ICS 25.040 N 10
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T37393—2019
数字化车间 通用技术要求
Digital factoryGeneral technical requirements
2019-12-01实施
2019-05-10 发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T37393—2019
目 次
前言引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
m IV
缩略语 5 体系结构
4
基本要求 6.1 数字化要求 6.2 网络要求 6.3 系统要求 6.4 集成要求 6.5 安全要求 7 基础层数字化要求 7.1 制造设备的数字化要求 7.2 生产资源的数字化要求 8 工艺设计数字化要求 9 车间信息交互 9.1 通信网络 9.2 数据采集与存储 9.3 数据字典 10 制造运行管理数字化要求 10.1 基本要求· 10.2 车间计划与调度·
6
10.2.1 信息集成模型 10.2.2 功能要求 10.3 工艺执行与管理 10.3.1 信息集成模型 10.3.2 功能要求 10.4 生产过程质量管理 10.4.1 信息集成模型 10.4.2 功能要求 10.5生产物流管理 10.5.1 信息集成模型 10.5.2 功能要求 10.6 车间设备管理
（
L/
12
13 13 13 15 GB/T37393—2019
15 16 18 25 28 36 39 43
10.6.1 信息集成模型 10.6.2 功能要求
附录A（资料性附录） 典型电气产品数字化车间应用案例. 附录B（资料性附录） 数字化车间合理化产线设计案例…. 附录C（资料性附录） 数字化制造设备典型配置与功能…. 附录D（资料性附录） 数字化车间的安全管理示例 ... .. 附录E（资料性附录） 数字化车间信息处理案例参考文献
.....
.
II GB/T 37393—2019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准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。 本标准起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国科学院沈阳自动化研究所、国机智
能科技有限公司、吴忠仪表有限责任公司、西安高压电器研究院有限公司、无锡职业技术学院、中国船舶重工集团公司第七一六研究所、秦川机床工具集团股份公司、北京和利时系统工程有限公司、中国信息通信研究院西部分院、中冶赛迪信息技术有限公司、青岛海尔工业智能研究院有限公司、江苏徐工信息技术股份有限公司、南京大学、华南理工大学、西北工业大学、西门子（中国)有限公司、罗克韦尔自动化（中国）有限公司、三菱电机自动化（中国)有限公司、菲尼克斯（中国）投资有限公司、贝加莱工业自动化（中国）有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、重庆盟讯电子科技有限公司、南京优倍自动化系统有限公司、上海自动化仪表有限公司、陕西高端装备与智能制造产业研究院有限公司、上海电器科学研究院上海工业自动化仪表研究院有限公司、北京航天智造科技发展有限公司、广东汇兴精工智造股份有限公司、毕恩吉商务信息系统工程（上海）有限公司。
本标准主要起草人：丁露、王成城、王春喜、宋宏、李歆、刘曙、陶铮、戴勇、钱晓忠、刘志刚、王骏、 郭琼、吴慧媛、华熔、戴荠明、杨应华、周晓毅、戎罡、孙强、潘学龙、倪建军、廖良闯、玄甲辉、任洪强、全新路张维杰、任涛林、李翌辉、赵洪武、陈长胜、张云华、范雨晓、黄振林、刘俊杰、陈菁、刘亚俊、何茂松、董健、 薛晓娜、宋华振、张庆军、王震、柴熠、王英、王嘉宁、许建全、于文涛、阎新华、何军红、许光辉
II GB/T37393—2019
引 言
数字化车间是运用精益生产、精益物流、可视化管理、标准化管理、绿色制造等先进的生产管控理论和方法设计和建造的信息化车间，具有精细化管控能力，是实现智能化、柔性化、敏捷化的产品制造的基础。数字化车间作为智能制造的核心单元，涉及信息技术、自动化技术、机械制造、物流管理等多个技术领域。因此，统一的术语和通用的技术要求是我国实现数字化车间建设、完善智能制造标准体系所必备的基础条件。
数字化车间标准体系由一系列标准构成，标准体系架构如图1所示。
智能制造数字化车间标准体系
基础标准
术语和定义参考模型
通用技术要求
方法标准
数字化车间 数字化车间 数字化车间 数字化车间设计建设规范 八虚拟仿真要求 工艺布局要求 MES/ERP技术要求
数字化车间系统安全技术要求
应用标准
汽车制造行业数字化车间特殊要求
船舶制造行业数字 航空制造行业 数字化车间特殊要求
化车间特殊要求
机床和机器人行业 数字 轨道交通行业 数字 电子制造行业 数字
化车间特殊要求
化车间特殊要求
化车间特殊要求
支持标准
离散制造能效数据模型
工业控制网络通用
智能制造装备集成
技术要求
信息模型智能化产品通用技术要求
智能制造安全保障
离散制造能效评估方法
系列标准
图1 数字化车间标准体系架构
其中，第一栏为标准体系中的基础标准，本标准为基础标准；第二栏为方法标准，是第四栏技术支持类标准在数字化车间环境中的映射，是数字化车间标准建设的重点；第三栏为应用标准，是基础标准和方法标准在特定行业领域的应用，例如汽车制造、船舶、航空、轨道交通等；第四栏为支持标准，不是数字化车间标准的重点工作内容，但对本标准体系中第二栏的方法标准起到支撑作用。
本标准主要用于离散制造领域数字化车间的新建、改建、验收和运营，对于流程工业领域也具有一定的参考价值。
IV GB/T 37393—2019
数字化车间通用技术要求
1范围
本标准规定了数字化车间的体系结构、基本要求、车间信息交互、基础层数字化要求、工艺设计数字化要求、车间信息交互、制造运行管理数字化要求等内容
本标准适用于指导离散制造领域数字化车间的规划、建设（新建或改建）、验收和运营，
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件
GB/T20720.3一2010企业控制系统集成第3部分：制造运行管理的活动模型
3术语和定义
SAG
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
控制图 control chart 为检测过程、控制和减少过程变异，将样本统计量值序列以特定顺序描点绘出的图。 [GB/T3358.2—2010,定义2.3.1]
3.2
详细生产排产detailedproductionscheduling 组织和构造生产现场作业计划的集合，并对单个或多个产品的相关生产顺序进行排序。
