工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)要求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)要求本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的術(shù)語(yǔ)和定義、總體要求、系統(tǒng)構(gòu)成要求、關(guān)鍵技術(shù)要求、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用要求、信息安全要求等內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的協(xié)同設(shè)計(jì)要求、協(xié)同制造要求、協(xié)同供應(yīng)鏈要求等應(yīng)用規(guī)則。2術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IndustrialInternet以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)時(shí)傳輸交換、快速計(jì)算處理和高級(jí)建模分析，實(shí)現(xiàn)智能控制、運(yùn)營(yíng)優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革，是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)。2.2網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)Networkedcollaborationtechnology以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為工作環(huán)境，以網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工具/軟件為載體，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)互通、信息分析優(yōu)化、人機(jī)交互等手段，協(xié)調(diào)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的不同資源或者個(gè)體，協(xié)同一致地完成相同目標(biāo)的技術(shù)。2.3資源共享協(xié)同服務(wù)Intelligentgroupingandresourcesharing;IGRS通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的通信方式，實(shí)現(xiàn)信息設(shè)備、通信設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、安防監(jiān)控裝置等設(shè)備之間的互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務(wù)的交換技術(shù)和接口規(guī)范。2.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議InternetProtocol為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定，其中TCP/IP是最基本的協(xié)議。2.5互聯(lián)網(wǎng)安全I(xiàn)nternetsecurity指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不因偶然的或者惡意的原因而遭2受到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。3綜述網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)能改善人們信息交流的方式，打破人們?cè)跁r(shí)間和空間上相互分隔的約束，從傳統(tǒng)的串行工作方式，變成并行工作方式，提高群組工作的質(zhì)量和效率。使網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的群體活動(dòng)成為真正意義上的數(shù)字化和敏捷化，最終通過(guò)改變業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)模式與方式達(dá)到資源最充分利用，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)滿(mǎn)意度和個(gè)性化體驗(yàn)的最大提升。3.2結(jié)構(gòu)組成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。圖1網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)結(jié)構(gòu)組成3.3基本條件網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)的核心是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)。4總體要求4.1高效的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)4.1.1應(yīng)建立配置高、擴(kuò)展性強(qiáng)的主機(jī)、服務(wù)器等終端系統(tǒng)。4.1.2應(yīng)建立寬通道、大流量、穩(wěn)定、安全的網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路。4.1.3應(yīng)使用多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的專(zhuān)業(yè)、穩(wěn)定的協(xié)同軟件系統(tǒng)。4.2數(shù)據(jù)的交互共享4.2.1建立各級(jí)標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)和公共遞歸解析節(jié)點(diǎn)，促進(jìn)信息資源集成共享。3建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)4.2.2企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備、傳感器、控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的互聯(lián)。4.2.3利用IP、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈以及跨供應(yīng)鏈之間的企業(yè)內(nèi)、外網(wǎng)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)、管理、商務(wù)等各環(huán)節(jié)的互聯(lián)，支持內(nèi)、外網(wǎng)業(yè)務(wù)協(xié)同。4.3全生命周期協(xié)同4.3.1實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)過(guò)程中的可追溯性協(xié)同，包括項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、供貨、客戶(hù)使用、售后服務(wù)等階段。4.3.2對(duì)產(chǎn)品生命周期過(guò)程中的功能與性能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)效率、品質(zhì)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和能耗率等方面協(xié)同，尋求其最佳平衡點(diǎn)。