ICS 25.080.01 J 50
GB
中华人民共和国家标准
GB/T37928—2019
数字化车间 机床制造 信息模型
Digital workshop-Machine tools manufacturing-Information model
2019-08-30发布
2020-03-01实施
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/T37928—2019
目次
前言范围
1
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信息模型架构与建模规则 4.1机床制造加工数字化车间信息模型架构 4.2信息模型建模规则 5机床制造加工数字化车间基础信息 5.1车间静态属性集 5.2车间过程属性集 6生产运行管理信息模型 6.1生产运行管理静态属性集 6.2生产运行管理过程属性集 6.3生产资源组件信息模型.· 7物流运行管理信息模型 7.1 物流运行管理静态属性集 7.2 物流运行管理过程属性集 7.3物料资源组件信息模型 8质量运行管理信息模型 8.1J 质量运行管理静态属性集· 8.2J 质量运行管理过程属性集 8.3质检资源组件信息模型* 9维护运行管理信息模型
11
1.7
19
24 24 24
28 29
29 30 35 37 37 39 43 45
9.1 维护运行管理静态属性集 9.2维护运行管理过程属性集· 9.3维护资源组件信息模型附录A（资料性附录）信息模型基础数据类型附录B（资料性附录）机床制造加工数字化车间系统集成接口·
4.7 GB/T37928—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。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本标准起草单位：国家机床质量监督检验中心、清华大学、国机智能科技有限公司、深圳领威科技有
限公司、力劲精密机械（昆山）有限公司、北京工业大学。
本标准主要起草人：邵珠峰、张兆坤、王立平、赵钦志、张维、孔祥君、潘玲玲、吕海洋、张云峰、王民、 周江林、胡早仁、蔡恒志。
I GB/T37928—2019
数字化车间机床制造信息模型
1范围
本标准规定了机床制造加工数字化车间信息模型架构、建模规则及基础属性集模型、生产运行管理子信息模型、物流运行管理子信息模型、质量运行管理子信息模型、维护运行管理子信息模型的属性名称、数据类型、属性描述、建模规则。
本标准适用于机床制造加工数字化车间内系统与系统、系统与设备、设备与设备之间互联互通的数据访问和设置，以及车间内设备与系统纵向信息集成的信息输人输出接口的设计和实现。
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/T25485一2010工业自动化系统与集成制造执行系统功能体系结构 GB/T33863—2017OPC统—架构 ANSI/MTC1.4一2018MTConnect标准第2部分：设备（1.4.0版）（MTConnectStandardPart
2—Devices vl.4.0)
ANSI/MTC1.4—2018MTConnect标准 第4部分：资产（1.4.0版）（MTConnectStandardPart 4-Assets vl.4.0)
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
机床制造加工数字化车间 digital machining workshop of machine tool manufacturing 利用数字化定量表述、存储、处理和控制方法，用数据连接机床生产制造过程的不同单元，对机床生
产进行规划、协同、管理、诊断和优化，实现机床制造的高效率、低成本、高质量的物理车间组织。 3.1.2
信息模型 information model -种对给定的数字化车间信息资源进行定义、描述和关联的组织方式和框架。
3.1.3
信息对象 information object 车间域中的一个信息体，描述了一个或普遍，或真实，或抽象的实体，该实体能够作为一个整体被概
念化。 3.1.4
属性 attribute 描述实体性质和特征的数据。
1 GB/T37928—2019
3.1.5
属性元素 attribute element 组成属性的基本元素，是属性的基本单元，如索引ID、名称、数据类型。
3.1.6
属性集attributeset 一个或多个属性的集合，可以作为节点单独存在，是构成数字化车间信息模型属性描述的结构化
元素。
注1：属性集可以有名称等信息。 注2：属性集可以划分为子属性集，若干个子属性集可以构成上层属性集
3.1.7
静态属性集 static attribute set 机床生产过程中需要定义和使用的静态信息数据的集合，是属性集的一种。 注：静态属性集包含的属性自确定之后不变化或者变化不频繁，哪些属性是静态属性，有些是明确的如生产商信
息，但有些是不明确的。由数字化车间信息系统处理该信息的时间粒度决定。
3.1.8
