DB3302 T 1122-2021 数字化车间 智能工厂评估规范.pdf

《DB3302 T 1122-2021 数字化车间 智能工厂评估规范.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB3302 T 1122-2021 数字化车间 智能工厂评估规范.pdf（12页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、 ICS 35.240.50 CCS L 70 3302 浙江省宁波市地方标准 DB3302/T 1122 2021 数字化车 间/智能工 厂评估规 范 Specification for digital workshop/intelligent factory evaluation 2021-09-22 发布 2021-10-22 实施 宁波市市 场监督 管 理局 发 布 DB3302/T 1122 2021 I 前 言 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。本文件 由 宁 波市 经济 和信 息化局 提出。本

2、文件 由 宁 波市 经济 和信 息化局 归口。本文件 起草 单位：宁 波弘 讯工程 咨询 有限 公司、宁 波市标 准化 研究 院、宁波 市智能 制造 协会。本文件 主要 起草 人：王刚、余盛 兵、胡一 俊、缪林、周军。DB3302/T 1122 2021 1 数 字化车 间/智能工 厂评估 规范 1 范围 本文件 规定 了数 字化 车间/智能工 厂评 估的 的指 标构 建原则、指 标体 系、指标 说明和 评价 方法。本文件 适用 于数 字化 车间/智能工 厂的 现状 水平 评价 及建设 指导。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

3、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 37413-2019 数字 化车间 术 语和 定义 3 术语和 定义 GB/T 37413-2019 界 定的 术语和 定义 适用 于本 文件。4 指标构 建原 则 科学性 4.1 体现数 字化 车间/智 能工 厂 核心内 涵和 特征，反 映现 状发展 水平 和持 续改 进方 向。实用性 4.2 立足工 业实 践，评价 企业 新一代 信息 技术 在数 字化 车间/智能 工厂 融合 的能 力 与水平。系统性 4.

4、3 综合考 虑数 字化 车间/智 能 工厂宏 观、微观 状况，系 统评价 其核 心要 素、基础 能力与 绩效 水平。可操作 性 4.4 数据易 于采 集、统计 和分 析，客 观反映 数 字化 车间/智能工 厂 现 状水 平。先进性 4.5 追踪新 技术 发展，体 现数 字化车 间/智能 工厂 最新 使 能技术。5 指标体 系 总体框 架 5.1 DB3302/T 1122 2021 2 数字化 车间/智能工 厂评 估 指标是 以数据 互联 互通为 核心，包含设 计、生产装 备、生 产过程、仓 储物流、运营以 及能 源环境、安全 等各业 务环 节，并 体现综 合绩效。数 字化车 间/智能 工厂

5、指标体 系 总 体框架见 图1。图1 数字化 车间/智 能工 厂指 标 体系总 体框 架图 评估指 标分 类 5.2 根据数 字化车 间/智 能工 厂 制造型 式不同，分 为离散 型制造 评估指 标体 系、流 程 型制 造评估 指标 体系。评估指 标框 架 5.3 5.3.1 离散型 制造 离散型 制造 数 字化 车间/智 能工厂 评估指 标体 系由设 计数字 化、装 备数 字化、生产管 理数字 化、仓储物流 数字 化、运营 管理 数字化、能 源环 境管 理数 字化、数据 互联 互通、安 全管理 数字 化、综合绩效构成，见 图2。图2 离散型 数字 化车 间/智能 工 厂评估 指标 体系 5.

6、3.2 流程型 制造 离散制 造 数 字化 车间/智能 工厂 设计 数字化 装备 数字化 生产管理数字化 仓储物 流数字化 运营管 理数字化 能源环 境管 理数字化 数据 互联互 通 安全管理数字化 综合 绩效 产品及工艺设计 智能装备应用 数据采集与可视化 计划与调度 质量控制 仓库管理 物料配送 客户管理 采购管理 行政管理 能源管理 环保设施 车间环境 工厂通信网络 软件集成与数据互通 工业互联网平台 安全生产 数据安全及规范性 综合效益 示范推广 生产管控 设备管理 设备数控化率 研发管理 车间/工厂设计 DB3302/T 1122 2021 3 流程型 制造 数 字化 车间/智 能工

