ICS 35.240 CCS N 10
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 42383.1—2023
智能制造 网络协同设计
第1部分：通用要求
Intelligent manufacturing-Network collaborative design-
Part 1: General requirements
2023-03-17发布
2023-10-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 发布 GB/T42383.1—2023
目 次
前言引言 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
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总则 4.1 网络协同设计模式 4.2 网络协同设计流程一般要求 5.1 设计要求 5.2 协同要求 5.3 软件接口和数据交互 5.4 安全 6 网络协同设计平台 6.1 平台体系架构 6.2 基础环境层 6.3 数据资源层 6.4 设计功能层 6.5 协同管理层附录A（资料性） 网络协同设计系统知识库 A,1 知识库构建 A.2 知识库功能 A.3 知识库应用参考文献
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14 GB/T 42383.1—2023
前 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。
本文件是GB/T42383《智能制造 网络协同设计》的第1部分。GB/T42383已经发布了以下部分：
一第1部分：通用要求；
-
一第2部分：软件接口和数据交互；一一第4部分：面向全生命周期设计要求；一第5部分：多学科协同仿真。 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。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本文件起草单位：上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海宇航系统工程研究所、中国航发上海
商用航空发动机制造有限责任公司、中国电子技术标准化研究院、南京优倍自动化系统有限公司、大全集团有限公司、国机工业互联网研究院（河南)有限公司、广州能源检测研究院、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、上海智能制造功能平台有限公司、深圳未来智控技术有限公司、江苏杰克仪表有限公司、陕西奥立纬物联科技有限公司、东莞理工学院、卡奥斯工业智能研究院（青岛）有限公司、厦门宇电自
动化科技有限公司、沈阳工业大学、上海计算机软件技术开发中心、瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司、 杭州沃镭智能科技股份有限公司。
本文件主要起草人：王英、肖红练、李少阳、项宏伟、李佳、董健、徐慧、关俊涛、张艾森、孙瑜欣、万勇、 冯夏维、柳军、魏天财、闵沛、吴禹锟、张兆云、陈录城、栗晓立、梅军、董赢、王嘉宁、张晓玲、黄燕、李传武、
郭斌、刘靖华、任涛林。
I GB/T 42383.1—2023
引言
GB/T42383《智能制造 网络协同设计》拟由以下5个部分构成。 一第1部分：通用要求。目的在于规定网络协同设计的总则、一般要求和网络协同设计平台要
求。适用于异地设计参与方在网络协同设计平台的支持下，开展智能制造领域复杂产品系统协同设计的实施和管理。也适用于网络协同设计平台的搭建。 第2部分：软件接口和数据交互。目的在于规定智能制造领域网络协同设计平台中软件接口和数据交互设计中需满足的技术要求，并给出了软件接口类型和数据交互基础协议的说明。 适用于智能制造领域复杂产品和设备的网络协同设计平台设计过程中软件接口和数据交互架构的构建及技术的实施。 一第3部分：知识库。目的在于规定网络协同设计系统知识库的模型及管理要求、知识库构建、 知识库功能和知识库应用要求。适用于网络协同设计系统知识库的构建、管理、应用及维护。 第4部分：面向全生命周期设计要求。目的在于规定面向全生命周期设计通用要求、面向全生命周期协同设计要求和面向产品生命周期各阶段的具体设计要求。适用于智能制造领域复杂产品系统及其子系统的全生命周期网络协同设计与管理。 -第5部分：多学科协同仿真。目的在于规定网络协同设计过程中的多学科协同仿真系统架构要求、技术要求、功能要求、仿真系统建设、仿真流程建设和系统应用逻辑等内容。适用于智能制造领域网络协同设计过程中的多学科协同仿真，领域范围可包含多场强耦合仿真、多场弱耦合仿真和多学科联合仿真等领域。
