民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范

ICS25.020

CCCSCSJ32

中華人民共和國國家標準

GB/T××××—202×

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范

Integratingspecificationofdigitalmanufacturingworkshopforcivil

aviationforgings

（征求意見稿）

（本稿完成日期：2023年7月）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

202×-××-××發(fā)布202×-××-××實施

國家市場監(jiān)督管理總局

發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/TXXXX—202×

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由全國鍛壓標準化技術委員會（SAC/TC74）提出并歸口。

本文件起草單位：天津市天鍛壓力機有限公司、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經(jīng)濟研究所、中國機械

總院集團北京機電研究所有限公司、機科發(fā)展科技股份有限公司、中國航發(fā)北京航空材料研究院、首都

航天機械有限公司、北京航空航天大學、天津大學浙江國際創(chuàng)新設計與智造研究院、天津職業(yè)技術師范

大學、山西金瑞高壓環(huán)件有限公司、景德鎮(zhèn)明興航空鍛壓有限公司、天津百利特精電氣股份有限公司、

天津吉達爾重型機械科技股份有限公司、天津市匯點機電設備開發(fā)有限公司、蘇州伍玥航空科技有限公

司、北京星航智造科技有限公司、武漢理工大學、武漢華夏精沖技術有限公司、貴州安大航空鍛造有限

公司、貴州航宇科技發(fā)展股份有限公司、山東圣德智能裝備有限公司、江西景航航空鍛鑄有限公司等。

本文件主要起草人：

II

GB/TXXXX—202×

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范

1范圍

本文件界定了民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的術語和定義，規(guī)定了縮略語、車間系統(tǒng)架構、基礎數(shù)

字化要求、通訊網(wǎng)絡要求、數(shù)據(jù)管理要求、信息系統(tǒng)集成接口要求、制造執(zhí)行系統(tǒng)主要功能。

本文件適用于指導民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的規(guī)劃、建設、驗收和運營。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T8541鍛壓術語

GB/T22239—2019信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護基本要求

GB/T37393—2019數(shù)字化車間通用技術要求

GB/T38854—2020智能工廠生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

3術語和定義

GB/T8541界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

民用航空鍛件civilaviationforgings

應用于民用航空器的鈦合金、鋼、超合金、鋁合金、高溫合金等鍛件。

3.2

數(shù)字化生產(chǎn)車間digitalfactory

以生產(chǎn)對象所要求的工藝和設備為基礎，以信息技術、自動化、測控技術等為手段，用數(shù)據(jù)連接車

間不同單元，對生產(chǎn)運行過程進行規(guī)劃、管理、診斷和優(yōu)化的實施單元。

[來源：GB/T37393—2019，3.3，有修改]

3.3

生產(chǎn)設備productionequipment

民用航空鍛件（3.1）數(shù)字化生產(chǎn)車間（3.2）現(xiàn)場資源層中的設備，其通過自身功能以及同其他輔

助設備協(xié)同來執(zhí)行車間具體生產(chǎn)工藝的設備。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BOM：物料清單（BillofMaterial）

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

JIT：準時生產(chǎn)（JustInTime）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

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GB/TXXXX—202×

OEE：整體設備效率（OverallEquipmentEffectiveness）

PDM：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ProductDataManagement）

PLM：產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement）

RFID：射頻識別技術（RadioFrequencyIdentification）

SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SupervisoryControlAndDataAcquisition）

WCS：倉庫控制系統(tǒng)（WarehouseControlSystem）

WMS：倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）

5車間系統(tǒng)架構

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的系統(tǒng)架構主要包括企業(yè)管理層、制造執(zhí)行層、現(xiàn)場資源層的數(shù)字架

構的集成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照不同層次進行管理，整體架構如圖1所示。

圖1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間系統(tǒng)架構

不同層次的具體集成內(nèi)容如下：

——現(xiàn)場資源層集成人員、生產(chǎn)設備、模具與工裝和生產(chǎn)物料等制造資源；

——制造執(zhí)行層以制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心軟件，集成生產(chǎn)排程、作業(yè)管理和質(zhì)量管理等功能；