7、厂 评估指 标体 系由设 计数字 化、过 程自 动化、生产管 理数字 化、仓储物流 数字 化、运营 管理 数字化、能 源环 境管 理数 字化、数据 互联 互通、安 全管理 数字 化、综合绩效构成，见 图3。图3 流程型 数字 化车 间/智能 工 厂评估 指标 体系 6 指标说 明 离散型 制造 6.1 离散型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 说明 见表1。表1 离散型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 及说 明 一级指标 二级指标 指标说明 设计数字化 车间/工厂设计 采用计算机辅助设计（CAD），仿真分析，数字孪生技术对车间/工厂进行总体规划、产线布局、工艺流程、制

8、造过程、仓储物流进行设计以及仿真优化，实现规划、生产、运营全流程的数字化管理。产品及工艺设计 采 用 计 算 机辅 助 设 计（CAD）和计 算 机 辅 助工 艺 过 程设 计（CAPP）技术 实 现 产品 设 计和工艺设计数字化，采用仿真分析软件 或数字孪生技术对产品设计与工艺设计进行仿真分析与优化。研发管理 建立产品数据管理（PDM）、产品全生命周期管理（PLM）或其 他具有研发过程和管理功能的软件系统，实现产品研发管理数字化。装备数字化 智能装备 应用 应用高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备、智能加工单元等 6 大类智 能装

9、备，应用具有 计算机视听觉、特征识别、新型人机交互等人工智能技术的高端智能装备，在产品质量改进与缺陷检测、生产工艺过程优化、故障预测与诊断等关键环节 应用智能技术的产线。数据采集与可视化 建 立 生 产过 程 的数 据 采集 与 监视 控 制（SCADA）系 统，实 现 设备 及 工 艺状 态、生 产 进度、现场管控、质量检验、物料传送、生产人员考勤等数据自动采集，并实现可视化管理。设备数控化率 关键装备数控化率达到70以 上。流程制 造 数 字化 车间/智能 工厂 设计 数字化 过程 自动化 生产管 理 数字化 仓储物 流 数字化 运营管 理 数字化 能源环 境管 理数字化 数据 互联互 通

10、 安全管理 数字化 综合 绩效 车间/工厂设计 自动控制水平 工艺数据自动采集 质量控制 仓库管理 物料配送 客户管理 采购管理 行政管理 能源管理 环保设施 车间环境 工厂通信网络 软件集成与数据互通 工业互联网平台 安全生产 数据安全及规范性 综合效益 示范推广 生产管控 设备管理 DB3302/T 1122 2021 4 表1 离散 型制 造 数 字化 车 间/智 能工 厂评 估指 标及说明（续）一级指标 二级指标 指标说明 生产管理数字化 生产管控 建立制造执行系统（MES）或制 造运营管理（MOM）系统，实现 生产计划、制造数据、现场管理、车间资源（模具、刀具、工装夹具等）、人员绩

11、效等管理功能；建立企业资源计划（ERP）系统，实现对 订单、物料（产品）、财务等业务流程的闭环管理。计划与调度 建立高级计划与排产系统（APS），实现柔性生产，适应多品 种、小批量的订单需求。质量控制 在建立 SCADA 系统基础上，通 过条形码、二维码、RFID 等识 别技术，实现产品数据的实时采集与跟踪；或建立企业标识解析体系，接入标识解析二级平台，实现产品质量生命周期全过程追溯。设备管理 在设备数据采集的基础上，建立设备故障知识库，并通过计算机建模、虚拟现实等数字孪生技术对设备运行状态在线监控，实现设备状态异常预警、远程诊断和运行优化以及设备的预测性维护与保养。仓储物流数字化 仓库管理

12、建立仓库管理系统（WMS），并 基于条形码、二维码、RFID 等 识别技术，实现入库、出库、在库、盘点管理和生产制造现场物流与物料的精准管控，以及 与 MES、ERP 等系统实现集成。物料配送 能 够 基 于 生产 线 实际 生 产 情况拉 动 物 料 配送，实现 与 自动 引导 运 输 车（AGV）等自动化物流系统的无缝集成。运营管理 数字化 客户管理 建有客户关系管理（CRM）系统 或利用 ERP 系统，实现客户管 理的信息化，并对销售数据进行挖掘分析及时调整市场战略。采购管理 建有供应商管理（SRM）系统或 利用 ERP 系统，实现对供应商 的评估、考核、询价、招标、竞价等全生命周期管理

