前言.................................................................. II
引言.................................................................. III
1 范围....................................................................... 1
2 规范性引用文件.............................................................. 1
3 术语和定义.................................................................. 1
4 缩略语..................................................................... 2
5 系统架构................................................................... 2
5.1 系统架构图.............................................................. 2
5.2 数字化要素.............................................................. 3
5.3 产品全生命周期........................................................... 3
5.4 企业层级................................................................ 3
6 数字化要素.................................................................. 3
6.1 文化................................................................... 3
6.2 组织................................................................... 3
6.3 基础................................................................... 3
6.4 软件................................................................... 4
7 产品全生命周期.............................................................. 4
7.1 设计................................................................... 4
7.2 采购................................................................... 5
7.3 生产................................................................... 5
7.4 物流................................................................... 5
7.5 营销................................................................... 5
7.6 服务................................................................... 6
8 企业层级................................................................... 6
8.1 设备................................................................... 6
8.2 产线................................................................... 6
8.3 车间................................................................... 6
8.4 企业................................................................... 6
参考文献................................................................ 7
本文件按照GB/T 1.1—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这些专利的责任。
本文件由上海市机械工程学会提出。
本文件由上海市机械工程学会归口。
本文件起草单位：上海市机械工程学会、上海电气自动化集团、上海联宏创能信息科技有限公司、上海汽车集团股份公司、上海电气电站集团、中国航发商用航空发动机有限公司、鼎捷软件股份有限公司、上海电机学院、上海大学、上海临港经济发展(集团)有限公司、沪东重机有限公司、盖勒普工程咨询(上海)有限公司、上海维宏电子科技股份有限公司、广州中望龙腾软件股份有限公司。
本文件主要起草人：于忠海、邵兵、贾廷纲、冒小萍、陈红伟、李先枢、杨秀锋、刘丽兰、吴腾云、张巍、李群、沈皓玮、牟凤林、黄涛、刘国华。
首批承诺执行单位：上海电气自动化集团、上海联宏创能信息科技有限公司、上海汽车集团股份公司、上海电气电站集团、中国航发商用航空发动机有限公司、鼎捷软件股份有限公司、上海临港经济发展(集团)有限公司、沪东重机有限公司、盖勒普工程咨询(上海)有限公司、上海维宏电子科技股份有限公司、广州中望龙腾软件股份有限公司。
新一轮技术革命和产业变革正在迅猛发展，全球经济正处在一个前所未有的变轨期。数字化、网络化和智能化技术进步，推动了机械制造行业和企业的发展，也使企业从产品竞争转换到企业资源配置的竞争。