——企業(yè)管理層作為民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的上層信息管理系統(tǒng)，下發(fā)企業(yè)訂單計劃并接

收生產(chǎn)報表信息等。

6基礎數(shù)字化要求

6.1人員的數(shù)字化

管理者、維保人員、生產(chǎn)人員和工藝人員等人員的數(shù)字化要求包括：

——采用條形碼、RFID或視覺等方式進行身份識別；

——系統(tǒng)可識別用戶身份、狀態(tài)和工作任務等信息。

6.2生產(chǎn)設備的數(shù)字化

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GB/TXXXX—202×

生產(chǎn)設備的數(shù)字化要求包括：

——應能夠?qū)崿F(xiàn)各類傳感器的實時數(shù)據(jù)采集，能夠?qū)ιa(chǎn)中的關鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝過程數(shù)據(jù)等進

行完整的記錄；

——應具備可視化能力，能在車間現(xiàn)場顯示設備的實時信息；

——應具備人機交互能力，滿足操作的授權和處理相關的人機交互；

——能夠?qū)崿F(xiàn)耗電量、耗水量和耗天然氣量等能耗數(shù)據(jù)的采集；

——應具備通信接口，實現(xiàn)與其他設備、裝置以及執(zhí)行層實現(xiàn)信息互通；

——應能接收執(zhí)行層下達的活動定義信息，包括工藝參數(shù)和操作指令等；

——應能向執(zhí)行層提供制造的活動反饋信息，包括鍛件生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設備的狀態(tài)信息及故障信息

等；

6.3模具與工裝的數(shù)字化

模具與工裝的數(shù)字化要求包括：

——應針對航空鍛件多品種、小批量的特點，記錄完善的模具與工裝檔案信息，包括模具名稱、工

裝圖號、工裝名稱、存放位置、入庫日期、對應鍛件號、工序號等；

——應記錄模具的使用壽命信息，包括模具上限壽命、報廢日期、壓件數(shù)量等；

——使用條碼及電子標簽等編碼技術滿足模具與工裝的可識別性；

——具有模具和工裝的數(shù)字化的立體庫，能夠自動入庫、存儲和出庫等。

6.4工藝的數(shù)字化

工藝的數(shù)字化要求包括：

——生產(chǎn)工藝應可以數(shù)字化表述，能夠被PLM和MES等系統(tǒng)錄入和識別，能夠直接下發(fā)至生產(chǎn)

設備以便于生產(chǎn)執(zhí)行；

——宜結合工藝仿真軟件制定工藝參數(shù)。

6.5生產(chǎn)物料的數(shù)字化

鍛件生產(chǎn)需要的原料、材料、燃料、輔料和半成品等生產(chǎn)物料的數(shù)字化要求包括：

——使用條碼及電子標簽等編碼技術滿足物料的可識別性，包括物料的編號、參數(shù)及使用對象等的

屬性定義；

——應具有單件物料和批次生產(chǎn)物料的編碼；

——熱加工環(huán)節(jié)使用的物料應在加工環(huán)節(jié)保證前后物料編碼的一致性，保證可追溯；

——應采用自動或者半自動方式進行讀取，并自動上傳到相應設備或者制造執(zhí)行層，便于生產(chǎn)過程

的控制與信息追溯；

——識別信息可具備一定的可擴展性。

6.6生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)字化

生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)字化要求包括：

——應在各工序的顯著位置設置信息化顯示看板；

——生產(chǎn)設備的工作區(qū)域位置應安裝現(xiàn)場視頻設備，進行生產(chǎn)過程記錄和追溯；

——宜為生產(chǎn)人員配備終端設備進行啟動工單工序啟動、工序下轉(zhuǎn)、不合格品審理單處理、工裝

管理等操作；

——生產(chǎn)過程中使用尺寸測量、測溫等儀器儀表所采集的檢測數(shù)據(jù)應可接入信息化系統(tǒng)中；

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GB/TXXXX—202×

——生產(chǎn)過程使用的條碼、電子標簽等主要包含圖號、批次號、錠節(jié)號或序列號、材料牌號、材

料規(guī)格等信息，并能夠以批次管理（按批追溯）或錠節(jié)號/序列號管理（按件追溯）查詢鍛件

信息。

7通訊網(wǎng)絡要求

數(shù)字化生產(chǎn)車間的通訊網(wǎng)絡應具備：

——車間應建有互聯(lián)互通的網(wǎng)絡，實現(xiàn)各工序內(nèi)設備與設備之間、工序與工序之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之

