YC/TXXXX-2018智能制造基于云平臺的制造執(zhí)行系統(tǒng)(iMES)應(yīng)用評價方法1范圍本標準規(guī)定了基于云平臺的制造執(zhí)行系統(tǒng)（以下簡稱云MES），面向應(yīng)用環(huán)境的通用性技術(shù)要求和評價指標體系。標準適用于云MES軟件產(chǎn)品的應(yīng)用效果評價。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T25000.51-2010軟件工程軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求與評價(SquaRE)商業(yè)現(xiàn)貨(COTS)軟件產(chǎn)品的質(zhì)量要求和測試細則GB/T25000.10-2016系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評價(SQuaRE)第10部分：系統(tǒng).GB/T15532-2008計算機軟件測試規(guī)范SJ/Z11362-2006企業(yè)信息化技術(shù)規(guī)范：制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)規(guī)范SJ/T11666.3-2016制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）規(guī)范第3部分：功能構(gòu)件SJ/T11666.4-2016制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）規(guī)范第4部分：接口與信息交換3術(shù)語定義和縮略語3.1術(shù)語定義云MESCloudMES以云計算、微服務(wù)架構(gòu)為技術(shù)支撐手段，以SaaS為服務(wù)方式的MES系統(tǒng)，可以支持訂閱部署、多租戶管理、應(yīng)用托管、靈活的二次開發(fā)等應(yīng)用模式。微服務(wù)任務(wù)組件TaskBoduleBasedonMicroserviceStack通過微服務(wù)架構(gòu)進行部署、封裝的算法或程序模塊，可以直接支持業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件運行。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。MES:制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutiveSystem）SaaS：軟件即服務(wù)（SoftwareasaService）ERP:企業(yè)資源計劃(EnterpriseResourcePlanning)PLM:產(chǎn)品全生命周期管理（ProductLifecycleManagement）WMS:倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）OEE：設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness）DCS：分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）SCADA:數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SupervisoryControlAndDataAcquisition）4云MES系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)云MES的系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖1所示。圖1云MES系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)云MES系統(tǒng)軟件部署于相關(guān)的運行環(huán)境上，通過MES具有的計劃管理、執(zhí)行管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理等功能，實現(xiàn)對不同行業(yè)應(yīng)用場景和用戶界面的智能制造支撐服務(wù)。其中，云MES系統(tǒng)由應(yīng)用功能、配置工具、微服務(wù)任務(wù)組件、數(shù)據(jù)管理和資源管理等模塊組成，運行環(huán)境由信息基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)計劃層信息系統(tǒng)和邊緣設(shè)備層組成，與應(yīng)用場景共同構(gòu)成云MES系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)。