例参见附录A。
2 T/CFA 03110323—2022
开始 ?
6.2.1.1 通用准备
6.2.1.2
获取生产指令后的专项准备 V
6.2.2.1 工艺下达
6.2.2.3 作业运行
作业准备
6.2.3 自检交检
EOSSEE
结束
图2 铸件加工单元数字化管理流程图
5 单元设备
5.1 设备组 5.1.1 铸件
呈所需的硬件设备 装置主 包含：
SNONS
务 （如数控车床 控铣 数控镗床等）如上下料设备、 运设备、施涂设备 废料回收装置等噪音传感器、温度传
铸附检测
.
气体检测仪等传 感装置等）。
微器、
所需的硬件设备及装置应具备以下数字化基本要求：息，包括编号、
5.1.2 铸件
完善通信接收作指令向上位信障信息等可视化能力 人机交互能力。
模型 数的数字化描述；以及执行
够与其他设备管理系统下达 动定义信息
现信息互通；为满足各项制 造运行氵 动的参数定义和操包括产品的加 工信息 设备的状态信息及故
统提供制造
反德
5.2 集成方式
实现设备、生产 质量和成本等数据的交互，具体
通过控制器和网关模块等， 与OPCServer 应按照T/CFA031103.5的要求 执行。
数字化管理与控制系统
6
6.1计划管理 6.1.1 生产计划获取
管控系统应从ERP、MES等上位信息管理系统获取生产计划。 6.1.2 工艺文件获取
3 T/CFA03110323—2022
管控系统应从CAPP等上位信息管理系统获取铸件加工的工艺参数，并确保所获取文件的完整性、 唯一性和有效性。 6.1.3生产计划跟踪
管控系统应实时获取加工单元生产计划的执行状态，以实现生产进度监控。 6.2过程控制 6.2.1生产准备 6.2.1.1通用准备
铸件开始加工前应由人工巡检通用的各生产设备的完好性及生产资料、辅助工具的准备情况，并将巡检结果录入管控系统，管控系统可以根据预设的逻辑规则对系统记录的数据结果进行判断。巡检事项应包括但不限于：
a）检查铸件加工通用设备、工装和辅助系统等的完好性与合规性，现场巡检确认记录；
检查生产资料及能源供应与安全生产要求（如压力（压缩空气）和泄漏（液压系统）等）的符合性，系统采集判断或人工确认记录；
b) 生产操作人员进入相应的工作区域之前，管控系统应通过人机交互界面提示操作人员应佩戴
的防护设备（如护目镜、劳保鞋、工作服等）及常见事故的处理方式，并检查确保相应的防护措施满足要求，人工巡检确认记录。
6.2.1.2获取生产指令后的专项准备
生产操作人员应根据MES等上位信息管理系统下达的生产指令信息，对照指令信息内容和现场生产铸件的专项准备实际信息和状态，人为检查判断是否符合。内容应包括但不限于：
a）检查待加工铸件信息（批次号或件号）与计划的一致性； b）检查待加工计划所需专用工装、工具、刀具、设备等资源的状态符合性； c）检查待加工铸件质量要求的符合性。
6.2.2加工 6.2.2.1工艺下达
管控系统应根据铸件加工计划，调用相应的铸件加工工艺规范及工艺执行程序文件。工艺执行程序文件经人工或系统确认后，与当前铸件加工作业计划数据一并下达至加工设备，
注：加工计划可根据铸件的名称、材质牌号、加工工艺要求或加工批次（铸件号）进行设置， 6.2.2.2作业准备
根据铸件加工作业计划，应将相应待加工铸件按工艺要求装卡至加工设备，经人工确认或系统检测工件装卡到位。在数字化工艺系统中检查相应设备的执行工艺，在刀具管理系统中检查刀具是否准备到位，并确认其符合性。 6.2.2.3作业运行
管控系统发出指令，铸件加工设备应按照所接收的工艺程序执行，辅助系统应与工艺程序联动运行。 管控系统应通过DNC、MDC等系统自动采集并存储铸件加工作业过程关键参数，同时对铸件加工作业过程状态或进程进行可视化展示。 6.2.3自检与交检
铸件加工作业运行完成后，应将铸件进行尺寸检测、加工时间等记录并反馈管控系统管控系统管控系统。管控系统应将已加工完毕的铸件信息（数量、生产时间和检测结果）提交至MES进行库存管理。 6.3系统管理 4