ICS25.040

CCSN10

21

遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB21/TXXXX—XXXX

工業(yè)機(jī)器人智能工廠運行管理

Industrialrobotsmartfactory—Operationsmanagement

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

遼寧省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

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工業(yè)機(jī)器人智能工廠運行管理

1范圍

本文件規(guī)定了工業(yè)機(jī)器人智能工廠的運行管理架構(gòu)和要求。

本文件適用于工業(yè)機(jī)器人智能工廠生產(chǎn)過程的運行管理。

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(gòu)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(yīng)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/T41255—2022智能工廠通用技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

智能工廠smartfactory

在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù)的、可提高生產(chǎn)過程可

控制性及減少生產(chǎn)線人工干預(yù)的、合理計劃排程的集智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體的人性化

工廠。

[來源：GB/T38129—2019,3.1.1,有修改]

工業(yè)機(jī)器人智能工廠smartfactory

制造設(shè)備主要由工業(yè)機(jī)器人組成的智能工廠。

注：生產(chǎn)某種產(chǎn)品的智能工廠，這種產(chǎn)品包括工業(yè)機(jī)器人、家電等產(chǎn)品。

4運行管理架構(gòu)

工業(yè)機(jī)器人智能工廠（以下簡稱智能工廠）運行管理架構(gòu)見圖1，主要包括工業(yè)機(jī)器人等其他制造

設(shè)備管理、生產(chǎn)跟蹤管理、生產(chǎn)物流管理、過程質(zhì)量管理、計劃調(diào)度管理、統(tǒng)計分析管理和系統(tǒng)配置

管理，對生產(chǎn)運行過程進(jìn)行管理，以實現(xiàn)智能工廠運行的規(guī)范化管理。

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圖1智能工廠運行管理架構(gòu)

5運行管理要求

通用要求

智能工廠應(yīng)具備GB/T41555—2022中5.2的基本要素。

制造設(shè)備管理

5.2.1通用要求

制造設(shè)備管理應(yīng)包括但不限于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備運行分析、設(shè)備運行維護(hù)和設(shè)備故障管理功能。

5.2.2設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

應(yīng)對工業(yè)機(jī)器人等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實時狀態(tài)監(jiān)測。

示例：工業(yè)機(jī)器人、工藝設(shè)備、供電設(shè)備等。

5.2.3設(shè)備運行分析

應(yīng)對制造設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行建模分析，給出設(shè)備運行趨勢預(yù)測曲線。

5.2.4設(shè)備運行維護(hù)

應(yīng)根據(jù)制造設(shè)備類型制定維護(hù)計劃，并按計劃對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并將維護(hù)信息歸檔。

5.2.5設(shè)備故障管理

宜根據(jù)制造設(shè)備運行趨勢曲線制定有針對性的預(yù)測性維護(hù)方案，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的潛在異常情

況并進(jìn)行維護(hù)管理。

計劃調(diào)度管理

5.3.1通用要求

計劃調(diào)度管理應(yīng)包括但不限于托盤管理、線邊庫管理、工位管理和調(diào)度信息管理。

5.3.2托盤管理

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托盤管理宜包括維護(hù)托盤名稱、托盤編碼、托盤分類，如果不是通用托盤，維護(hù)托盤能承載的特

定物料類型。

5.3.3線邊庫管理

線邊庫管理宜包括維護(hù)線邊庫名稱、線邊庫對應(yīng)的工位名稱以及該線邊庫允許存放的物料類型。

5.3.4工位管理

工位管理宜包括維護(hù)工位名稱、工位描述、工位的坐標(biāo)信息、工位是否需要舉升裝置等信息。

5.3.5調(diào)度信息管理

工位生產(chǎn)所需的帶料托盤或空托盤在立庫和工位間調(diào)度，并將該信息發(fā)送給智能物流調(diào)度平臺，

平臺基于物流設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，關(guān)鍵信息宜包括但不限于：

——調(diào)度類型：立庫到工位、立庫到工位；

——是否需要智能物流設(shè)備參與；

——工單名稱；

——工位位置；

——工位自動化加工程序；

——請求類型：請求空托盤/請求帶料托盤；

——托盤編碼。

生產(chǎn)跟蹤管理

5.4.1通用要求

生產(chǎn)跟蹤管理應(yīng)包括但不限于工單管理、工單跟蹤和監(jiān)控功能模塊，實現(xiàn)對生產(chǎn)工單整個生產(chǎn)周

期的管理，對工單生產(chǎn)過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實時記錄，對生產(chǎn)過程中各生產(chǎn)要素進(jìn)行事后回溯分析。