5云MES系統(tǒng)應(yīng)用要求[GB/T25000.10-2016]云MES系統(tǒng)應(yīng)用要求包括系統(tǒng)功能、質(zhì)量性能和安全性三部分，其中：系統(tǒng)功能應(yīng)實現(xiàn)生產(chǎn)制造數(shù)字化、智能化所需的基本功能和用戶需要的其它功能，包括但不限于：作業(yè)計劃管理、執(zhí)行管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、工裝管理、績效管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、設(shè)備物聯(lián)、企業(yè)系統(tǒng)集成、系統(tǒng)管理、云用戶管理等；質(zhì)量性能應(yīng)滿足相關(guān)應(yīng)用場景的系統(tǒng)運行需求，包括但不限于：系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)兼容性和可移植性；安全性應(yīng)滿足系統(tǒng)在特定的應(yīng)用場景和運行環(huán)境中信息安全要求，包括但不限于：保密性、完整性、真實性等。系統(tǒng)功能系統(tǒng)質(zhì)量性能安全性基本功能作業(yè)計劃管理、執(zhí)行管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、物料管理、生產(chǎn)資源準備、績效管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、云用戶管理接口功能設(shè)備物聯(lián)、企業(yè)系統(tǒng)集成系統(tǒng)功能界面配置、流程配置、報表配置、數(shù)據(jù)建模、編碼、權(quán)限配置系統(tǒng)可靠性成熟性、容錯性、易恢復(fù)性系統(tǒng)效率多點訪問容量、單項任務(wù)處理速度、傳輸網(wǎng)絡(luò)占用、計算資源占用可移植性適用性、易按裝性、共存性易用性易理解性、易學(xué)性、易操作性訪問控制訪問控制、隱私保護、多租戶隔離運行安全抗惡意代碼、傳輸校驗數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)標識、數(shù)據(jù)備份注：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理是指對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)的管理，不包括數(shù)據(jù)的采集和處理。6云MES功能指標6.1基本功能[SJ/T11666.3-2016]6.1.1作業(yè)計劃管理計劃管理包括產(chǎn)品的生產(chǎn)作業(yè)計劃管理、計劃跟蹤等功能，各功能具體要求如下：生產(chǎn)作業(yè)管理（簡稱工單）：包括工單的基本管理和根據(jù)不同的方式生成工單的管理；計劃跟蹤：計劃執(zhí)行情況的跟蹤。6.1.2執(zhí)行管理執(zhí)行管理包括領(lǐng)料、派工、報工及跟蹤等具體的生產(chǎn)執(zhí)行功能，各功能具體要求如下：領(lǐng)料：根據(jù)工單的需求進行領(lǐng)料管理；派工：根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)指派給具體的人員、設(shè)備的功能；報工：生產(chǎn)者對加工的結(jié)果進行部分報工、全部報工，在報工前對生產(chǎn)所需要的物料根據(jù)批次和數(shù)量進行確認，報工后可以追蹤查看生產(chǎn)執(zhí)行情況。6.1.3質(zhì)量管理質(zhì)量管理包括檢驗規(guī)范管理、檢驗計劃、檢驗作業(yè)、檢驗信息管理、質(zhì)量判定與處理、質(zhì)量追溯、質(zhì)量證明文件管理，各功能具體要求如下：檢驗計劃：安排過程檢驗、成品檢驗或抽樣檢驗等；檢驗作業(yè)：根據(jù)計劃實施檢驗，并記錄原料、過程產(chǎn)品和成品的檢驗信息；質(zhì)量判定與處理：根據(jù)檢驗標準和檢驗信息進行檢驗結(jié)果判定；質(zhì)量追溯：跟蹤生產(chǎn)過程中質(zhì)量信息，必要時對被檢物料或成品、半成品進行標識；質(zhì)量文件管理：質(zhì)量檢驗規(guī)范、質(zhì)量證明文件等管理。6.1.4設(shè)備管理設(shè)備管理包括設(shè)備臺賬、設(shè)備維修維護、設(shè)備日常保養(yǎng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備使用統(tǒng)計等，各功能具體要求如下：設(shè)備臺帳：設(shè)備的基本信息管理和備品備件管理；設(shè)備維修維護：對設(shè)備的故障進行申報、維修并記錄，必要時可通過遠程終端在線操作；設(shè)備日常保養(yǎng)：根據(jù)設(shè)備保養(yǎng)策略進行保養(yǎng)、潤滑等管理；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：可通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對設(shè)備進行多點狀態(tài)監(jiān)控和報警；設(shè)備使用統(tǒng)計：可對設(shè)備數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，如OEE、MTBF等指標。6.1.5物料管理物料管理包括對生產(chǎn)中原材料、能源的消耗與配送等。6.1.6生產(chǎn)資源準備生產(chǎn)資源準備包括對工具與工裝的管理、班組管理、工廠日歷等，各功能具體要求如下：工具與工裝管理：包括臺賬管理和日常管理，主要是分類、基本信息、領(lǐng)用、歸還、定檢、報廢等管理，必要時可通過遠程終端在線操作；班組管理：包括生產(chǎn)班組、人員的管理；工廠日歷：應(yīng)提供可編輯、配置的工廠日歷。