間的相互連接；

——車間應具備接入不同通訊協(xié)議設備的能力，傳輸協(xié)議應遵循GB/T38854—2020中實時數(shù)據(jù)及

命令的報文格式的相關規(guī)定；

——通訊網(wǎng)絡安全應遵循GB/T22239—2019中第二級安全要求的相關規(guī)定。

8數(shù)據(jù)管理要求

8.1數(shù)據(jù)采集與存儲

數(shù)字化生產(chǎn)車間應在數(shù)據(jù)字典定義的數(shù)據(jù)采集內(nèi)容基礎上，結合數(shù)據(jù)的實時性要求，利用合理的網(wǎng)

絡通信方式與數(shù)據(jù)存儲方式進行數(shù)據(jù)的采集與存儲，并與數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)對接。具體要求如下：

——對車間所需數(shù)據(jù)進行采集、存儲和管理，并支持異構數(shù)據(jù)之間的格式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通；

——采用實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫相結合的存儲方式；

——應具備信息安全策略，如訪問與權限管理、入侵防范、數(shù)據(jù)容災備份與恢復等。

8.2數(shù)據(jù)建模

數(shù)字化生產(chǎn)車間語義化描述數(shù)據(jù)按性質(zhì)分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)：

——靜態(tài)數(shù)據(jù)指不隨生產(chǎn)過程改變的數(shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)組成靜態(tài)屬性集；

——動態(tài)數(shù)據(jù)指隨生產(chǎn)過程和工藝流轉(zhuǎn)改變的數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)組成動態(tài)屬性集。

描述各類數(shù)據(jù)基本信息，包括數(shù)據(jù)名稱、標識符、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度、單位和值域等。宜符合附