II GB/T42383.1—2023
智能制造网络协同设计
第1部分：通用要求
1范围
本文件规定了网络协同设计的总则、一般要求和网络协同设计平台的要求。 本文件适用于异地设计参与方在网络协同设计平台的支持下，开展智能制造领域复杂产品系统协
同设计的实施和管理。本文件也适用于网络协同设计平台的搭建。
注：本文件中的复杂产品系统指由多类零部件或子系统构成、涉及多专业学科技术的产品系统，包括但不限于航天
器、飞机、汽车、船舶、机电产品系统等。
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/T24734（所有部分）技术产品文件数字化产品定义数据通则 GB/T37413—2019数字化车间术语和定义
GB/T42383.2—2023 3智能制造 网络协同设计第2部分：软件接口和数据交互 GB/T42383.4—2023 3智能制造 网络协同设计第4部分：面向全生命周期设计要求 GB/T42383.5—2023 智能制造 网络协同设计第5部分：多学科协同仿真
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T37413一2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
网络协同设计 networkcollaborativedesign 在计算机技术支持的环境下，由多个设计主体，通过一定的信息交换和互相协调机制，采用适当的
流程，分别承担不同方面（范围或领域)的设计任务，共同完成一个设计目标的设计方式。 3.1.2
网络协同设计平台 networkcollaborativedesignplatform 支持多人共同完成设计项目的网络平台。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 BOM：物料清单(BillofMaterial) CAD：计算机辅助设计（ComputerAidedDesign) CAE：计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering） CAPP：计算机辅助工艺过程设计（ComputerAidedProcessPlanning）
1 GB/T42383.1—2023
ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning) MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem）
4总则
4.1网络协同设计模式
网络协同设计按协作方式分为两种模式：
集中模式：协同设计人员共用相同的网络协同设计平台开展设计活动，协同设计平台为各协同
a)
设计人员提供远程数据共享、设计支持、协同管理等服务，如图1a)所示；
b) 分布式集成模式：协同设计人员利用各自的设计分系统开展设计，同时通过网络协同设计平台进行数据共享和协同管理，如图1b)所示。
协同设计人员
?
2
1
协同设计人员
设计分系统 设计分系统目 设计分系统
领域系统
网络协同设计平台 b): 分布式集成模式
网络协同设计平台 a）集中模式
图1网络协同设计模式
2网络协同设计流程
4.2
网络协同设计流程如下。
a） 各异地企业和场所的设计参与方（包括项目负责人、多学科设计人员、客户、供应商等），根据协同需要组建虚拟协同设计小组项目负责人对任务进行自上而下的分解，并通过协同设计平台进行设计活动的工作流建模、任务分配和角色权限设置。各设计方登录协同设计平台，并在工作流引擎下进行协同设计。
b)
c) 各设计方根据各自的权限和任务，运用CAX(CAD、CAE、CAPP等）及其他设计应用软件，以数据库、知识库作为支撑，进行数字化产品设计、工艺设计、实验设计和仿真分析。
d) 各设计方通过协同设计平台进行协作交互，进行任务成果共享、浏览和沟通，在线完成设计协同、设计审批和版本发布等流程。 项目负责人通过协同设计平台，对设计流程进行监控、管理和调度，确保任务的完成。
e)
5一般要求 5.1 设计要求 5.1.1自上而下的设计
网络协同设计应采用自上而下的设计方式。自上而下的设计应满足：
a） 性能定义由总体性能、部件性能到零件性能自上而下逐层分解，首先确定总体性能参数，再分解到部件性能参数，直到分解到零件的性能参数；结构设计由总体布局、总体结构、部件结构到部件零件自上而下、逐步细化，首先确定整体基本参数，然后是整体总布置、部件总布置，最后是零件设计和绘图；
b)