6.1.7績效管理績效管理包括生產(chǎn)績效管理、質(zhì)量績效管理和維護績效管理等，各功能具體要求如下：生產(chǎn)績效管理：將實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)指標進行比較分析；質(zhì)量績效管理：將實際質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量指標進行比較分析；維護績效管理：將設(shè)備運行維護數(shù)據(jù)與相關(guān)績效指標進行比較分析。6.1.8基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理包括公共數(shù)據(jù)管理、制造資源數(shù)據(jù)管理、物料數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、工藝數(shù)據(jù)管理等，各功能具體要求如下：公共數(shù)據(jù)管理：管理各種公共數(shù)據(jù)，比如計量單位；制造資源數(shù)據(jù)管理：包括組織、人員、工作中心等；物料數(shù)據(jù)管理：包括物料分類和與生產(chǎn)有關(guān)的物料數(shù)據(jù)；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成的數(shù)據(jù)；工藝數(shù)據(jù)管理：管理生產(chǎn)工藝方法、流程和過程數(shù)據(jù)等。6.1.9云用戶管理 云用戶管理包括多租戶管理和訂閱部署管理，各功能具體要求如下：多租戶管理：租戶的注冊、服務(wù)期限、暫停、終止等管理，多租戶之間的數(shù)據(jù)隔離管理等；訂閱部署管理：具備訂閱部署相關(guān)功能模塊的能力并進行相應(yīng)的管理。6.2接口功能6.2.1設(shè)備物聯(lián)設(shè)備物聯(lián)功能主要包括設(shè)備數(shù)據(jù)采集、設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析等。可與DCS、SCADA、終端APP等進行數(shù)據(jù)傳輸；可與數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)關(guān)、控制器及智能化設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸；必要時可對設(shè)備數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、告警和故障分析。6.2.2企業(yè)系統(tǒng)集成[SJ/T11666.4-2016]企業(yè)系統(tǒng)集成功能主要包括與主流的ERP、PLM、WMS等系統(tǒng)進行集成。獲取外部系統(tǒng)的物料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；獲取外部系統(tǒng)的銷售訂單、生產(chǎn)計劃等數(shù)據(jù)；獲取外部系統(tǒng)的物料出入庫和庫存數(shù)據(jù)；向外部系統(tǒng)反饋生產(chǎn)執(zhí)行情況。6.3系統(tǒng)管理功能系統(tǒng)管理主要包括用戶管理、權(quán)限管理、個性化配置等功能。用戶管理：對用戶的注冊、授權(quán)和注銷管理；權(quán)限：對于設(shè)定的角色進行權(quán)限設(shè)定的功能；個性化配置：對操作界面、業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)報表、數(shù)據(jù)建模及編碼的配置等。7云MES系統(tǒng)質(zhì)量性能指標7.1系統(tǒng)可靠性[GB/T15532-2008]7.1.1成熟性根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)條件和應(yīng)用場景需求，考核系統(tǒng)在常規(guī)運行狀態(tài)下的無故障運行時間和故障修復(fù)時間。系統(tǒng)應(yīng)對數(shù)據(jù)保存和恢復(fù)規(guī)程加以說明。7.1.2容錯性考核系統(tǒng)在部分功能模塊發(fā)生故障時，或外部系統(tǒng)環(huán)境發(fā)生部分程度故障時，仍能正常運行的能力。系統(tǒng)對中斷發(fā)生的反應(yīng);系統(tǒng)在邊界條件下的反應(yīng);系統(tǒng)的功能、性能的降級情況。7.1.3易恢復(fù)性考核在發(fā)生中斷或失效時，系統(tǒng)能夠恢復(fù)數(shù)據(jù)的程度。具有自動修復(fù)功能的系統(tǒng)的自動修復(fù)的時間;系統(tǒng)的可重啟動并繼續(xù)提供服務(wù)的能力;系統(tǒng)的還原功能的能力。7.2系統(tǒng)運行效率7.2.1系統(tǒng)容量考核系統(tǒng)所能支持的多用戶并發(fā)訪問能力，和重要數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏履芰ΑＯ到y(tǒng)應(yīng)滿足用戶需求或具備容量可擴展功能。