过程属性集process attribute set 机床生产过程随零部件加工、检验和产品装配过程而产生的信息数据的集合，是属性集的一种。 注：哪些属性是过程属性，有些是明确的如设备实时运行参数，有些是不明确的，由系统信息处理能力和用户决定
过程属性集包含的属性数据只有在生产过程进行时其数据值才有意义
3.1.9
组件 component 规定的一种实体对象或逻辑对象，是上层对象的物理或者逻辑上的一部分，由其自身的属性集进行
描述。
注1：组件可以嵌套，即组件可以具有自身的子组件，同一对象的所有子组件组成组件集注2：组件也可以作为结构化元素使用即类似于文件夹功能的作用，只用来组织模型的框架和层次，
3.1.10
生产运行管理productionmanagement 在成本、质量，数量，安全性和时效性等要求下，数字化车间的制造设施在车间生产运行过程中协
调、指导、管理和跟踪原料、能源、设备、人员和信息以实现产品生产的功能活动。 3.1.11
物流运行管理logisticsmanagement 数字化车间的制造设施在车间生产运行过程中计划、组织、协调、指导、管理和跟踪库存和物料移动
的功能活动，以降低物流成本，提高物流效率。 3.1.12
质量运行管理qualitymanagement 数字化车间的制造设施在车间生产运行过程中协调、指导，管理和跟踪产品质量测量和质量结果：
并改进质量实现的全部功能活动。 3.1.13
维护运行管理 maintenance management 数字化车间的制造设施在车间生产运行过程中协调、指导，管理和跟踪维护设备、工具和相关资产
的功能活动，其目的是保证制造正常运行，以及保证反应性的，周期性的，预防性的，或者先发性的维护调度。
? GB/T37928—2019
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 AGV自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle) CAPP计算机辅助工艺（Computer-AidedProcessPlanning） CNC计算机数字控制/数控机床（ComputerizedNumericalControl) ERP 企业资源计划（Enterprise Resource Planning) FMS柔性制造系统（FlexibleManufactureSystem） MES制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem） OPC UAOPC统一架构（OPC UnifiedArchiteture) PCS过程控制系统(Process Control System)） PLM产品生命周期管理（ProductLifecycleManagement) QMSJ 质量管理系统（QualityManagementSystem） SCADA数据采集与监视控制（SupervisoryControlAnd Data Acquisition） SCM供应链管理(Supply Chain Management) WMS仓储管理系统（Warehouse Management System）
4信息模型架构与建模规则
4.1机床制造加工数字化车间信息模型架构
根据数字化车间的组织结构和层级要求，机床制造加工数字化车间应包含车间层、控制层和设备层。车间层由数字化车间MES及其他管理系统及车间数据库服务器组成，控制层由各类SCADA组成，设备层由数学化加工设备工业机器人、物流运输设备、仓库，数学化检验设备工装等组成，机床制造加工数字化车间的架构如图1所示。
根据GB/T25485一2010规定的数字化车间的功能范畴应包括生产运行管理、物流运行管理、质量运行管理、维护运行管理。机床制造加工数字化车间各功能模块及相互之间的主要数据流如图2 所示。
根据机床制造加工数字化车间的组织架构和内部各功能模块之间信息集成与互联互通的要求，对机床制造加工数字化车间生产运行过程中的关键参数，过程数据、状态、功能操作、设备和资源等各类信息对象及其属性进行归类和组织，建立机床制造加工数字化车间信息模型，其架构如图3 所示。
3 GB/T37928—2019
CAPP系统
PLM系统
ERP系统
SCM系统
口
福
网络总线（
机床制造加工数字化车间
晋闻
数字化车间管理系统客户端
数据库服务器
网络总线
FMS上位机
SCADA系统
出入库事务管理系统
质量管理系统
T B
i 加工中心 立体库， 上下料机器人 数控机床
中
工业机器人 ！立体仓库及上下料机器人 三坐标测量机等检测设备
图1 机床制造加工数字化车间架构示意图
CAPP系统
PLM系统
ERP系统
SCM系统
采购/库存信息 物料消耗
车间订单
生产运行反馈
物流运行管理
生产运行管理车间计划与调度
物料需求配送反馈
库存操作管理
R
作业计划
执行反馈
工艺执行管理
物料配送
检验指令 检验结果反馈
工
维护运行管理车间设备管理
质量运行管理
质检执行
质量控制和追溯
工装管理
检验参数 检验结果数据
设备运行参数
数字化制造设备
数字化辅助设备
图2数字化车间的功能范畴及信息流示意图