13、以及与其他业务系统的集成应用；或建有供应链管理（SCM）系统，实现对供应、需 求、原材料采购、市场、生产、库存、订单、分销发货等全过程的信息化管理。行政管理 建有资产管理、人力资源数字化管理（eHR）、业务流程管理（BPM）等软件系统，并与 ERP、MES 等系统实现数据互 联互通。能源环境管理数字化 能源管理 建立能源管理系统（EMS）或利 用 MES 系统，对主要耗能设备 实现能源消耗实时监控；建立产耗预测模型，水、电、气（汽）、煤、油以及物料等 消耗实现实时监控、自动分析，实现能源资源的优化调度、平衡预测和有效管理。环保设施 全面采集环保数据，实时监控及报警，实现数据分析并优化运行。车间

14、环境 实时采集环境参数，实现工厂/车间环境的监测与管理。数据 互联互通 工厂通信 网络 采用现场总线、工业以太网以 及 5G 等网络技术建立通信网络 架构，包括计算机网络、机器设备网络、生产物联/物流网络等。软件集成与数据互通 利用工厂通信网络，实现设计、工艺、制造、仓储物流、运营、能源、环境等各环节之间，以及各关键信息化管理系统之间的数据互联互通与集成。工业互联网平台 建立企业级工业互联网平台或统一数据平台，采用数据资源开展数据深度分析与利用，并将数据用于生产、销售等业务流程的优化和辅助决策。DB3302/T 1122 2021 5 表1 离散 型制 造 数 字化 车 间/智 能工 厂评 估

15、指 标及说明（续）一级指标 二级指标 指标说明 安全管理 数字化 数据安全及规范性 建立工业信息安全管理制度，构建 具备网络防护、应急响应等数据安全保障能力的数据存储与网络防护技术体系，并按照相关标准、规范进行设计和施工。安全生产 开展安全风险感知或预警，实现生产过程中人、机、物、过程、环境、信息等要素的智能化管控。综合绩效 综合效益 生产效率提高 20以上，运营 成本降低 10 以上，产品研制 周期缩短 30以上，产品不良品率降低 10 以上，能 源利用率提高 10以上等各类 提质增效 指标效果显著。示范推广 形成一批具有自主知识产权的核心成果，以及可复制、可推 广的智能制造新模式（包括但不

16、限于个性化定制、网络化协同、服务化延伸、共享制 造等）和经验做法，示范带动效应明显。流程型 制造 6.2 流程型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 说明 见表2。表2 流程型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 及说 明 一级指标 二级指标 指标说明 设计数字化 车间/工厂 设计 采用计算机辅助设计（CAD），仿真分析，数字孪生技术对车间/工厂进行总体规划、产线布局、工艺流程、制造过 程、仓储物流进行设计以及仿真优化，实现规划、生产、运营全流程的数字化管理。过程自动化 自动控制 水平 工厂自控投用率达到90以上，关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化，实现对物流、能

17、流、物性的全流程监控；应用具有计算机视听觉、特征识别、新型 人机交互等人工智能技术的高端智能装备，在产品质量改进与缺陷检测、生产工艺过程优化、故障预测与诊断等关键环节 应用智能技术的产线。工艺数据自动采集 建立生产过程的数据采集与监视控制（SCADA）系统，生产工 艺数据自动数采率达到90以上，并实现数据的可视 化管理。生产管理 数字化 生产管控 建立制造执行系统（MES）或制 造运营管理（MOM）系统，实现 生产计划 与调度、制造数据、现场管理、人员绩效等管理功能；建立企业资源计划（ERP）系统，实现对订单、物料（产品）、财务等业务流程的闭环管理。质量控制 采用在线分析、智能传感 器（变送器