3.3
数字化车间digitalfactory（digitalworkshop）以生产对象所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接车间
不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。
注：在本标准中，数字化车间仅包括生产规划、生产工艺、生产执行阶段，不包括产品设计、服务和支持等阶段。
3.4
紧急插单 emergencyorder 在按订单生产模式下，客户订单要求的交货期早于正常生产运行需要的提前期，使得产品不能按照
常规业务流程进行生产，而采取的特殊措施。生产过程中发生产品品质问题，返工返修、补废等导致不能按期交货，也会引起紧急插单。 3.5
设备管理equipmentmanagement 以设备为研究对象，追求设备综合效率，应用一系列理论、方法，通过一系列技术、经济、组织措施，
对设备的物质运动和价值运动进行全过程管理。
注1：前期管理：规划、设计、选型、购置、安装、验收注2：后期管理：使用、维护、维修等过程，
1 GB/T37393—2019
3.6
作业计划jobplan 根据企业季度、月度、日生产计划的具体规定，为各个工段、班组、个人，或每个工作地制定的以周，
日、班以至小时计，制造同一产品的计划 3.7
物流调度 logistic scheduling 在稀缺资源分配过程中所涉及的物流的调配。
3.8
制造设备 manufacturing equipment 通过设备自身功能以及同其他辅助设备协同来执行车间具体生产工艺的设备。 注：制造设备包括加工设备、物流设备、质量检测设备以及维护设备等。
3.9
制造执行系统 manufacturingexecutionsystem 生产活动管理系统，该系统能启动、指导、响应并向生产管理人员报告在线、实时生产活动的情况。
这个系统辅助执行制造订单的活动。
［GB/T25486—2010,定义2.162]
3.10
人机交互 man-machineinteraction 人与机器互相配合共同完成一项任务的过程。
3.11
预测性维护 predictivemaintenance 根据观察到的状况而决定的连续或间断进行的预防性维修，以监测、诊断或预测构筑物、系统或部
件的条件指标。这类维修的结果应表明当前和未来的功能能力或计划维修的性质和时间表。
注：也称为基于状态的维修。 ［GB/T29308—2012，定义3.13]
3.12
生产求助 productionhelp 作业工位上作业人员对发生的各种异常情况发出求助信息，提示相关人员及时处理。
3.13
生产物流管理productionlogisticmanagement 发出实时、具体的物流指令，调度物流资源、驱动物流设备、控制物流状态，按排产计划与调度要求
为生产过程各个工位或区域，供应生产作业所需物料，保障车间生产的任务有效完成。 3.14
生产现场可视化管理系统productionsitevisualizationmanagementsystem 面向生产现场，采用电子看板、广播等技术手段，实现产品、设备、物流、生产状态、能源监管等信息
公开化、可视化，以提升现场管理水平、优化现场工作环境的管理系统。 3.15
生产资源 productiveresources 生产所需的除制造设备以外的制造资源注：生产资源包括人员、元器件、成品、半成品、辅助工具等，
3.16
质量控制 Jqualitycontrol 质量管理的一部分，致力于满足质量要求。 ［GB/T19000—2015，定义3.3.7
2
SAC GB/T37393—2019
3.17
维修 repair 设备技术状态劣化或发生故障后，为恢复其功能而进行的技术活动注：设备维修，包括各类计划维修和计划外的故障维修及事故修理。
3.18
作业任务 task 根据动态的现场情况，为作业计划分派人员、设备等资源后，下发给作业人员或设备的可执行的单
一产品的生产制造工作。 3.19
GAC
可视化工艺流程管理 visual process management 将制造过程各工序间流转关系及条件用计算机工艺软件进行管理，并以工艺流程图的方式进行
显示。 3.20
作业工位 workstation 数字化车间里生产过程最基本的生产单元。
缩略语
4
下列缩略语适用于本文件。 AGV：自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle） ASN：预先发货清单（AdvancedShippingNote） BOM：物料清单(BillofMaterial) CNC：计算机数字控制机床（Computernumericalcontrol） DCA：文件控制与归档（DocumentControlandArchiving） ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning） HMI：人机接口（HumanMachineInterface) I/O：输入/输出（Input/Output） IT：信息技术（InformationTechnology） MBD：基于模型的设计（ModelBasedDesign） MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） MTBF：平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFailure） NC：数字控制(NumericalControl) OEE：整体设备效率（OverallEquipmentEffectiveness) PDA：生产数据采集（ProductionDataAcquisition） PLC：可编程序控制器（ProgrammableLogicController） PLM：产品生命周期管理（ProductLifecycleManagement） PDM：产品数据管理（ProductDataManagement） PDCA：计划执行检查行动（Plan，Do，Check，Act) SCADA：监控与数据采集（SupervisoryControlAndDataAcquisition） SIL：安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel） SPC：统计过程控制（StatisticalProcessControl) SQL：结构化查询语言（StructuredQuevyLanguage） RFID：射频识别技术（RadioFrequencyIdentification） RGV：有轨制导车辆（RailGuidedVehicle）
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