2 GB/T 42383.1—2023
c）工艺设计由总体装配、部件装配到零件制造逐层分解，确定工艺分界面，逐级传递。 5.1.2数字化设计
网络协同设计应采用数字化设计，以实现设计信息的网络交互。应满足以下要求： a）从设计源头开展数字化设计，进行数字化产品定义、产品设计、工艺设计、试验设计和仿真分
析，设计应基于二维或三维数字化模型； b）通过模型标注或（和)属性等方式附加协同信息，进行产品信息和协同信息在设计各阶段的传
递和表达； c) 设计过程中应基于BOM进行设计信息的传递； d) 根据协同需要，对模型进行轻量化处理和渐进传输； e) 数字化产品定义应符合GB/T24734（所有部分）的要求。
5.1.3基于知识的设计
网络协同设计应基于经提炼的、可重复利用的知识来开展设计活动，实现对需求的快速智能化设计和仿真优化。基于知识的设计要求包括：
a）应建立并维护与设计阶段及其他产品生命周期阶段相关联的知识库；
b） 宜针对不同的设计或业务过程形成专用知识库，例如实例/模板/创新知识库、设计/工艺知识
库、多学科协同仿真知识库等；设计过程中应能对知识进行快速查询、检索、对比和使用；
d）能基于知识模板或典型知识，实现快速设计和设计优化，包括：
1）基于协同知识，例如协同方法和经验、协同成员资源库等，进行设计任务分配及设计管理， 2）基于设计知识，例如构件库、模型库、设计模板、技术标准等，进行设计模型编辑和重用， 3）基于经验知识，实现设计优化，开展设计决策，等等；
e) 设计过程中可根据知识需求、设计目标、设计约束等条件，进行关联知识自动推送。 5.1.4面向全生命周期的设计
网络协同设计应面向产品全生命周期，即在产品设计阶段就考虑到产品全生命周期的所有阶段，包括概念阶段、开发阶段、生产阶段、使用阶段和退役阶段，将所有相关因素作为产品设计阶段的输入，进行综合规划和优化
面向全生命周期的设计应符合GB/T42383.4一2023的要求。 5.1.5多学科协同仿真
网络协同设计针对的复杂产品，涉及跨行业、跨领域的多专业学科（包括材料学、力学、传热学、光学、电气技术、控制技术等）。为确保复杂产品符合设计需求，提高设计质量和设计效率，应在设计过程
中开展多学科协同仿真，以验证产品的可靠性、可制造性和可用性。
多学科协同仿真应符合GB/T42383.5一2023的要求。 5.2协同要求 5.2.1协同规则
协同设计过程中，根据协同需求，应制定统一的协同规则，协同规则可固化在共享数据库或知识库中，所有设计参与方应遵循协同规则开展设计活动。
协同规则可包括统一的文档符号代号、术语、计量单位、标注规则、审核规则、存储规则、设计标准及
3 GB/T42383.1—2023
规范等。 5.2.2数据协同
协同设计过程中，进行信息传输、数据共享时，应保证数据协同，具体应满足以下要求： a）数据一致性，包括：
1）数据在其产生、发布、使用、更改和废止等全生命周期中保持一致性 2）确保数据源自单一数据源， 3）数据具有唯一和统一的描述， 4）有相同的产品信息体系结构， 5） 提供数据类型一致性检查；
b) 数据完整性，包括：
1）对数据进行修改保存时，要保证数据库的完整性， 2） 保证文件的成套性；
c） 数据规范性，包括：
1) 保证数据表达的规范性， 2） 提供数据规范性检查手段；
d）数据及时性，包括：
1） 保证对协同数据、信息具有及时有效的访问手段， 2） 在相关部门及时传递， 3） 对数据进行及时更新、补充和修改；
e) 数据安全性，包括：
1） 对数据的访间进行授权控制， 2）提供对数据的备份、恢复机制， 3）提供数据访问日志；
f) 数据可追溯性，包括：
1）对数据的产生和更改进行记录和有效控制，并能进行查询， 2）对数据的版本进行控制，具有清晰的版本标识、版本状态及修改信息等。
5.2.3项目协同
协同设计过程中，应保证项目协同，具体包含人员协同和任务协同。 a）人员协同是以项目为单位，涉及到的所有相关人员之间的协同，应满足下列要求：
1）协同设计成员除项目负责人、设计、工艺人员外，还宜包括生产、制造、采购、销售、运维服
务等部门的人员，以及客户、供应商及各协同成员代表，以促进全生命周期各阶段的信息协同；
2) 明确项目组织架构，包括组织单元、组织的分解方式、层次结构、隶属关系，以及人员分工、
角色定位以及协作关系。
b）任务协同是项目之间、项目所包含的所有子任务之间的协同，应满足下列要求
1）采用自上而下的项目分解方式，按照不同学科、不同设计阶段进行任务划分， 2） 任务由适当的设计小组承担，并根据承担的设计任务进行设计资源的分配， 3） 任务相对独立、耦合度低， 4） 任务时序排列和衔接得当，不产生冲突。
5.2.4冲突管理
应采用有效的冲突管理机制，管理和消解协同设计过程中发生的冲突。 4