錄A的規(guī)定。設備模型見圖2。

圖2現(xiàn)場工藝設備模型

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GB/TXXXX—202×

8.3數(shù)據(jù)字典

8.3.1備料

備料工序主要設備包括：金屬帶鋸機、圓盤鋸、砂輪切割機、線切割機、稱重設備、打標設備等。

集成數(shù)據(jù)包括：條碼或電子標簽信息、坯料數(shù)量、坯料規(guī)格、錠節(jié)號、上下料時間、鋸條型號、砂

輪型號、帶鋸轉(zhuǎn)速、進給量等。

8.3.2加熱

加熱工序主要設備包括：模具加熱爐和制件加熱爐。

集成數(shù)據(jù)包括：條碼或電子標簽信息、爐批號、坯料數(shù)量、單爐裝爐數(shù)量、裝爐位置、錠節(jié)號、加

熱溫度及公差、保溫時間、升溫速率、最長保溫時間、裝爐位置、裝爐數(shù)量、裝爐層數(shù)、天然氣流量、

用電量、爐子開關頻次等。

8.3.3鍛造成形

鍛造成形工序主要設備包括：熱模鍛壓機、電動螺旋壓力機、伺服油壓機、輥鍛機、輾環(huán)機、切邊

設備。

輔助設備包括：鍛造機器人、模具、模架、噴脫模劑設備等。

集成數(shù)據(jù)包括：條碼或電子標簽信息、轉(zhuǎn)移時間、坯料數(shù)量、加壓噸位、成形速度或應變速率、成

形時間、初鍛溫度、終鍛溫度、變形尺寸或外形尺寸、機械手夾持力、夾持位置、冷卻方式、用電量等。

8.3.4熱處理

熱處理工序主要設備包括：熱處理爐和冷卻設備。

集成數(shù)據(jù)包括：條碼或電子標簽信息、坯料件號、熱處理爐批號、裝爐數(shù)量、裝爐時間、到溫時間、

保溫時間、出爐時間、冷卻方式、各加熱區(qū)實際溫度、能耗等。

8.3.5檢測

檢測工序主要設備包括：尺寸檢測設備、測溫儀等。

集成數(shù)據(jù)包括：條碼或電子標簽信息、溫度、尺寸等。

9信息系統(tǒng)集成接口要求

9.1信息系統(tǒng)接口內(nèi)容

數(shù)字化生產(chǎn)車間的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)一般可包括：PLM（PDM）、ERP、MES、WMS/WCS、SCADA

等，可實現(xiàn)設備、生產(chǎn)物料、人員的數(shù)據(jù)采集和信息交互，支撐制造運行管理的功能，協(xié)同實現(xiàn)對整個

車間的集成管控。各業(yè)務系統(tǒng)之間的集成接口如圖3所示。

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GB/TXXXX—202×

圖3信息系統(tǒng)集成接口

各系統(tǒng)之間的邏輯關系可按照GB/T32854.2—2017中第4章描述的先進控制系統(tǒng)的層次架構。各系

統(tǒng)之間接口的具體信息如表1所示。

表1各信息系統(tǒng)之間的接口信息

信息系統(tǒng)接口接口內(nèi)容

ERP與PLM/PDM接口PLM/PDM向ERP傳遞信息產(chǎn)品信息

PLM/PDM向MES傳遞信息設計信息、產(chǎn)品檢驗信息、結構化工藝信息

PLM/PDM與MES接口

MES向PLM/PDM傳遞信息質(zhì)檢信息

ERP向MES傳遞信息生產(chǎn)計劃

ERP與MES接口

MES向ERP傳遞信息生產(chǎn)統(tǒng)計

出入庫單，配套出庫，退貨入庫，換料信息，原

MES向WMS/WCS傳遞信息

材料庫存信息

MES與WMS/WCS接口

出入庫單完成，庫存信息，退貨完成，換料完成

WMS/WCS向MES傳遞信息

信息

ERP向WMS傳遞信息出入庫單，半成品、工裝、原料等入庫單信息

ERP與WMS/WCS接口庫存信息，發(fā)貨信息，配套完成，半成品、工裝、

WMS向ERP傳遞信息

原料等入庫完成信息

MES向SCADA傳遞信息工藝指導

MES與SCADA接口

SCADA向MES傳遞信息信息反饋

信息系統(tǒng)的集成應具有開放性，支持開放標準，宜符合GB/T26335—2010中8.1的規(guī)定。

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GB/TXXXX—202×

9.2數(shù)據(jù)共享

民用航空鍛件生產(chǎn)車間包含備料、模具/坯料加熱、鍛造成形、熱處理、檢測等工序。信息系統(tǒng)可

實現(xiàn)各工序的生產(chǎn)和管理所需的生產(chǎn)過程中的“人機法料環(huán)”等資源信息的實時采集、數(shù)據(jù)共享、并將

生產(chǎn)制造過程數(shù)據(jù)報表化和圖表化。

10制造執(zhí)行系統(tǒng)主要功能

10.1生產(chǎn)排程

生產(chǎn)排程應包括如下內(nèi)容：

——應根據(jù)產(chǎn)品交期評估和車間的生產(chǎn)計劃，進行多品種、小批量鍛件產(chǎn)品的合理排程，實現(xiàn)車間

生產(chǎn)設備、模具工裝和人員的高效使用，達到增加產(chǎn)能、降低能耗的目的；

——應具備導入現(xiàn)場資源層的基礎資料功能，通過應用程序接口API自動實時同步導入數(shù)據(jù)，數(shù)