5.4.2工單管理

5.4.2.1工單管理用于記錄、處理、跟蹤一項工作的完成情況，是對客戶訂單的分解，用于指導(dǎo)立庫

配盤、物流配送等生產(chǎn)過程，基本屬性宜包括：

——工單狀態(tài)：維護(hù)工單狀態(tài)，例如正在生產(chǎn)、工單掛起、生產(chǎn)完成等；

——物料名稱：該工單生產(chǎn)的物料名稱，可以是機(jī)器人，可以是關(guān)鍵部件；

——生產(chǎn)數(shù)量：該工單生產(chǎn)總量；

——優(yōu)先級：用于排產(chǎn)調(diào)度的基本約束；

——計劃開始時間：該工單第一道工序的計劃開工時間；

——計劃完成時間：該工單最后一道工序的計劃完成時間；

——釋放時間：該工單的實際下達(dá)時間。

5.4.2.2主要實現(xiàn)工單查詢、工單新增、工單復(fù)制、工單刪除、請求配盤和取消配盤等操作。

a)工單查詢。根據(jù)工單名稱、計劃開始時間、計劃完成時間、工單類型和工單狀態(tài)來對生產(chǎn)工

單進(jìn)行篩選查詢，以便后續(xù)進(jìn)行訂單的復(fù)制、刪除和請求配盤等操作；

b)工單新增。工單新增包括的基本信息：工單名稱、工單狀態(tài)、工單類型、優(yōu)先級、計劃開始

時間、計劃完成時間、釋放時間、項目號、物料、數(shù)量和工單描述；

c)工單復(fù)制。工單復(fù)制支持復(fù)制選中工單的基本信息，按需求進(jìn)行編輯后，確認(rèn)保存即可完成

工單新增；

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d)工單刪除。工單刪除支持刪除選中的工單；

e)請求配盤。基于指定工單發(fā)出配盤請求，包括工單名稱、產(chǎn)品編碼、生產(chǎn)數(shù)量、裝配托盤和

托盤配盤數(shù)量等信息，以便進(jìn)行后續(xù)的WMS配盤；

f)取消配盤。取消指定工單的配盤請求。

5.4.3工單跟蹤管理

5.4.3.1工單跟蹤主要實時記錄在工單生產(chǎn)過程中涉及的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，完成工單在整個生產(chǎn)過程中

各種生產(chǎn)要素的追溯和分析，宜包括工單配盤、立庫計劃管理和工單在制管理功能模塊。

a)工單配盤：

——支持按工單號和配盤數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行工單配盤記錄查詢，工單配盤記錄包括工單號、產(chǎn)品型號、

生產(chǎn)數(shù)量、工位編號、物料編碼、單套物料數(shù)、總數(shù)、優(yōu)先級、截止日期和配盤狀態(tài)等；

——基于指定配盤記錄發(fā)送WMS配盤通知，通知立庫系統(tǒng)進(jìn)行配盤，并實時跟蹤工單配盤狀態(tài)。

b)立庫計劃管理：

立庫系統(tǒng)在計劃管理的待配盤工作列表中，可查看工單配盤任務(wù)記錄，及配盤記錄對應(yīng)的物料信

息，包括物料編碼、物料名稱、單位、計劃數(shù)量、分配數(shù)量、完成數(shù)量、工單號&工位、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量

等信息，立庫系統(tǒng)按物料信息進(jìn)行配盤，完成配盤后，工單狀態(tài)更新為已完成配盤。

——立庫系統(tǒng)在計劃管理的代辦工作中，可查看工單配盤任務(wù)記錄；

——配盤記錄關(guān)聯(lián)對應(yīng)的物料信息，包括物料編碼、物料名稱、單位、計劃數(shù)量、分配數(shù)量、完

成數(shù)量、工單號&工位、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量等；

——立庫系統(tǒng)按物料信息進(jìn)行配盤，完成配盤后，工單狀態(tài)更新為已完成配盤。

c)工單在制管理：

——針對已完成配盤狀態(tài)的工單，進(jìn)行工位備料，通知生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)向智能物流設(shè)備調(diào)度系統(tǒng)發(fā)

送托盤出庫申請，即可生成對應(yīng)的智能物流設(shè)備任務(wù)；

——托盤出庫完成后，通知生產(chǎn)跟蹤子系統(tǒng)，進(jìn)行工位備料；

——物料成功配送到工位對應(yīng)位置后，即可進(jìn)行工單生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中實時記錄物料消耗情況；

——根據(jù)實際生產(chǎn)需求發(fā)出托盤出庫、托盤返庫和托盤返線邊庫等智能物流設(shè)備調(diào)度任務(wù)，工單

完成后，工單狀態(tài)變更為生產(chǎn)完成。

5.4.4工位狀態(tài)監(jiān)控

工位狀態(tài)監(jiān)控主要實時監(jiān)控各個工位的生產(chǎn)運行狀態(tài)，以便生產(chǎn)人員全方位地把控工位生產(chǎn)狀況，