7.2.2業(yè)務(wù)處理速度考核系統(tǒng)在執(zhí)行某項功能任務(wù)時，響應(yīng)時間、處理時間及吞吐率滿足需求的程度。當系統(tǒng)在等待響應(yīng)時間出現(xiàn)不合理時，應(yīng)發(fā)出相應(yīng)的提示消息。7.2.3資源占用考核系統(tǒng)在執(zhí)行某項功能任務(wù)時，所占用的資源類型和數(shù)量，主要指對云平臺資源占用。7.3可移植性[GB/T25000.51-2010]系統(tǒng)、產(chǎn)品或組件能夠從一種硬件、軟件、或者其他運行(或使用)環(huán)境遷移到另一種環(huán)境的有效性。7.3.1適用性用戶業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)可在不同的平臺及數(shù)據(jù)庫之間進行無數(shù)據(jù)丟失、安全的遷移。系統(tǒng)能夠有效地適應(yīng)運行環(huán)境軟、硬件調(diào)整變化。系統(tǒng)能夠在特定時段進行對用戶業(yè)務(wù)無影響的升級服務(wù)。7.4兼容性考核系統(tǒng)在不同的計算機、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)環(huán)境中具備的信息共享能力，以及系統(tǒng)內(nèi)部和對外部其他系統(tǒng)的信息交互接口。7.4.1系統(tǒng)互操作系統(tǒng)應(yīng)滿足行業(yè)及用戶在不同的計算機及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，對系統(tǒng)訪問、信息傳遞的需求。系統(tǒng)內(nèi)部各功能模塊之間能夠準確調(diào)用和訪問，實現(xiàn)預(yù)期的接口功能，完整可用。系統(tǒng)能夠與上層的信息系統(tǒng)（ERP、PLM等）和下層的工業(yè)現(xiàn)場系統(tǒng)（DCS、SCADA等）實現(xiàn)有效的交互訪問。7.4.2系統(tǒng)共存在規(guī)定的條件下，系統(tǒng)運行時，不會對同一運行環(huán)境下的其它軟件產(chǎn)生影響，或者對系統(tǒng)運行的帶來的限制加以說明。7.5易用性系統(tǒng)應(yīng)采取圖形表示、標準化語言等措施，確保軟件運行各類界面、消息易于理解；系統(tǒng)應(yīng)采取幫助功能等措施，保證系統(tǒng)的易操作性；當版權(quán)保護措施妨礙易用性時，應(yīng)明確告知。8安全性指標8.1訪問控制考核系統(tǒng)的保密性程度，確保數(shù)據(jù)只有在被授權(quán)時才能被訪問。系統(tǒng)應(yīng)具有權(quán)限設(shè)置、密鑰管理、身份認證等措施功能；系統(tǒng)應(yīng)保護客戶的隱私信息；系統(tǒng)應(yīng)保證多租戶之間的數(shù)據(jù)完全隔離，不能互相訪問。8.2運行安全系統(tǒng)應(yīng)具備一定的抵御惡意代碼注入、篡改軟件程序或數(shù)據(jù)的能力；系統(tǒng)應(yīng)具備一定的數(shù)據(jù)和消息完整性控制手段，包括對關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸采用校驗技術(shù)等；主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳、下載的丟包率是否在允許范圍之內(nèi)。8.3數(shù)據(jù)安全考核系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)采集來源，通過身份標識等進行合法性、唯一性保障的程度，使用信息加密以保護敏感或關(guān)健數(shù)據(jù)的傳輸、存儲；采取有效的備份策略；數(shù)據(jù)來源應(yīng)可追溯，關(guān)鍵重要數(shù)據(jù)應(yīng)加時間戳，重要事件應(yīng)保留日志。參考文獻[1]GB/T5271.1-2000信息技術(shù)詞匯第1部分：基本術(shù)語[2]GB/T36325-2018信息技術(shù)云計算云服務(wù)級別協(xié)議基本要求[3]DB44/T1343-2014云服務(wù)可信性評價指標[4]GB/T37715-2019公安物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺與應(yīng)用系統(tǒng)軟件測試規(guī)范[5]SJ/T11666.6-2016制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）規(guī)范第6部分：產(chǎn)品測試[6]GB/T36344-2018信息技術(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標[7]GB/T20720.3-2010企業(yè)控制系統(tǒng)集成第3部分：制造運行管理的活動模型[8]GB/T22081-2016信息技術(shù)安全技術(shù)信息安全控制實踐指南[9]GB/T22239-2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安