據(jù)包含：工作日歷、生產(chǎn)設備（資源）、資源組、輔助資源（模具）、人員、班次、班制、

倉庫、供應商、物料等基礎信息；

——可建立產(chǎn)能約束條件，包含BOM、工序、工藝路線、生產(chǎn)設備等，其中，工藝路線：包含用

料信息、工序信息、工序標準工時、生產(chǎn)設備等排程用信息；

——設備效率約束，設備班次班制約束、設備人機約束和設備維保約束等；

——可自定義排程，可以同一個產(chǎn)品設置不同版本BOM，設置多種生產(chǎn)工藝路線，不同鍛造設備

設置不同的人機效率和工作時間。

——應具備客戶交期、生產(chǎn)能力利用率和庫存進行多目標優(yōu)化生產(chǎn)排程，支持緊急訂單插單，可支

持生產(chǎn)計劃的變更影響分析和動態(tài)優(yōu)化，計劃快速回應客戶的變化和供應商的變化。

——具備超過訂單到期時間分析預警，超負荷使用生產(chǎn)資源分析預警。

10.2作業(yè)管理

作業(yè)管理應包括如下內(nèi)容：

——對各工序作業(yè)進行細化分解，形成作業(yè)計劃、換模計劃、質(zhì)量控制計劃和輔助處理計劃，將工

藝參數(shù)等下發(fā)到執(zhí)行端的現(xiàn)場設備，接收現(xiàn)場設備的信息反饋，實現(xiàn)計劃的上傳下達、作業(yè)的

控制和協(xié)同；

——啟動工單、報工及報不合格品。

10.3質(zhì)量管理

質(zhì)量管控應從進料到售后，實現(xiàn)各生產(chǎn)工序以及售后質(zhì)量管理，包括：

——進料應對原料、輔助材料、包裝材料等采購原料進行抽驗檢驗；

——過程質(zhì)控采用人工檢驗和設備在線檢測結合的方式，通過在線檢測數(shù)據(jù)對關鍵質(zhì)量參數(shù)進行監(jiān)

控，實現(xiàn)質(zhì)量問題預測并及時處理，結合人工抽查、稽核及不良問題閉環(huán)處置，實現(xiàn)過程控制

和記錄；

——對于成品檢驗可依靠檢測設備進行尺寸檢測和外觀檢驗和理化檢驗等，全程實現(xiàn)檢驗數(shù)據(jù)的自

動采集；

——售后質(zhì)量管理則作為產(chǎn)品檔案的重要組成部分在系統(tǒng)中實現(xiàn)記錄和閉環(huán)處置。

——具備產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計、分析和預測功能，能夠通過質(zhì)量趨勢的統(tǒng)計和預測，給出產(chǎn)線可能存在

問題的工序單元或者設備。

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GB/TXXXX—202×

10.4生產(chǎn)信息追溯

生產(chǎn)信息追溯可根據(jù)物料信息輸入、產(chǎn)品信息輸入等輸出產(chǎn)品生產(chǎn)履歷信息。追溯信息如表2所示。

表2追溯信息

分類信息

物料標識碼/坯料號/供貨商、生產(chǎn)時間/生產(chǎn)班次、生產(chǎn)設備、產(chǎn)品標識碼、產(chǎn)品屬性、客戶

輸入

信息

原料基本信息、供貨商信息、終端用戶信息、鍛件產(chǎn)品信息、廢品信息、工藝標準信息、各

輸出

工序追溯信息等

其中，各工序追溯信息如表3所示。

表3各工序追溯信息

序號追溯工序追溯信息

1備料材料牌號、坯料件號、備料設備號、坯料重量、坯料規(guī)格尺寸

2加熱爐批號、坯料件號、上料時間、加熱工藝參數(shù)、操作工

3鍛造成形制件號、鍛造機號、模具號、生產(chǎn)時間、工件信息、鍛造工藝參數(shù)、關鍵過程數(shù)據(jù)、操作工

4熱處理制件號、熱處理設備號、生產(chǎn)時間、工件信息、熱處理工藝參數(shù)、關鍵過程數(shù)據(jù)、操作工

5檢測制件號、操作工、檢驗結果、各個工序質(zhì)量檢測結果檔案、檢測明細信息

10.5能耗管理

能耗管理應包括如下內(nèi)容：

——應實現(xiàn)現(xiàn)場資源層設備的能耗數(shù)據(jù)、配電設備數(shù)據(jù)等的實時采集、可進行多模式類型的能耗數(shù)