高效調(diào)整生產(chǎn)策略，工位狀態(tài)監(jiān)控宜包括：

——工位狀態(tài)，包括空閑和正在工作等狀態(tài)；

——托盤狀態(tài)，工位對應(yīng)位置是否有托盤，以及對應(yīng)的托盤編碼；

——報警信息，顯示工位的報警信息，包括光柵報警、機(jī)器人急停和報警燈信息；

——PLC連接，實時顯示工位PLC連接狀態(tài)，包括有連接和無連接狀態(tài)。

5.4.5物料消耗監(jiān)控

物料消耗監(jiān)控主要實時監(jiān)控各個產(chǎn)品的物料消耗情況，宜包括：

——支持具體工單在各個工位-位置的物料消耗查詢；

——物料列表，包括物料編碼、物料型號、物料描述、數(shù)量和消耗類型；

物料消耗記錄，具體包括消耗序號列、消耗日期和消耗不同原因。

生產(chǎn)物流管理

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5.5.1通用要求

生產(chǎn)物流管理應(yīng)包括但不限于物流配送路線管理、物料清單管理、配盤管理、要料管理、工單執(zhí)

行管理、完工轉(zhuǎn)序管理和物流監(jiān)控。對生產(chǎn)過程中關(guān)鍵物料在智能工廠內(nèi)部前后工位之間、工位與立

體倉庫之間流轉(zhuǎn)的物流活動進(jìn)行管理，實現(xiàn)物料的及時、準(zhǔn)確配送和物流優(yōu)化調(diào)度。

5.5.2物流配送路線管理

5.5.2.1物流配送模型描述生產(chǎn)過程的操作順序的技術(shù)文件，是多個工序的序列，是調(diào)度物流設(shè)備進(jìn)

行自動配送的關(guān)鍵模型，其基本信息宜包括：

——物流配送路線名稱；

——物流配送路線版本；

——物流配送路線描述。

5.5.2.2關(guān)鍵信息宜包括但不限于：

——工位順序；

——第一步工位；

——最后一步工位；

——是否需要智能物流設(shè)備；

——旋轉(zhuǎn)點；

——旋轉(zhuǎn)角度；

——自動裝配工位控制程序。

5.5.3物料清單管理

5.5.3.1描述工業(yè)機(jī)器人相關(guān)總裝件、分裝件、組件、部件、零件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及所需的數(shù)量，

基本信息宜包括：

——BOM名稱；

——版本號；

——BOM描述。

5.5.3.2關(guān)鍵信息宜包括但不限于：

——所需物料名稱；

——所需物料規(guī)格；

——所需物料數(shù)量。

5.5.4配盤管理

創(chuàng)建工單并下達(dá)后，宜根據(jù)實際生產(chǎn)狀態(tài)，向立體倉庫發(fā)送物料的配盤申請，發(fā)送信息宜包括工

單號、產(chǎn)品類型、工單生產(chǎn)數(shù)量、配送工位、物料編碼等信息。系統(tǒng)根據(jù)BOM自動計算物料需求，立體

倉庫進(jìn)行配盤操作，并將配盤申請的狀態(tài)更新為“配盤完成”。

5.5.5要料管理

立體倉庫將工序所需物料配盤完成后，發(fā)送物料齊套信號到工位，工位開始生產(chǎn)，宜先立體倉庫

發(fā)送生產(chǎn)要料請求，系統(tǒng)將物料配送請求發(fā)送到智能物流調(diào)度平臺，平臺根據(jù)物料種類、物料總重量、

托盤類型等綜合信息，根據(jù)物流設(shè)備、叉車等物流設(shè)備的當(dāng)前任務(wù)列表進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。

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在接收到調(diào)度指令之后，系統(tǒng)將取料點位置、目標(biāo)點位置發(fā)送給智能物流設(shè)備，智能物流設(shè)備將