企业经过数字化转型，融合先进的管理和商业模式，通过数据自动流动化解市场的不确定性，优化企业的资源配置，进而提高企业的市场竞争力和企业的发展能力。
本指南的制定为离散型机械制造企业开展数字化转型工作提供了一个框架性的指导，后续上海市机械工程学会将围绕本指南中所涉及到的各个方面，组织相关单位对数字化要素、产品全生命周期和企业层级包含的具体内容制定相关通用标准，根据企业需要再制定具体的技术标准。
本文件提供了离散型机械制造企业数字化转型所具备的体系结构，从数字化要素、产品全生命周期、企业层级三个维度给出了离散型机械制造企业数字化转型所涉及到的相关因素。
本文件适用于指导离散型机械制造企业数字化转型。
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/T 15312-1994 制造业自动化 术语
GB/T 26099.1-2010 机械产品三维建模通用规则
GB/T 31982-2015 机械产品模块化设计规范
GB/T 18725-2008 制造业信息化 技术术语
GB/T 37413-2019 数字化车间 术语和定义
GB/T 37393-2019 数字化车间 通用技术要求
GB/T 18725-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
数字化 Digitalization
以数字形式表示(或表现)本来不是离散数据的数据。具体来说，也就是将图像或声音等转化为数字码，以便这些信息能由计算机系统处理与保存。在信息化时代，数字化已经变成信息化程度的一个重要指标。
[来源：GB/T 18725-2008 3.83]
3.2
物料清单 Bill of Material (BOM)
生产过程中，列出装配的部件所用的配件、零件和材料的项目及其数量的清单
[来源：GB/T 15312-1994]
3.3
数字化制造 Digitized Manufacturing
一种利用数字化定量表述、存储、处理和控制方法，支持产品生命周期和企业的全局优化的制造技术。它是在计算机网络技术与制造技术的不断融合，发展和广泛应用的基础上产生的技术。其内涵可以包括：
a) CAD/CAM/CAE为主体的技术；
b) 以 MRP II 、MIS 、PDM为主体的制造信息支持系统；
c) 数字控制制造系统等。
[来源：GB/T 18725-2008 3.85]
3.4
产品全生命周期 Product Total Cycle
指企业产品的设计、采购、生产、物流、营销和服务的全部过程的总称。
3.5 企业数字化转型 Digital Transformation of Enterprises
将数字化技术应用于企业的经营活动中，实现企业的业务模式、组织架构和企业文化的升级，优化企业的资源配置，提高企业的市场竞争力和发展能力。
下列缩略语适用于本文件。
CAD：计算机辅助设计(Computer Aided Design)
CAE：计算机辅助分析(Computer Aided Engineering)
CAM：计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)
CAPP：辅助工艺规划(Computer Aided Process Planning)
PDM：产品数据管理(Product Data Management)
PLM：产品生命周期管理(Product Lifecycle Management)
DT：数字孪生(Digital Twin)
MES：制造执行系统(Manufacturing Execution System)
DCS：分布式控制系统(Distributed Control System)
SCADA：数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition)
HMI：人机界面(Human Machine Interface)
ERP：企业资源计划(Enterprise Resource Planning)
FM：财务管理(Financial Management)
CRM：客户关系管理(Customer Relationship Management)
SCM：供应链管理(Supply Chain Management)
HRM：人力资源管理(Human Resource Management)
EAM：企业资产管理(Enterprise Asset Management )
OA：办公自动化(Office Automation)
PSS：产品服务系统(Product Service System)
MBD：基于模型的定义(Model Based Definition)
SOP：标准作业程序(Standard Operating Procedure)
本文件提出了离散型机械制造企业数字化转型所具备的系统架构，细分为数字化要素、产品全生命周期和企业层级三个维度，见图1所示。
图1 离散型机械制造企业数字化转型系统架构图
数字化要素指企业数字化转型宜具备的基础要素，包括：企业文化、组织机构、基础条件和应用软件四个方面。
产品全生命周期指企业产品从研发设计到售后服务的全过程，包括：设计、采购、生产、物流、营销和服务六个方面。
企业层级指企业组织生产活动相关的结构层级划分，包括：设备、产线、车间和企业四个方面。
在企业发展目标和发展规划中，宜体现数字化转型。
宜有组织模式、机制和人才保障等数字化转型所需的相关规章制度。
从企业高层到员工具有数字化意识和系统化意识，能接受数字化转型对企业和个人带来的不适应性。
企业领导层宜具备利用数字化手段配置生产要素的知识和能力。
企业中宜设置数字化领导岗位和数字化管理部门，领导和管理数字化转型。
宜具有一定数量的数字化工作能力的技术人员、管理人员和相关人员。
宜对企业运营业务数据、设备、产线互联数据和外部数据进行采集、处理和存储；
宜建立企业数据统一标准，在企业运营过程中能共享和使用数据。
企业宜建设数据平台，对企业运营的数据进行建模、聚合、分析、重构和复用；
数据平台宜能使数据在企业业务流程中自动流转、实时更新和共享；
企业服务器规格宜一致，并部署虚拟化解决方案；
企业宜根据需求建设私有云或购买公有云服务。
企业现有的网络宜能够支撑数字化转型，实现企业的生产资源与信息系统全面互联，并具备大并发、低延迟、高带宽、全覆盖的能力；
