GBT 43780-2024 制造装备智能化通用技术要求.docx

《GBT 43780-2024 制造装备智能化通用技术要求.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GBT 43780-2024 制造装备智能化通用技术要求.docx（13页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、ICS25.040CCSP84；-.P?.-Yfrr三liMpMrG圄中华人民共和国家标准GB/T437802024制造装备智能化通用技术要求Generaltechnicalrequirementsformanufacturingequipmentintellectualization2024-03T5发布2024-10-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次前言I1范围12规范性引用文件13术语和定义14技术要求24.1 通则24.2 智能感知24.3 监控与诊断34.4 适应与优化44.5 交互与协同44.6 互联与集成54.7 数字建模与仿真64.8 数据与信息服务75评估

2、要求7附录A（资料性）智能化评估方法9参考文献10本文件按照GBT1.12020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：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国船舶集团有限公司第七一六研究所、苏州赛腾精密电子股份有限公司、迈得医疗工业设备股份有限公司、北京和利时智能技术股份有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、吴忠仪表有限责任公司、华为技术有限公司、北京和利时系统工程有限公

3、司、北京东土科技股份有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、东方电气集团科学技术研究院有限公司、贵州航天电器股份有限公司、北京航天计量测试技术研究所、秦川机床集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、北京航空航天大学、北京精雕科技集团有限公司、西门子（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、山东博识鹏程智能科技有限公司、湖南科技大学。本文件主要起草人：方毅芳、杜孟新、陈卫彬、刘言维、林军华、贾峰、刘涛、宋彦彦、张华良、王学朋、符海芳、吴达远、吴亚平、高山、闫志伟、贾广跃、王立闻、王宏亮、秦玲、张修建、张云华、罗坚、朱红军李庆鑫、许丹、张保全、朱国良、阎新华、贾华、杨

4、盼盼、赵婉琳、郑怡然、陈菁、梁乐、林颖、马立新、成继勋、张帆。制造装备智能化通用技术要求1范围本文件规定了制造装备智能化的技术要求和评估要求。本文件适用于制造装备智能化的设计、优化、改造与评估。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/T17178.1-1997信息技术开放系统互连一致性测试方法和框架第1部分：基本概念GB/T30976.2工业控制系统信息安全第2部分：验收规范IEC61158-1:2023工业通信网络现场总线规范第

5、1部分：IEC6U58和IEC61784系列概述与指南（IndUStrialcommunicationnetworksFieldbusspecificationsPart1:OverviewandguidancefortheIEC61158andIEC61784series）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1制造装备manufacturingequipment应用于设计、生产/制造、管理和服务等过程中，完成具体的制造工艺（工序）作业的装备。注：包括制造装备硬件、嵌入式软件和智能化软件等。3.2智能化intellectualization对象（器件、设备或终端）具有对客观事物进行合理

6、分析、判断及有目的的行动和有效地处理周围环境事宜等能力的状态或过程。注：帝诞装备智能化能力由智能特征来表示，通过具体的智能功能实际体现。3.3曾能特征intelligentcharacteristic能完成预定功能和任务，且能表现出与人类智能（如推理和学习）相类似的各种特征。注：智能特征分为智能感知、监控与诊断、适应与优化、交互与协同、互联与集成、数字建模与仿真以及数据与信息服务等。3.4智能功能intelligentfunctioi制造装备（3.1）在智能特征（3.3）下实现的具体功能。注：包括装备本体的功能，或借助智能化技术及其智能辅助系统实现的功能。3.5智能化制造装备iIitcHcct

7、iializedmanufacturingequipment应用于设计、生产/制造、管理和服务等过程中，能实现装备的预期功能，并具备一项或多项智能功能的制造装备(3.1)。注：智能化制造装备是经过智能化设计、优化或改造的，具有智能功能(&4)的制造装备4技术要求4.1通则智能化制造装备应具有以下一项或多项智能特征：智能感知；监控与诊断；适应与优化；交互与协同；互联与集成；一一数字建模与仿真；数据与信息服务。制造装备智能化不应对装备基本能力造成不可接受的影响，这些基本能力包括：功能、性能、可靠性、维修性、保障性、安全性等。4.2 智能感知4.21 感知数据类型智能化制造装备感知数据类型包括但不限

8、于以下三类数据。物理量数据：如温度、压力、流量、转速、电流、和位置等。一化学量数据：如二氧化碳浓度、氧含量和PH等。一生物量数据：如酶活性、抗体浓度、微生物菌落总数和细胞数量等。4.22 数据采集智能化制造装备数据采集包括以下要求。 时效性：智能化制造装备应在可接受或被允许的时间范围内完成数据采集活动。一完整性：智能化制造装备采集的数据应覆盖需感知的时间、空间或过程。准确性：智能化制造装备应在可接受或被允许的范围内准确反映感知对象的真实状态。 可信性：智能化制造装备应满足数据来源可信、数据特征提取可信等。 自适应：智能化制造装备应具备自适应感知能力，能实现根据采集需求变化自动调整采集数据量、采