4.3.3在產(chǎn)品生命周期中，將前期的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工等技術(shù)范疇，同后期的使用環(huán)境、客戶(hù)體驗(yàn)等商務(wù)范疇，協(xié)同起來(lái)互相促進(jìn)。4.4數(shù)據(jù)的整合集成應(yīng)實(shí)現(xiàn)：a）不同專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)安全訪(fǎng)問(wèn)；b）不同專(zhuān)業(yè)軟件之間的兼容使用；c）不同專(zhuān)業(yè)文件格式的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一；d）不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)的耦合度提升。4.5網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)應(yīng)包含：a）物理隔離系統(tǒng)；b）硬件設(shè)備保護(hù)；c）軟件系統(tǒng)安全；d）數(shù)據(jù)信息安全；e）病毒防護(hù)系統(tǒng)。5系統(tǒng)構(gòu)成要求5.1互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)包括Internet網(wǎng)絡(luò)。5.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)包括：a）應(yīng)用層協(xié)議；b）運(yùn)輸層協(xié)議；c）網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議；4d）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；e）物理層協(xié)議。5.3硬件終端應(yīng)包括：a）主機(jī)；b）服務(wù)器；c）網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)；d）移動(dòng)設(shè)備；e）人機(jī)交互終端。5.4操作系統(tǒng)常用的Windows、Linux、Mac等操作系統(tǒng)，應(yīng)包括：a）進(jìn)程管理；b）內(nèi)存管理；c）文件系統(tǒng)；d）網(wǎng)絡(luò)通訊；e）安全機(jī)制；f）用戶(hù)界面；g）驅(qū)動(dòng)程序。5.5網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺(tái)應(yīng)包括：a）即時(shí)通訊軟件；b）文檔管理協(xié)同軟件；c）流程管理協(xié)同軟件；d）綜合管理協(xié)同軟件；e）專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件。5.6網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)應(yīng)包括：a）防火墻技術(shù)；b）身份驗(yàn)證技術(shù)；c）入侵檢測(cè)系統(tǒng)；d）密碼口令管理；e）病毒防護(hù)技術(shù)；f）網(wǎng)絡(luò)操作的審計(jì)監(jiān)控技術(shù)；g）網(wǎng)絡(luò)物理隔離系統(tǒng)。56關(guān)鍵技術(shù)與要求6.1軟件接口網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的軟件接口關(guān)鍵技術(shù)與要求如圖2所示。圖2軟件接口關(guān)鍵技術(shù)與要求6.2數(shù)據(jù)交互網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同的數(shù)據(jù)交互關(guān)鍵技術(shù)與要求如圖3所示。圖3數(shù)據(jù)交互關(guān)鍵技術(shù)與要求6.3知識(shí)工程與知識(shí)庫(kù)6.3.1知識(shí)工程與知識(shí)庫(kù)有利于實(shí)現(xiàn)協(xié)同團(tuán)隊(duì)的協(xié)作與溝通。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同應(yīng)解決跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的多專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)協(xié)同和管理協(xié)同場(chǎng)景下知識(shí)的形成、管理、應(yīng)用等問(wèn)題，包含：6a）知識(shí)庫(kù)的混亂和審核機(jī)制問(wèn)題；b）知識(shí)庫(kù)的協(xié)同問(wèn)題；c）不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)耦合問(wèn)題；d）隱形知識(shí)庫(kù)的形成。6.3.2通過(guò)隱含知識(shí)的編碼化和數(shù)字化，使信息和知識(shí)從原來(lái)的混亂狀態(tài)變得有序化。6.3.3將距離業(yè)務(wù)應(yīng)用遠(yuǎn)知識(shí)轉(zhuǎn)化成可以直接使用的近知識(shí)；將隱性的淺知識(shí)按照業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景顯性化變成顯性的深知識(shí)。6.3.5知識(shí)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同遵循的原則為：a）知識(shí)顯性化程度越高，越接近業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)用性越強(qiáng)，效率越高；b）知識(shí)工具化程度越高，自動(dòng)化和智能化程度越高；c）知識(shí)層級(jí)越高，智慧程度越高，知識(shí)價(jià)值越大。6.4全生命周期6.4.1應(yīng)解決網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的全生命周期過(guò)程場(chǎng)景下的縱向過(guò)程協(xié)同問(wèn)題，包括：a）全生命周期內(nèi)各階段之間的協(xié)同和管理；b）開(kāi)發(fā)各個(gè)階段或環(huán)節(jié)上各相關(guān)企業(yè)、部門(mén)和人員之間的協(xié)同工作。6.4.2以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)為例，全生命周期協(xié)同技術(shù)流程如圖4所示。圖4全生命周期關(guān)鍵技術(shù)流程76.5多學(xué)科協(xié)同仿真6.5.1應(yīng)解決多學(xué)科相關(guān)仿真軟件的封裝與集成，數(shù)據(jù)異構(gòu)，多學(xué)科之間有效耦合問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多部門(mén)、多專(zhuān)業(yè)、多人員、多工具之間的協(xié)同仿真，如圖5所示。圖5多學(xué)科協(xié)同仿真6.5.2應(yīng)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品多個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域的子系統(tǒng)所組成的整體系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的仿真分析，即進(jìn)行多個(gè)領(lǐng)域的協(xié)同仿真，從而對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的評(píng)估和分析。