18、）、软测量等 设备或技术，实现原料、关键工艺质量参数和成品检测数据的采集和集成利用以及 质量风险预警。设备管理 在设备数据采集的基础上，建立设备故障知识库，并通过计算机建模、虚拟现实等 数字孪生技术对设备运行状态在线监控，实现设备状态异常预警、远程诊断和运行优化以及设备的预测性维护与保养。仓储物流 数字化 仓储管理 建立仓库管理系统（WMS），并 基于条形码、二维码、RFID 等 识别技术，实现入库、出库、在库、盘点管理和生产制造现场物流与物料的精准管控，以及 与 MES、ERP等系统实现集成。物料配送 能够基于生产线实际生产情况拉动物料配送，实现生产和仓库物流系统的无缝集成。DB3302/T

19、 1122 2021 6 表2 流程 型制 造 数 字化 车 间/智 能工 厂评 估指 标及说明（续）一级指标 二级指标 指标说明 运营管理 数字化 客户管理 建有客户关系管理（CRM）系统 或利用 ERP 系统，实现客户管 理的信息化，并对销售数据进行挖掘分析及时调整市场战略。采购管理 建有供应商管理（SRM）系统或 利用 ERP 系统，实现对供应商 的评估、考核、询价、招标、竞价等全生命周期管理以及与其他业务系统的集成应用；或建有供应链管理（SCM）系统，实现对供应、需 求、原材料采购、市场、生产、库存、订单、分销发货等全过程的信息化管理。行政管理 建有资产管理、人力资源数字化管理（eHR

20、）、业务流程管理（BPM）等软件系统，并与 ERP、MES 等系统实现数据互 联互通。能源环境管理数字化 能源管理 建立能源管理系统（EMS）或利 用 MES 系统，对主要耗能设备 实现能源消耗实时监控；建立产耗预测模型，水、电、气（汽）、煤、油以及物料等 消耗实现实时监控、自动分析，实现能源资源的优化调度、平衡预测和有效管理。环保设施 全面采集环保数据，实时监控及报警，实现数据分析并优化运行。车间环境 实时采集环境参数，实现工厂/车间环境的监测与管理。数据 互联互通 工厂通信 网络 采用现场总线、工业以太网以及 5G 等网络技术建立通信网络 架构，包括计算机网络、机器设备网络、生产物联/物流

21、网络等。软件集成与数据互通 利用工厂通信网络，实现设计、工艺、制造、仓储物流、运 营、能源、环境等各环节之间，以及各关键信息化管理系统之间的数据互联互通与集成。工业互联网平台 建立企业级工业互联网平台或统一数据平台，采用数据资源开展数据深度分析与利用，并将数据用于生产、销售等业务流程的优化和辅助决策。安全管理 数字化 数据安全及规范性 建立工业信息安全管理制度，构建 具备网络防护、应急响应等数据安全保障能力的数据存储与网络防护技术体系，并按照相关标准、规范进行设计和施工。安全生产 开展安全风险感知或预警，实现生产过程中人、机、物、过程、环境、信息等要素的智能化管控。综合绩效 综合效益 生产效率

22、提高20以上，运营 成本降低 10 以上，产品不良 品率降低 10 以上，能源利用率提高10以上等各类 提质增效 指标效果显著。示范推广 形成一批具有自主知识产权的核心成果，以及可复制、可推 广的智能制造新模式（包括但不限于个性化定制、网络化协同、服务化延伸、共享制造等）和经验做法，示 范带动效应明显。7 评价方 法 权重赋 值 7.1 评价指 标的 权重 赋值 采用 层次分 析法（见 附录A），指标权 重 见 附录A中表A.3、表A.4。综合得 分计 算 7.2 企业现 状水 平综 合得 分按 公式(1)计算。=()(1)DB3302/T 1122 2021 7 式中：E 数 字化 车间/智

23、 能工 厂现状 水平 综合 得分；Pi 对第 i 项 二级 级指 标 的评分 分值；Ii 第 i 项指 标的 权重。等级划 分 7.3 数字化 车间/智 能工 厂现 状 水平划 分为：a)60 分 E 70 分：企业 水平处 于 基 础级；b)70 分 E 80 分：企业 水平处 于提 升级；c)E 80 分：企业水 平处 于 引领级。DB3302/T 1122 2021 8 A A 附录A（资料 性）指标权 重赋 值 A.1 层次分 析法 A.1.1 建立模 型 根据数 字化 车间/智 能工 厂 评价指 标框 架，建立 递阶 层次结 构模 型。A.1.2 构造判 断矩 阵 根据评 价递 阶层