據(jù)分析；

——應能方便快捷的接入各類儀器儀表設備并讀取實時數(shù)據(jù)；

——對主要生產(chǎn)設備的實際能耗負荷占額定負荷百分比、能耗實時流量、用電日負荷率以及電價政

策的合理性使用等數(shù)據(jù)進行分析，評估可節(jié)能空間，為節(jié)能提供科學依據(jù)；

——支持峰谷平電量費用統(tǒng)計分析功能，滿足財務結算或節(jié)能減排結算的要求。

10.6生產(chǎn)設備信息管理

生產(chǎn)設備信息管理包含如下內(nèi)容：

——應具備完善的設備檔案信息，包括設備編號、設備類型、設備名稱、設備主要參數(shù)、設備模

型和設備描述等的數(shù)字化描述；

——應能夠顯示各生產(chǎn)設備在車間的分布位置，并根據(jù)不同顏色顯示設備的運行、停機、故障、

檢修和離線等實時狀態(tài)；

——應能夠顯示各生產(chǎn)設備的產(chǎn)量信息；

——應能夠顯示設備報警信息，包括：設備名稱、報警時間、報警級別和報警時間等，能夠推送

到相關維修人員；

——應能夠自動生成設備的點檢任務和點檢標準，推送到相關點檢人員；

——鍛造設備等關鍵設備應具備可視化功能，應構建設備數(shù)字化仿真模型，結合采集數(shù)據(jù)準確模

擬設備的實時運行狀態(tài)，并能夠按照設備結構實現(xiàn)部件級的分解查詢；

——系統(tǒng)應對鍛造設備等關鍵設備進行OEE管理，對設備進行生產(chǎn)和使用過程改進和跟蹤，用于

指導生產(chǎn)車間設備的使用及維護，達到提高生產(chǎn)效率的目的。

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GB/TXXXX—202×

10.7倉儲管理

倉儲管理包含如下內(nèi)容：

——應結合工廠內(nèi)部的物料存儲管理需求建立JIT體系，并包含必要的物料核算，結合工廠的倉庫

管理系統(tǒng)實現(xiàn)入/出庫的協(xié)同作業(yè)；

——鍛件入庫前其本體或包裝袋上附有條形碼或二維碼，用戶通過掃描讀取鍛件的相關信息，包

含：生產(chǎn)批產(chǎn)號、產(chǎn)品圖號及名稱、材料牌號等；

——系統(tǒng)可收集入庫時間、出入庫數(shù)量、距離交期識別，有關信息能與其他系統(tǒng)集成。

10.8安全環(huán)保管理

安全環(huán)保管理包含如下內(nèi)容：

——車間應安裝必須的安全防護裝置（如限位保護、緊急停止等），在各執(zhí)行機構之間設有必要

的啟動、連鎖保護措施，并配置安全識別系統(tǒng)和聲光報警系統(tǒng)，保證現(xiàn)場人員的安全；

——車間生產(chǎn)現(xiàn)場的裝備工作區(qū)域、易發(fā)生故障區(qū)域和安全通道等位置應按照攝像頭等現(xiàn)場視頻

設備；

——支持事故報警推送功能，當有事故發(fā)生時將事故信息推送給相關負責人。

——應具備模具壽命預警系統(tǒng)，保證模具的正常使用以及人員和設備的安全。

——車間各工序的制造過程，和鍛件報廢處理等過程中，應保證對環(huán)境的影響（負作用）最小。

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GB/TXXXX—202×

附錄A

(資料性)

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)字典例舉

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)字典宜符合附錄A的規(guī)定。

表A.1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)字典例舉

數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

序號屬性標識符單位值域備注

類型長度

1人員編碼PersonnelIDString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)

2裝備編碼EquipmentIDString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)

3物料名稱MaterialNameString20bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)

4模具名稱MoldNameString50bytes//靜態(tài)數(shù)據(jù)