9、集频率、采集时间等。一稳定性：在规定时间内，智能化制造装备数据采集性能应在允许范围内保持稳定。 宜考虑数据采集的分辨力、灵敏度、复现性等要求。4.23 fHSHtS4.23.1 基本要求智能化制造装备数据处理包括以下基本要求。一及时性：智能化制造装备对采集数据进行处理的时间应在可接受或被允许的范围内。致性：智能化制造装备在采集数据进行处理和传输的过程中，应保持数据的实体、属性等量值、效果和逻辑一致。可靠性：智能化制造装备应在规定时间和规定条件下完成规定数据处理的任务。4.23.2 8fc三5fl三智能化制造装备采集数据预处理活动应包括但不限于以下内容。一数据调整：包括数据降噪、调理、自校正和补

10、偿等。数据清洗：包括识别和处理缺失值、异常值等。数据标准化：通过数据集成、数据变换和数据规约使数据标准化，以便多设备数据共享和远程传输。4.3的S与诊断4.3.1 圜辘术4.3.1.1 抗干扰性智能化制造装备在存在振动、噪声、温度、湿度和电磁等干扰情况下，应具备完成多工况下监测任务，同时保持低误报率和漏报率的能力。4.3.1.2 监测提示准确性智能化制造装备宜具备对预测维护、计划维护和故障维护准确提示维护时间、维护部位和维护措施的能力。4.3.1.3 1.3efs智能化制造装备宜具有网络通信功能，可通过网络进行远程协作维护或维护提示。4.3.2 mt三4.3.21 mo智能化制造装备故障监测具

11、备以下能力。 灵敏度：装备应具备对其内外部状态在需求范围内监测的能力。一误报率：装备宜具备通过对现状和历史数据的采集和分析，有效降低误报率的能力。 漏报率：装备宜具备通过采集和分析数据有效降低漏报率的能力。 时效性：发生故障后，装备宜具备在允许时间内检测到故障的能力。 辨识能力：制造装备宜具备辨识故障和其时变特性的能力。4.3.22 ttB0智能化制造装备宜根据测量信号（如音频信号、振动信号、温度信号或功率信号等）的当前值及历史数据，采用专家模型或分析算法等方式，预测设备有无状态异常或故障趋势。4.3.23 故障附及报警智能化制造装备宜采用一种或多种方式（如视觉、听觉、触觉等）预测故障和对故障

12、进行及时准确的预警或报警。4.3.24 在线故障自诊断智能化制造装备宜能持续接收装备运行的状态和报警信息，进行故障模式识别、故障定位、故障评价和故障决策，具体方法见GB/T413972022的附录C。43.25 维W智能化制造装备宜采用适当的维护保养方法，实现装备对自诊断的故障及预测故障进行维护提示。维护提示一般包括预测维护自动提示、计划维护自动提示和故隙维护自动提示等。43.26 与优化43.26.1 要求智能化制造装备对外部环境和内部状态的适应与优化包括以下基本要求。鲁棒性：装备在复杂的应用环境中应保持预设功能的能力，依靠优化与控制，使装备在多维条件下稳定运行。一快速性：应在可接受或被允许

13、的时间范围内通过信息收集、环境监测和任务分析等，快速调整自身状态，在当前状态下保持自身功能稳定。43.26.2 播智能化制造装备宜在可接受或被允许的范围内对外部环境（温度、湿度、灰尘和静电等环境因素以及工艺变化等）以及内部状态变化自动进行补偿，以保证性能的稳定性与可靠性。补偿措施包括但不限于温度补偿、功率补偿、压力补偿和误差补偿等。自动补偿包括以下两种补偿方式。外部补偿：根据对外部环境自动测量的结果，发出指令自动进行的补偿。内部补偿：根据对自身运行状态监测的结果自动进行的补偿。43.26.3 Sfig针对外部环境和内部状态的变化而引发的硬件故障与软件错误，智能化制造装备宜采用容错技术进行预防和

14、调整，以保持正常的运行与使用。宜具有以下功能。预防硬件故障与软件错误的功能，如冗余、故障屏蔽和故障限制等。从硬件故障与软件错误中恢复的功能，如系统重构和修复重启等。43.26.4 预测在适应外部环境（环境状态和订单变化等）的基础之上，智能化制造装备宜利用现实数据与知识进行分析和优化，实现外部环境变化趋势预测，增加装备的适应能力。43.26.5 性预测智能化制造装备宜基于制造装备故障物理模型或感知监测的数据信息，通过建模和推理，预测对象设备运行健康状态和任务的可靠性，并预测设备发生故障的模式和发生时间。43.27 与协同43.27.1 技术智能化制造装备交互宜符合GB/T18978.400201

15、2GB/T192462003TSO/IEC13066-1:201UIS0IECTR30109:2015中关于人机交互的技术规定。智能化制造装备交互技术宜满足以下要求。有效性：智能化制造装备具备与用户或其他设备进行有效信息交互的功能。易用性：智能化制造设备的交互方式及界面能提供直观的操作指引或操作辅助，易于学习和使用。一友好性：智能化制造装备的交互方式保证操作人员能平等、方便、无障碍地进行人机交互。一一移动性：智能化制造装备能满足移动设备与网络环境的人机交互需求。43.27.2 技术智能化制造装备应满足以下协同技术要求。安全性：装备具备一定的安全防护等级，不会对协作区域内的人或机器造成损害。同步性：装备具备一定的同步机制，能准确地按照固定的节拍和时间与其他产品、装备进行协同。一实时性：装备通信及响应具备一定的实时