24、 次结 构模 型，构 造n n阶 判断 矩阵。=11 12 1 1 2 对同一 层次 指标 进行 两两 比较得 到量 化的 判断 矩阵，引入19 的标 度（见表A.1）。表A.1（19）标 度值 标度 定义 1 i 因素与 j 因素同等重要 3 i 因素比 j 因素略重要 5 i 因素比 j 因素较重要 7 i 因素比 j 因素非常重要 9 i 因素比 j 因素绝对重要 2，4，6，8 为以上判断之间的中间状态对应的标度值 倒数 若 i 因素与 j 因素比较，得到判 断值为=1/，=1 A.1.3 计算特 征值 与特 征向 量 采用和 积法 计算 特征 值的 近似值。a)将判断 矩 阵A 按

25、列归 一化（即列 元素 之和 为1）：Bij=Aij/Aij。b)将归一 化的 矩阵 按行 求和：Ci=Bij，i=1，2，3.n。c)将 Ci归一 化：得到 特征 向 量 W=（w1，w2，wn）T，Wi=Ci/Ci。d)求特征 向 量W 对 应的 最大 特征值：=1()=1。A.1.4 一致性 检验 指标 计算出 判断 矩阵 的最 大特 征值 max 后，需对 层次 单 排序进 行一 致性 检验。a)计算判 断矩 阵的 一致 性指 标 CI=（max-n）/（n-1）；b)判断矩 阵的 平均 随机 一致 性指 标 RI（取值 见表 A.2）。表A.2 不同阶 数 RI 的值 n 1 2 3

26、 4 5 6 7 8 9 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 DB3302/T 1122 2021 9 当 n 2 时，计 算 判断 矩 阵的随 机一致 性比 值 CR=CI/RI。当 CR 0.1 时，认为 判断矩 阵有 满意的一 致性。反 之，则调 整判断 矩阵，再 行分 析。A.2 指标权 重 A.2.1 离散型 制造 离散型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 权重 见 表A.3。表 A.3 离 散型 数字 化车 间/智 能工 厂评 估指 标权 重 一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标分值 设计数字化 0.08 车间/工厂

27、设计 30 产品及工艺设计 30 研发管理 40 装备数字化 0.16 智能装备应用 50 数据采集与可视化 30 设备数控化率 20 生产管理数字化 0.22 生产管控 40 计划与调度 15 质量控制 30 设备管理 15 仓储物流数字化 0.08 仓储管理 60 物料配送 40 运营管理数字化 0.10 客户管理 40 采购管理 40 行政管理 20 能源环境管理数字化 0.06 能源管理 40 环保设施 40 车间环境 20 数据互联互通 0.20 工厂通信网络 30 软件集成与数据互通 40 工业互联网平台 30 安全管理数字化 0.05 数据安全及规范性 60 安全生产 40 综合

28、绩效 0.05 综合效益 70 示范推广 30 A.2.2 流程型 制造 流程型 制造 数字 化车 间/智 能工厂 评估 指标 权重 见 表A.4。DB3302/T 1122 2021 10 表 A.4 流 程型 数字 化车 间/智 能工 厂评 估指 标权 重 一级指标 一级指标权重 二级指标 二级指标分值 设计数字化 0.04 车间/工厂设计 100 过程自动化 0.16 自动控制水平 70 工艺数据自动采集 30 生产管理数字化 0.22 生产管控 40 质量控制 30 设备管理 30 仓储物流数字化 0.08 仓储管理 60 物料配送 40 运营管理数字化 0.10 客户管理 40 采购管理 40 行政管理 20 能源环境管理数字化 0.10 能源管理 45 环保设施 45 车间环境 10 数据互联互通 0.20 工厂通信网络 30 软件集成与数据互通 40 工业互联网平台 30 安全管理数字化 0.05 数据安全及规范性 60 安全生产 40 综合绩效 0.05 综合效益 70 示范推广 30