6.5.3企業(yè)可以在統(tǒng)一平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)仿真過(guò)程的協(xié)同化和標(biāo)準(zhǔn)化，管理仿真數(shù)據(jù)、流程、軟件資源和任務(wù)調(diào)度工具，并能與設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等外部系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，形成協(xié)同研發(fā)環(huán)境。7網(wǎng)絡(luò)協(xié)同應(yīng)用要求7.1應(yīng)用架構(gòu)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)應(yīng)用架構(gòu)如圖6所示。8圖6網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)應(yīng)用架構(gòu)7.2網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)7.2.1協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，包括圖層、顏色、線(xiàn)型、打印樣式等。7.2.2所有設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而減少現(xiàn)行各專(zhuān)業(yè)之間（以及專(zhuān)業(yè)內(nèi)部）由于溝通不暢或溝通不及時(shí)導(dǎo)致的錯(cuò)、漏、碰、缺，實(shí)現(xiàn)所有圖紙信息元的單一性，實(shí)現(xiàn)一處修改其他自動(dòng)修改，提升設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。7.2.3協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)范化管理，包括：a）進(jìn)度管理；b）設(shè)計(jì)文件統(tǒng)一管理；c）人員負(fù)荷管理；d）審批流程管理；e）自動(dòng)批量打??；f）分類(lèi)歸檔等。7.2.4為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)各階段對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的不同需求，需要建立多視圖的產(chǎn)品模型。7.2.5應(yīng)通過(guò)規(guī)劃、調(diào)度和控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的工作流，保證把正確的信息和資源，在正9確的時(shí)刻，以正確的方式送給正確的小組或小組成員，同時(shí)保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程收斂于顧客需7.2.6產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，各個(gè)子任務(wù)之間相互制約、相互依賴(lài)，其中包括設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)對(duì)象的基本規(guī)律、各種一致性要求、當(dāng)前技術(shù)水平和資源限制，以及用戶(hù)需求等相互約束，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)在保證各種約束滿(mǎn)足的條件下，進(jìn)行約束求解。7.2.7協(xié)同設(shè)計(jì)小組對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的考慮角度、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和領(lǐng)域知識(shí)不盡相同，必然導(dǎo)致協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中沖突的發(fā)生，因此應(yīng)充分合理解決設(shè)計(jì)中的沖突，最大限度地滿(mǎn)足各領(lǐng)域?qū)＜业囊?，使最終產(chǎn)品的綜合性能達(dá)到最佳。7.3網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造7.3.1協(xié)同制造應(yīng)充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將串行工作變?yōu)椴⑿泄ぷ鳎瑢?shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及跨供應(yīng)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理和商務(wù)等合作的生產(chǎn)模式，最終通過(guò)改變業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)模式與方式達(dá)到資源最充分利用的目的。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造的架構(gòu)如圖7所示。圖7網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造架構(gòu)7.3.2供應(yīng)鏈協(xié)同體系應(yīng)包含：a）戰(zhàn)略目標(biāo)協(xié)同體系；b）組織結(jié)構(gòu)協(xié)同體系；c）業(yè)務(wù)流程協(xié)同體系；d）信息共享協(xié)同體系；e）信任機(jī)制協(xié)同體系；f）財(cái)務(wù)結(jié)算協(xié)同體系；g）金融資本協(xié)同體系；h）物流支撐協(xié)同體系；i）線(xiàn)上線(xiàn)下協(xié)同體系；j）需求預(yù)測(cè)協(xié)同體系；k）產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同體系；l）采購(gòu)管理協(xié)同體系；m）庫(kù)存管理協(xié)同體系；n）制造管理協(xié)同體系；o）銷(xiāo)售服務(wù)協(xié)同體系。7.3.3可以通過(guò)建設(shè)能源管理系統(tǒng)，整合自動(dòng)化和信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源生產(chǎn)、輸配和消耗的管控一體化。7.3.4可以通過(guò)建立智能可視化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化庫(kù)房倉(cāng)儲(chǔ)管理中各個(gè)業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、識(shí)別與信息交互過(guò)程，為管理者提供多方位、直觀(guān)的統(tǒng)計(jì)信息，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)需求的快速響應(yīng)。7.3.5可以通過(guò)分析在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)迅速檢測(cè)和修復(fù)，降低設(shè)備和生產(chǎn)線(xiàn)的故障率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。8信息安全要求8.1網(wǎng)絡(luò)安全分類(lèi)應(yīng)包括：a）系統(tǒng)安全；b）網(wǎng)絡(luò)信息安全；c）信息傳播安全；d）信息內(nèi)容安全。8.2網(wǎng)絡(luò)安全防范種類(lèi)應(yīng)包括：a）防范網(wǎng)絡(luò)攻擊，包括主動(dòng)攻擊和被動(dòng)攻擊；b）防范病毒木馬；c）防范偽基