网络的链接接口标准宜统一，可实现网络通讯协议的自由转换，保障数据传递稳定、准确、流畅与安全；
宜支持远程访问、诊断和数据的备份与恢复。
宜建设有实体安全、运行安全、信息资产安全管理和防范机制；
宜具备防止计算机及相关设施受环境事故破坏的能力；
宜建立保障系统功能的风险分析、审计、备份与恢复、应急处理等机制；
宜建立防止信息资产被故意或偶然的非授权泄露、更改、破坏或被非法控制措施；
相关人员宜具备安全意识、法律意识、安全技能。
6.4.1 应用软件
宜有涵盖企业数字化转型和运行所需的软件，并应用这些软件实现数字化转型和转型后的运行。应用软件主要分为以下四类。
研发设计类软件宜包括但不限于CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助分析)、CAM(计算机辅助制造)、CAPP(辅助工艺规划)、PDM(产品数据管理)、PLM(产品全生命周期管理)、DT(数字孪生)。
生产控制软件宜包括但不限于MES(制造执行系统)、DCS(分布式控制系统)、SCADA(数据采集与监控)、HMI(人机界面)。
信息管理软件宜包括但不限于ERP(企业资源计划)、FM(财务管理)、CRM(客户关系管理)、SCM(供应链管理)、HRM(人力资源管理)、EAM(企业资产管理)、OA(办公自动化)、PSS(产品服务系统)。
嵌入式软件宜包括但不限于数控系统、工业通信、能源电子等。
数字化研发设计宜包括但不仅限于以下要求：
宜用集成的三维实体模型[来源：GB/T 26099.1-2010]来表达产品定义信息(MBD)，并将其作为产品制造过程中的依据，实现设计、工艺、制造、检测等的集成；
宜建立物料标准化管理体系，合理规划物料分类，定义特性参数，保证物料的唯一性，多维度快速检索；
宜建立产品设计与开发过程追溯体系；
宜使用数字样机代替物理样机进行装配仿真模拟；
宜对数字样机或系统模型进行性能仿真验证；
宜基于市场需求构建产品模块化平台，实现设计的参数化和模块化管理[来源：GB/T 31982-2015]。
宜应用计算机辅助工艺和工艺过程仿真，使用三维模型编制工艺计划和作业指导；
宜建立数字化工艺模型，包括工艺路线、工序、工步、加工设备、工装、夹具、SOP等对象，以及材料消耗定额、工艺参数、检验标准、工时等信息；
宜建立工装数据库，实现工装信息共享，将有关数字化工装设计、制造、使用的工作有关的数据进行集中管理和使用。
宜建设有覆盖采购主数据管理、需求管理、招投标、询比价、订单执行、合同管理、VMI库存管理、发票管理、供应商管理和数据分析的数字化管理采购平台。
宜根据设计相关需求，利用数字化管理采购平台开展收集信息、比价、评估、订购、进货、检收和整理付款，同时记录交易历史信息和采购背景信息。
宜利用数字化平台建立供应商评价体系，对供应商的供货质量、价格、服务水平、准时性和信用度进行评价。
7.3.1 生产计划
宜根据生产订单自动形成生产计划，结合工艺路线和生产资源进行详细排产。
7.3.2 生产调度
企业数字化生产调度宜实现获取生产进度和各生产要素现状信息；
宜具备快速反应能力处理生产现场各种异常信息，协调人员、设备、物料等生产资源。
各类工艺卡、图纸、作业指导书或数控程序代码等文件宜自动发放到各工位终端，生产制造人员可实时查询生产计划、标准工艺参数、标准质检工艺等信息，实现产品生产工艺的可追溯和现场快速响应。
宜对生产过程中的设备运行状态、资源消耗和生产效率进行管理和监督。
宜对原材料、零部件、半成品和成品进行质量检验，并对获得的数据进行统计分析、监测和控制产品质量；
宜实现产品质量的追溯和质量问题归零管理。
宜对生产过程中发生的物料、人工、费用等进行成本计算分析，真实地反映出产品的成本。
宜对货架、库位、主要原材料、工具工装、中间件和成品进行数字化标识；
宜建立自动化仓储，实现物料、产品的自动存储和出入库管理，库存数据和信息实时、透明；
宜建设物流管理系统，完成企业内部生产的物料领取和配送，完成成品的包装、配货和送达。
宜应用数字化营销系统，包括市场调研、市场推广、品牌策划、销售和客户服务等；
对客户需求、市场信息、客户体验、报价、订单、合同、交付和回款等进行过程管理。
宜对营销业务人员业务开展情况进行数字化管理，包括营销日报、小结、分析报告等。
宜建立数字化客服系统，快速响应客户；
宜建立产品远程诊断系统，对用户和售后服务人员进行示范指导。
宜对安装调试、技术培训、零配件供应、检测、维修、保养、回收再制造和废弃报废等服务过程实现数字化管理，并接入企业运营循环支撑产品全生命周期管理。
现有设备能够支撑企业数字化转型和运行，其包括但不仅限于以下功能：
宜具备完善的档案信息，包括编号、描述、模型及参数的数字化描述；
宜具备通信接口和协议，能与其他设备、装置及执行层进行信息交换；
宜能接受指令，完成特定制造功能；
宜能向执行层提供制造的活动反馈信息，包括产品的加工信息、设备的状态信息及故障信息等；
宜具备一定的可视化和人机交互功能。[来源：GB/T 37393-2019]
自动化产线宜具备完善的档案信息，包括编号、描述、模型及参数的数字化描述；
宜具备通信接口和协议，能与其他设备、装置及执行层进行信息交换；
宜实现上下料、传送和加工等，在生产线内实现生产数据的采集、监控和传递。
数字化车间宜以生产对象为所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术为手段，用数据连接车间或工厂不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。
[来源：GB/T 37393-2019]
宜建立ERP管理平台将企业物资资源管理、人力资源管理、财务资源管理、信息资源管理系统集成一体化管理，对企业的经营活动进行计划、组织、指挥、协调和控制等；
研发设计、生产制造、营销和服务等部门宜能实现基于产品模型的各类BOM关联传递和并行处理。
不同企业间宜实现研发、生产制造、供应链、客户关系和服务运维信息共享。
[1] 中国电子技术标准化研究院. 智能制造标准化[M]. 北京: 清华大学出版社, 2019
[2] 施战备等著. 数物融合：工业互联网重构数字企业[M]. 北京:人民邮电出版社, 2020
[3] 郑朔昉. 产品数字化设计与标准化[M]. 北京:中国标准出版社, 国防工业出版社, 2018
微信公众号
下载app
京公网安备 11010202008974号