GBT 25487-2010 网络化制造系统应用实施规范.pdf
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1、I C S3 5 2 4 0 5 0J 0 7a 雪中华人民共和国国家标准G B T2 5 4 8 7 2 01O网络化制造系统应用实施规范N e t w o r k e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e mi m p l e m e n t i n gs p e c i f i c a t i o n2 0 1 0 1 2 0 1 发布2 0 11-0 5 0 1 实施宰瞀粥鬻瓣警糌瞥篓发布中国国家标准化管理委员会仅1 9目次前言1 范匿2 术语和定义3 网络化制造系统应用实施总体战略4 网络化制造系统需求分析5 网络化制造系统可行性论证6 网络化制造系
2、统总体设计7 网络化制造系统工程实施8 网络化制造系统运行维护9网络化制造系统应用实施工程项目管理1 0 网络化制造系统应用实施支撑软件系统附录A(资料性附录)网络化制造的体系结构及运行模式附录B(资料性附录)网络化制造系统分析与建模方法参考文献G B T2 5 4 8 7 2 0 1 01l33556778946w w w.b z f x w.c o m刖舌本标准的附录A 和附录B 均为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会(s A c T c1 5 9)归口。本标准主要起草单位:北京机械工业自动化研究所、清华大学。本标准主要起草人:黄双
3、喜、黎晓东、高雪芹、陈天华。G B T2 5 4 8 7 2 0 1 0w w w.b z f x w.c o m网络化制造系统应用实施规范G B T2 5 4 8 7 2 0 1 01 范围本标准为企业进行网络化制造的应用与实施提供参考指南。本标准给出了企业在应用和实施网络化制造系统时的总体指导方针、需求分析方法、系统设计内容、应用工程的项目管理方法,并规范了网络化制造系统的实施、运行和维护的步骤与任务。本标准适用于企业、网络化制造咨询服务单位以及提供网络化制造技术支持的单位。2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。2 1参考体系结构r e f e n c ea r c h i t e c
4、 t u r e一套方法和框架,它通过结构化的方法论、规范化的操作和支持工具来指导企业集成系统的设计和实现。2 2体系结构a r c h i t e c t u r e系统(不论物理的或概念的对象或实体)中各部分的基本配置和连接的描述(模型)。注:针对系统集成有且只有两种体系结构。它们是:a)系统体系结构(有时又称为“第1 类”体系结构)涉及系统的设计。例如整个企业集成系统中的计算机控制系统部分。b)企业参考项目(有时称为“第2 类”体系结构)涉及诸如企业集成或其他企业开发计划的项目的开发与实施的组织。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 2 2 3生命周期模型l i f ec
5、 y c l em o d e I与生存周期有关的过程和活动的一个框架,也作为沟通和理解的通用参考。G B T2 2 0 3 2 2 0 0 8,定义4 8 2 4经营过程b i n e s sp r e 镕企业活动的部分有序集,通过其执行来实现企业或企业某一部分的既定目标以达到某种期望的最终结果。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 5 2 5企业e n t p r i s e共同承担确定使命、目标和目的,以提供产品或服务等输出的一个或多个组织。注:该术语包括诸如广义企业、虚拟企业等相关概念。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 6 2 6框架m e m r
6、k表明概念化实体各组成部分彼此间相互关系的结构图。注:对照企业参考体(“第2 类”)系结构,这里所涉及的结构或各部分的相互关系都没有生命周期或时间关系。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 9】w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 0 1 02 7生命周期l i f ec”l e系统走完其全部生命历程所经历的一般阶段和步骤的有限集。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 1 1 2 8项目p r o j e c t具有预定的起始与结束时间,根据规定的资源和需求承诺创建产品或服务的一个行动。G B T2 2 0 3 2 2 0
