ICS25.040 CCSN10 中华人民共和国国家标准 GB/T43436—2023 智能工厂 面向柔性制造的自动化系统 通用要求 Smartfactory—Automationsystemforflexiblemanufacturing—Generalrequirement 2023-11-27发布 2024-06-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 总体原则和要求 1 ………………………………………………………………………………………… 5 设备信息模型 2 …………………………………………………………………………………………… 5.1 基本要求 2 …………………………………………………………………………………………… 5.2 基本属性 3 …………………………………………………………………………………………… 5.3 控制模型 4 …………………………………………………………………………………………… 5.4 仿真模型 5 …………………………………………………………………………………………… 5.5 调度模型 5 …………………………………………………………………………………………… 6 快速开发要求 5 …………………………………………………………………………………………… 6.1 功能描述 5 …………………………………………………………………………………………… 6.2 逻辑接口配置要求 6 ………………………………………………………………………………… 6.3 物理接口配置要求 6 ………………………………………………………………………………… 7 虚拟调试要求 6 …………………………………………………………………………………………… 7.1 功能描述 6 …………………………………………………………………………………………… 7.2 设备验证规范 7 ……………………………………………………………………………………… 7.3 静态属性验证 7 ……………………………………………………………………………………… 7.4 动态行为验证 8 ……………………………………………………………………………………… 8 柔性运行要求 8 …………………………………………………………………………………………… 8.1 功能描述 8 …………………………………………………………………………………………… 8.2 设备接入策略 9 ……………………………………………………………………………………… 8.3 任务重调度 9 ………………………………………………………………………………………… 8.4 设备柔性运行 9 ……………………………………………………………………………………… ⅠGB/T43436—2023 前 言 本文件按照GB/T1.1—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。 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:中国科学院沈阳自动化研究所、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、华南理 工大学、烟台东方威思顿电气有限公司、东北大学、海南大学、中国计量大学、北京全路通信信号研究设 计院集团有限公司、成都秦川物联网科技股份有限公司。 本文件主要起草人:王忠锋、王成城、张加海、李力刚、王鹏、李迪、唐浩、王春喜、崔世界、王世勇、 杨东升、周博文、周娟、曹美秋、万加富、慕健、权亚强。 ⅢGB/T43436—2023 智能工厂 面向柔性制造的自动化系统 通用要求 1 范围 本文件规定了面向柔性制造自动化系统的设备信息模型、快速开发要求、虚拟调试要求、柔性运行 要求等。 本文件适用于面向柔性制造的自动化系统,也适用于对传统控制系统进行个性化定制生产的升级 改造。 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/T38177—2019 数控加工生产线 柔性制造系统 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 柔性制造 flexiblemanufacturing 能够针对产品、工艺或设备的动态变化,进行快速灵活配置的生产方式。 3.2 柔性制造系统 flexiblemanufacturingsystem 由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合,按任意顺序加工一组不同工序与加工节拍 的工件,适时地自由调度管理的一组自动化生产设备。 3.3 柔性制造线 flexiblemanufacturingline 由多台支持即插即生产的设备联结,配以自动运输装置的制造线。 3.4 即插即生产 plugandproduce 当柔性制造线增加或修改设备时,能够自动识别新接入或需要修改的设备,为其准确配置设备控制 逻辑,并将其集成到正在运行的生产过程中的集成生产模式。 4 总体原则和要求 柔性制造要求自动化系统能够自动识别接入设备,准确配置设备控制逻辑,并将其集成到正在运行 的生产过程中,而无须对其设备进行人工操作和更改。上述过程被称为即插即生产,而适用于即插即生 产的设备,需要基于标准化的设备信息模型,通过工程开发、调试验证和上线运行等开发过程,实现必要 1GB/T43436—2023 的技术要求。柔性制造系统的要求应符合GB/T38177—2019的规定。面向柔性制造的自动化系统开 发过程如图1所示。 图1 面向柔性制造的自动化系统开发过程 面向柔性制造的自动化系统开发过程包括快速开发、虚拟调试和柔性运行三个步骤,从而实现即插 即生产: ———快速开发基于控制模型开展,通过对控制模型逻辑变量、控制参数、物理接口等自动关联和配 置,实现设备控制程序快速开发,相关技术和方法符合第6章要求; ———虚拟调试基于仿真模型开展,采用虚拟仿真或形式化验证等非物理手段,对设备静态属性和动 态行为进行验证和迭代修正,相关技术和方法符合第7章要求; ———柔性运行基于调度模型开展,在设备动态接入和初始化基础上,根据设备能力和状态为其调度 分配生产任务,相关技术和方法符合第8章要求。 面向柔性制造的自动化系统开发以设备信息模型为基础。设备信息模型为快速开发、虚拟调试和 柔性运行提供相关的设备基本属性、控制模型、仿真模型和调度模型等。 5 设备信息模型 5.1 基本要求 为支持即插即生产定义了柔性制造系统的设备信息模型,该模型为快速开发、虚拟调试、柔性运行 提供了模型基础。设备信息模型应对设备资源进行全面描述:一方面,定义设备的参数、能力和能力层 级等信息,支持设备基本属性的精确描述,并据此定义柔性制造线内模块化设备组合结构关系,支持对 柔性制造线进行建模;另一方面,定义与设备相关的控制模型、仿真模型和调度模型,支持快速开发、虚 拟调试和柔性运行等工程流程。设备信息模型的基本要求如图2所示。 2GB/T43436—2023