其狀態(tài)更新為“取貨”，當(dāng)達(dá)到立體倉庫后，自動搬運機(jī)器人自動識別該智能物流設(shè)備所需的托盤編

碼并進(jìn)行搬料操作，系統(tǒng)將該智能物流設(shè)備狀態(tài)更新為“送貨”，并將托盤編碼和該設(shè)備綁定。

5.5.6工單執(zhí)行管理

物流設(shè)備到達(dá)工位后，系統(tǒng)通知該工位為機(jī)器人自動化搬運提供精準(zhǔn)定位信息。機(jī)器人通過RFID

和視覺識別技術(shù)，比對該工位BOM表和實際物料信息，確保一致后宜進(jìn)行工單執(zhí)行，并將物流設(shè)備的狀

態(tài)更新為“完成配送”，可供智能調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。

5.5.7完工轉(zhuǎn)序管理

自動化生產(chǎn)工位完成任務(wù)后，宜向系統(tǒng)發(fā)送完工回報信號，系統(tǒng)根據(jù)工藝流程獲取下一工位的信

息，并通知智能物流調(diào)度系統(tǒng)起始工位、目標(biāo)工位等信息，智能物流設(shè)備機(jī)器人完成轉(zhuǎn)序操作，進(jìn)行

下一工位進(jìn)行裝配，直到執(zhí)行完整條工藝路線。

5.5.8物流監(jiān)控

物流監(jiān)控主要實現(xiàn)工單配盤、立庫出庫和智能物流設(shè)備任務(wù)的實時監(jiān)控，宜包括：

——工單配盤監(jiān)控，包括物料編碼、明細(xì)數(shù)量、物料套數(shù)和托盤狀態(tài)等；

——立庫出庫監(jiān)控，包括工單編號、出庫托盤編碼、物料型號、物料數(shù)量、任務(wù)類型、工位編碼、

物料托盤位置、目標(biāo)位置地圖點和申請出庫時間等；

——智能物流設(shè)備任務(wù)監(jiān)控，包括任務(wù)編碼、任務(wù)步號、任務(wù)狀態(tài)、目標(biāo)地圖點、地圖點名稱、

動作、車輛類型、車輛編號、物料托盤等。

過程質(zhì)量管理

5.6.1通用要求

過程質(zhì)量管理應(yīng)包括但不限于過程檢驗管理、信息管理和質(zhì)量檢測與監(jiān)控。

5.6.2過程檢驗管理

過程檢驗宜包括原材料檢驗、樣品檢驗和產(chǎn)品檢驗等。

5.6.3信息管理

5.6.3.1應(yīng)建立過程質(zhì)量記錄，保證各環(huán)節(jié)的可追溯性。

5.6.3.2宜使用在線質(zhì)量檢測的方式，實時采集數(shù)據(jù)。

5.6.3.3宜構(gòu)建質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)質(zhì)量信息化和質(zhì)量管理的信息化，并實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)自動采集、

數(shù)據(jù)信息共享。

5.6.4質(zhì)量檢測與監(jiān)控

針對關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，宜采用統(tǒng)計過程控制（SPC）方法實現(xiàn)質(zhì)量分析，能提供基于控制圖的監(jiān)測畫

面對質(zhì)量異常情況進(jìn)行及時報警，以達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷和有效評估過程質(zhì)量的目的。

統(tǒng)計分析管理

統(tǒng)計分析管理為智能工廠組織生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，應(yīng)包括但不限于統(tǒng)計分析看板和統(tǒng)

計分析報表功能。

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5.7.1統(tǒng)計分析看板

5.7.1.1用于展示智能工廠生產(chǎn)情況，可包括車間看板和工位看板。車間看板展示車間整體生產(chǎn)情況，

宜包括：

——當(dāng)前工單；

——下一工單；

——本日已完成產(chǎn)量；

——本人故障數(shù)量；

——本月已完成產(chǎn)量；

——生產(chǎn)進(jìn)度和月產(chǎn)量。

5.7.1.2工位看板展示各工位當(dāng)前生產(chǎn)情況，宜包括：

——工單號；

——生產(chǎn)序列號；

——產(chǎn)品規(guī)格或型號；

——當(dāng)前工位自動識別圖片。

5.7.2統(tǒng)計分析報表

為智能工廠組織生產(chǎn)提供制造數(shù)據(jù)采集、設(shè)備利用情況、生產(chǎn)質(zhì)量情況、生產(chǎn)進(jìn)度情況及成本統(tǒng)

計等方面數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能。統(tǒng)計分析報表宜包括：

——設(shè)備利用情況；

——生產(chǎn)質(zhì)量情況；

——生產(chǎn)進(jìn)度情況；

——成本統(tǒng)計表。

系統(tǒng)配置管理

5.8.1通用要求

系統(tǒng)配置管理應(yīng)包括但不限于用戶管理、模塊管理、用戶權(quán)限管理、關(guān)鍵表日志管理和服務(wù)器日

志管理功能。

5.8.2用戶管理

用戶管理提供系統(tǒng)使用者信息管理。

用戶管理內(nèi)容宜包括：

——姓名；

——郵箱；

——工號；

——工種；

——移動電話；

——照片；

——能力評級；

——角色。

5.8.3模塊管理

模塊管理用于存儲系統(tǒng)功能模塊信息。