7、0 8,定义4 1 2 2 9方法论m e t h o d o l o 目(以文本、计算机程序、工具等方式提供的)指令集,是指导人们思考问题和解决问题的步骤和工作内容。注:在执行实体集成项目生命周期的各方面时,方法论描述或规定了企业工程和集成的过程。方法论可能会考虑到所涉及的社会、政治、经济等方方面面。G B T1 8 7 5 7 2 0 0 8,定义3 1 4 2 1 0模型m o d e l为回答所研究的问题和表达真实事物的特定方面而采用任何形式(包括数学、物理、符号、图形或文字描述等)对实际事物的抽象表达法。注:模型可用于描述企业活动或企业生命周期的不同阶段。G B T1 8 7 5 7
8、2 0 0 8,定义3 1 6 2 1 1阶段s t a g e在一个系统的生命周期中与系统描述或系统自身的状态有关的一段时闻。注1:阶段与系统在其生存周期中的进展和成果里程碑相关。注2;阶段可以是重叠的。G B T2 2 0 3 2 2 0 0 8,定义4 1 4 2 1 2系统s y s t m为达到一个或多个规定目的而组织起来的,相互作用的元素的组合体。注1:一个系统可被认为是一个产品或它提供的服务。注2:实际上,对系统含义的介绍通常通过使用一个联合名词来阐明,如飞行器系统。或者,单词“系统”可简单地由上下文相关的同义词来替代,如飞行器,虽然这可能使系统的观点不太明显。G B T2 2
9、0 3 2 2 0 0 8,定义4 1 7 2 1 3系统生命周期s y s t e ml i f ec y c l e所关心的系统从概念到退役随时问的进化。G B T2 2 0 3 22 0 0 8,定义4 2 0 2 1 4网络化制造n e t w o r k e dm 蛐u f a c t u r i g企业利用网络技术开展产品设计、制造、销售、采购和管理等一系列制造活动的总称。2 1 5网络化制造系统n e t w o r k e d 呦n u f a c t u r i n gs y s t e m企业在网络化制造模式的指导思想、相关理论和方法的指导下,在网络化制造集成平台和软件工具
10、2w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 0 1 0的支持下,结合企业具体的业务需求,设计实施的基于网络的制造系统。2 1 6网络化制造技术n e t w o r k e dm 柚u f a c t u r i n gt e c h o l o 野支持企业设计、实施、运行和管理的基于网络的制造系统所涉及的所有技术的总称。3网络化制造系统应用实施总体战略3 1 应用实施方针网络化制造系统的实施遵循“战略导向,总体规划;需求牵引,分步实施;效益驱动,重点突破”的二十四字总体指导方针。“战略导向,总体规划”:网络化制造系统为企业发展战略服务,以企业的长远发展战略和
11、近期经营发展目标为基础进行总体规划。“需求牵引,分步实施”:企业网络化制造系统各分系统、子系统以及功能模块的实施,需要根据企业对其需求的紧迫程度,以及企业的准备情况、系统实施的难易程度制定出实施的先后顺序。当各方面的客观条件和准备工作就绪后,才稳妥地推进某特定分系统、子系统或功能模块的实施工作。“效益驱动,重点突破”:企业网络化制造系统的实施以能为企业带来显著效益的环节为重点,并根据制造系统各分系统、子系统以及功能模块需求的轻重缓急,选择相应的技术方案和实施策略进行重点突破。3 2 应用实施方法网络化制造系统应用实施所需的方法论包含三个部分:参考模型、建模方法和实施指南。a)参考模型(参考体系
12、结构)网络化制造系统体系结构由一组代表整个网络化制造系统各个方面的多视图、多层次的模型组成,网络化制造系统的应用实施需要参考模型给予具体的引导,需要为企业实施网络化制造系统提供一套系统参考模型。b)建模方法网络化制造系统应用实施有必要采用一套全方位、多层次的系统建模方法,用于建立系统的功能模型、信息模型、组织模型、资源模型、过程模型。c)实施指南网络化制造实施指南包括网络化制造应用实施各阶段工作的结构化进程、项目管理方法以及质量保证应做的工作。实施指南是对网络化制造应用实施整个进程的内容、组织、步骤和应有的工作进行结构化和标准化规范,保证网络化制造的应用实施过程能有条不紊地进行。这里所提的结构