動態(tài)數(shù)據(jù)，包含：運行、

5裝備狀態(tài)EquipmentStatusInt2bytes//

停機、檢修、故障等。

EquipmentEnergy

6裝備能耗Real4bytes度≥0.00動態(tài)數(shù)據(jù)

Consumption

7工序產(chǎn)量ProcessOutputInt2bytes個≥0動態(tài)數(shù)據(jù)

8下料完成信號BlankingCompletionSignalbool1bit/0/1動態(tài)數(shù)據(jù)

DateAnd

9爐門開啟時間FurnaceDoorOpeningTime8bytes//動態(tài)數(shù)據(jù)

Time

10壓機開始下行時間PressStartDownTimeTime4bytes//動態(tài)數(shù)據(jù)

11初鍛溫度InitialForgingTemperatureReal4bytes℃≥0.0動態(tài)數(shù)據(jù)

12終鍛溫度FinalForgingTemperatureReal4bytes℃≥0.0動態(tài)數(shù)據(jù)

13工藝名稱ProcessNameString4bytes//動態(tài)數(shù)據(jù)

14工件檢測合格WorkpieceIsQualifiedbool1bit/0/1動態(tài)數(shù)據(jù)

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GB/TXXXX—202×

參考文獻

[1]GB/T26335—2010工業(yè)企業(yè)信息化集成系統(tǒng)規(guī)范

[2]GB/T32854.2—2017自動化系統(tǒng)與集成制造系統(tǒng)先進控制與優(yōu)化軟件集成第2部分：架

構和功能

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目次

1范圍................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件............................................................................................................................................1

3術語和定義....................................................................................................................................................1

4縮略語............................................................................................................................................................1

5車間系統(tǒng)架構................................................................................................................................................2

6基礎數(shù)字化要求............................................................................................................................................2

7通訊網(wǎng)絡要求................................................................................................................................................4

8數(shù)據(jù)管理要求................................................................................................................................................4

9信息系統(tǒng)集成接口要求................................................................................................................................5

10制造執(zhí)行系統(tǒng)主要功能..............................................................................................................................7

附錄A（資料性）民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)字典例舉..................................................................8

參考文獻..............................................................................................................................................................9

I

GB/TXXXX—202×

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間集成規(guī)范

1范圍

本文件界定了民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的術語和定義，規(guī)定了縮略語、車間系統(tǒng)架構、基礎數(shù)

字化要求、通訊網(wǎng)絡要求、數(shù)據(jù)管理要求、信息系統(tǒng)集成接口要求、制造執(zhí)行系統(tǒng)主要功能。

本文件適用于指導民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的規(guī)劃、建設、驗收和運營。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T8541鍛壓術語

GB/T22239—2019信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護基本要求

GB/T37393—2019數(shù)字化車間通用技術要求

GB/T38854—2020智能工廠生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

3術語和定義

GB/T8541界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

民用航空鍛件civilaviationforgings

應用于民用航空器的鈦合金、鋼、超合金、鋁合金、高溫合金等鍛件。

3.2

數(shù)字化生產(chǎn)車間digitalfactory

以生產(chǎn)對象所要求的工藝和設備為基礎，以信息技術、自動化、測控技術等為手段，用數(shù)據(jù)連接車

間不同單元，對生產(chǎn)運行過程進行規(guī)劃、管理、診斷和優(yōu)化的實施單元。

[來源：GB/T37393—2019，3.3，有修改]

3.3

生產(chǎn)設備productionequipment

民用航空鍛件（3.1）數(shù)字化生產(chǎn)車間（3.2）現(xiàn)場資源層中的設備，其通過自身功能以及同其他輔

助設備協(xié)同來執(zhí)行車間具體生產(chǎn)工藝的設備。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BOM：物料清單（BillofMaterial）

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

JIT：準時生產(chǎn)（JustInTime）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

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OEE：整體設備效率（OverallEquipmentEffectiveness）

PDM：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ProductDataManagement）

PLM：產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement）

RFID：射頻識別技術（RadioFrequencyIdentification）

SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SupervisoryControlAndDataAcquisition）

WCS：倉庫控制系統(tǒng)（WarehouseControlSystem）

WMS：倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）

5車間系統(tǒng)架構

民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的系統(tǒng)架構主要包括企業(yè)管理層、制造執(zhí)行層、現(xiàn)場資源層的數(shù)字架

構的集成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照不同層次進行管理，整體架構如圖1所示。

圖1民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間系統(tǒng)架構

不同層次的具體集成內(nèi)容如下：

——現(xiàn)場資源層集成人員、生產(chǎn)設備、模具與工裝和生產(chǎn)物料等制造資源；

——制造執(zhí)行層以制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心軟件，集成生產(chǎn)排程、作業(yè)管理和質(zhì)量管理等功能；

——企業(yè)管理層作為民用航空鍛件數(shù)字化生產(chǎn)車間的上層信息管理系統(tǒng)，下發(fā)企業(yè)訂單計劃并接

收生產(chǎn)報表信息等。

6基礎數(shù)字化要求

6.1人員的數(shù)字化

管理者、維保人員、生產(chǎn)人員和工藝人員等人員的數(shù)字化要求包括：

——采用條形碼、RFID或視覺等方式進行身份識別；

——系統(tǒng)可識別用戶身份、狀態(tài)和工作任務等信息。

6.2生產(chǎn)設備的數(shù)字化

2

GB/TXXXX—202×

生產(chǎn)設備的數(shù)字化要求包括：

——應能夠?qū)崿F(xiàn)各類傳感器的實時數(shù)據(jù)采集，能夠?qū)ιa(chǎn)中的關鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)和工藝過程數(shù)據(jù)等進

行完整的記錄；

——應具備可視化能力，能在車間現(xiàn)場顯示設備的實時信息；

——應具備人機交互能力，滿足操作的授權和處理相關的人機交互；

——能夠?qū)崿F(xiàn)耗電量、耗水量和耗天然氣量等能耗數(shù)據(jù)的采集；

——應具備通信接口，實現(xiàn)與其他設備、裝置以及執(zhí)行層實現(xiàn)信息互通；

——應能接收執(zhí)行層下達的活動定義信息，包括工藝參數(shù)和操作指令等；

——應能向執(zhí)行層提供制造的活動反饋信息，包括鍛件生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、設備的狀態(tài)信息及故障信息

等；

6.3模具與工裝的數(shù)字化

模具與工裝的數(shù)字化要求包括：

——應針對航空鍛件多品種、小批量的特點，記錄完善的模具與工裝檔案信息，包括模具名稱、工

裝圖號、工裝名稱、存放位置、入庫日期、對應鍛件號、工序號等；

——應記錄模具的使用壽命信息，包括模具上限壽命、報廢日期、壓件數(shù)量等；

——使用條碼及電子標簽等編碼技術滿足模具與工裝的可識別性；

——具有模具和工裝的數(shù)字化的立體庫，能夠自動入庫、存儲和出庫等。

6.4工藝的數(shù)字化

工藝的數(shù)字化要求包括：

——生產(chǎn)工藝應可以數(shù)字化表述，能夠被PLM和MES等系統(tǒng)錄入和識別，能夠直接下發(fā)至生產(chǎn)

設備以便于生產(chǎn)執(zhí)行；

——宜結合工藝仿真軟件制定工藝參數(shù)。

6.5生產(chǎn)物料的數(shù)字化

鍛件生產(chǎn)需要的原料、材料、燃料、輔料和半成品等生產(chǎn)物料的數(shù)字化要求包括：

——使用條碼及電子標簽等編碼技術滿足物料的可識別性，包括物料的編號、參數(shù)及使用對象等的

屬性定義；

——應具有單件物料和批次生產(chǎn)物料的編碼；

——熱加工環(huán)節(jié)使用的物料應在加工環(huán)節(jié)保證前后物料編碼的一致性，保證可追溯；

——應采用自動或者半自動方式進行讀取，并自動上傳到相應設備或者制造執(zhí)行層，便于生產(chǎn)過程

的控制與信息追溯；

——識別信息可具備一定的可擴展性。

6.6生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)字化

生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)字化要求