13、化和标准化是指为达到网络化制造开发所应完成的一系列目标而规定的各种活动的顺序及其内容与要求。3 3 应用实施过程网络化制造系统的应用实施过程包括需求分析、可行性论证、总体设计、详细设计、系统开发、应用实施和运行维护几个阶段。首先要针对具体的企业进行网络化制造系统应用工程的需求分析。在需求分析的基础上进行网络化制造系统应用工程的总体设计。根据总体设计,进行网络化制造系统的开发、应用实施、运行和维护。网络化制造系统的实施需要引进工程项目管理的方法。4 网络化制造系统需求分析4 1需求分析的工作内容需求分析工作是系统设计的出发点和依据。网络化制造系统的需求分析根据企业的具体情况,明确企业需要什么样的
14、网络化制造系统,需要什么样的功能和性能,以及各种需求的紧迫程度。网络化制造系统需求分析的工作内容包括企业现状分析、企业问协同需求分析、问题与瓶颈分析、目标分析和系3w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 010统约束分析。4 2 企业现状分析a)企业概况分析分析企业的规模、水平、经济实力及地位,包括:企业所属行业;企业在行业及整个国民经济中的地位;企业人数及其素质情况;企业的资产、产值、利税等生产经济指标;企业的地理分布、分散情况,交通便利情况;企业的历史及演变过程;企业的体制、组织机构等;企业其他有关情况等。b)企业经营管理特点分析企业产品种类及型号,产品
15、技术含量,产品的结构特点 企业的生产方式;生产工艺特点:主要生产流程特点及先进程度等;企业设备特点;企业的经营特点;企业的财务成本管理特点等。c)企业的组织机构和工作流程分析分析企业的组织机构和企业经营过程。d)企业生产流程分析调查现有产品、部件、零件的生产流程和工艺路线,分析其合理性。e)产品的市场占有率分析通过国内市场需求分析、国外市场需求分析和国内外同行竞争状况分析确定企业未来市场的占有率。f)企业技术现状分析对企业的设备基础,计算机资源情况、各种自动化系统的应用情况,以及与上述有关的技术人员的水平、能力等情况进行分析。4 3 问题与瓶颈分析问题与瓶颈分析研究企业发展战略,确定经营目标,
16、分析企业组成系统的各环节存在的问题,然后予以改进。问题与瓶颈分析主要步骤和任务包括:a)明确要解决问题的准确含义,并用确切的语言把问题表达出来;b)从质量问题出发先分析大原因,再以大原因作为结果寻找中原因,然后以中原因为结果寻找小原因,甚至更小的原因;c)分析问题和大、中、小原因之间的因果关系,并明确原因内容;d)找出主要问题与瓶颈。4 4 网络化制造系统目标分析4 4 1 总目标和阶段目标网络化制造系统的总目标是确定一个企业网络化制造系统最终的发展方向,为实现企业生产经营战略目标服务,由企业领导和网络化制造系统总设计师共同反复讨论确定。网络化制造系统总目标是依据企业生产经营战略目标,企业实际
17、情况和需求,当前所存在的薄弱环节及未来行业发展方向而制定。网络化制造系统应该分阶段实施,需要确定分阶段目标。阶段目标是总目标在某个阶段的具体化,分为近期阶段目标和远期阶段目标。近期阶段目标要明确,具体、可操作性要强,完成后能产生相应的经济效益。远期阶段目标可以宏观一些,当它变成近期阶段目标时再予以细化。4 4 2 功能、应用和效益目标a)功能目标网络化制造系统功能目标应指出系统所具有的功能和性能,即针对企业的网络化经营活动,指出可以实现的计算机和网络技术应用内容,包括单元技术应用、集成的水平、系统的安全运行,尤其是与企业外部应用集成水平。网络化制造系统的功能目标,还须按分系统(包括企业内部和面
18、向外部的各网络化制造分系统)进行细化,给出各分系统的功能目标。4w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 0 1 0b)应用目标指出功能的应用覆盖面。明确网络化制造系统实施各阶段的应用程度。c)效益目标指出实现网络化制造系统功能和应用后对解决企业存在问题并产生经济效益所做的贡献。网络化制造系统效益目标的制定考虑以下方面的内容:优化企业产品结构;提高劳动生产率;提高生产能力;缩短产品开发和生产周期;提高产品质量;降低生产成本;增强市场应变能力;实现管理科学化等。效益目标也同样要针对每个阶段给出。4 5 系统约束分析网络化制造系统的主要约束条件有:a)系统范围:明
19、确网络化制造系统所涉及到的子企业和部门,便于系统设计和实施;b)资金约束:企业可用于网络化制造系统工程的资金,应明确指出可用的资金数量;c)资源约束:明确网络化制造系统需要使用和集成的资源以及信息提取、转换、传输的安全性。5网络化制造系统可行性论证5 1 目的和任务网络化制造系统可行性论证目的是确定是否要投资网络化制造系统应用实施。任务是要确定本企业实施网络化制造系统的总体目标和主要功能,拟定集成的方案,比较并选定实施的技术路线,并从技术、经济和社会条件方面论证集成方案的可行性和系统可靠运行的安全性,制定投资规划和开发计划,编写可行性论证报告。5 2 可行性论证的工作内容a)组织队伍拟定可行性
20、论证工作计划;b)了解并阐述企业的市场环境、战略目标以及其外部条件;c)调查分析内部资源,找出缺陷与瓶颈;d)提出原系统改造的需求,确定实施网络化制造的目标;e)拟订网络化制造系统的集成方案、运行系统的安全性、环境要求以及拟采取的技术路线;f)提出开发过程的关键技术和解决途径;g)明确组织机构改变的相应需求及可能造成的影响;h)进行投资概算和初步成本效益分析;i)拟订系统开发计划;j)编写可行性论证报告;k)组织可行性论证报告评审。6网络化制造系统总体设计6 1 总体设计的任务总体设计的任务是确定本企业网络化制造系统的系统需求、建立目标系统的功能模型、确定信息模型的实体和联系、提出网络化制造系
21、统实施主要技术方案。6 2 总体设计内容a)制定总体设计工作计划;b)系统需求分析,将可行性论证中提出的需求具体化为已有具体技术实现方案的需求;c)系统总体结构设计,明确系统体系结构的框架;d)分系统技术方案确定;e)系统功能模型及技术性能指标设计;f)确定系统信息模型;5w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 0 1 0g)确定系统内部、外部接口;h)确定开发方法和技术路线;i)提出关键技术及解决方案;j)规划系统软硬件配置;k)规划网络化制造应用实施环境和系统可靠运行的安全保障;1)确定详细设计任务及实施进度计划;m)编制有关设计报告和文档。6 3 总体
22、设计阶段总体设计工作划分为下列几个阶段:a)准备阶段:接受和理解承担的总体设计任务书;制定总体设计大纲;组织队伍,明确分工;下达各分系统总体设计任务书;b)设计阶段:完成总体方案的设计c)文档报告编写阶段:总体设计报告正文可按总体设计的工作内容编写;d)评审阶段:组织项目内部和外部专家进行总体设计方案的评审。6 4 总体设计的组织企业要成立以一把手为组长的网络化制造系统领导小组。网络化制造系统的应用实施要由一把手直接领导。领导小组要定期听取汇报,进行重大问题的决策和高层次的协调,并最后审定批准设计结果。总体设计实行总设计师负责制。设计队伍应由企业内外专家共同组成联合设计组,负责各方面的设计工作
23、。7 网络化制造系统工程实施7 1 工程实施任务工程实施的任务是物理实现总体设计的内容,建设一个支撑网络化制造的系统。为此要完成应用软件编码、安装、调试,计算机硬件和生产设备的安装调试,全局数据库、局部数据库和网络的安装调试,以及组织机构落实和人员定岗。7 2 工程实施的内容a)制定并落实工程实施的计划;b)购买或制造硬件设备;c)硬件设备的安装、调整、测试及验收;d)建立试验数据库,加载典型数据做好测试设计e)调试数据库;f)数据库加载;g)制定应用软件编程约定;h)程序开发;i)单元测试;j)程序联调;k)确定集成系统测试内容,准备测试环境;1)对子系统及分系统进行联调测试,并编写测试报告
24、;m)总系统联调和测试;n)文档编制和完善o)进行组织机构的调整与各类人员的培训。6w w w.b z f x w.c o mG B T2 5 4 8 7 2 0 1 08 网络化制造系统运行维护8 1系统运行与维护的任务网络化制造系统运行与维护的任务是保证投入运行后的网络化制造系统正常高效的运行,纠正在开发阶段产生而在测试阶段未发现的错误,改善系统功能和性能。这一时期起始于系统开始运转,终止于被替代或报废。网络化制造系统运行维护有改正性的、完善性的和适应性的三类维护。8 2 系统运行与维护的工作内容a)完善各种操作规程和维护规程;b)做好备份和故障后恢复的准备;c)系统应用(操作)人员和维护
25、人员的技术培训;d)系统运行状况记录;e)硬件资源维护;f)应用软件维护;g)技术基础结构维护;h)数据和数据文件维护,以及相应的安全保安工作;i)机构和人员的调整;j)定期进行系统运行评价,做出阶段报告。9 网络化制造系统应用实施工程项目管理9 1 应用实施工程项目管理生命周期网络化制造系统应用实施工程项目管理的生命周期分为四个阶段,项目启动、项目规划、项目执行和项目收尾。9 2 应用实施工程项目计划网络化制造系统应用实施工程项目计划作用:减少不定因素,理清项目目标,提供评价项目进度情况的基础,建立行动的指南和标准,确定工作人员的职责。项目计划包含项目总貌、项目目标、项目方针、项目规程、项目
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