T-CRIA 11009-2023 輪胎工業(yè)智能裝備聯(lián)網(wǎng)規(guī)范

輪胎工業(yè)智能裝備聯(lián)網(wǎng)規(guī)范NetworkingspecificatiI本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國橡膠工業(yè)協(xié)會提出并歸口本文件起草單位：青科馭遠(yuǎn)(青島)智能科技有限公司、薩馳智能裝備股份有限公司、益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司、中國化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司、北京萬向新元科技有限公司、青島森麒麟輪胎股份有限公司、青島雙星輪胎工業(yè)有限公司、中策橡膠集團(tuán)股份有限公司、青島星華智津賽象科技股份有限公司、中國橡膠工業(yè)協(xié)會。1下列文件中的內(nèi)容通過之中的規(guī)起性引用而構(gòu)成本文件必不可少的火款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本用于文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包，所有。修改單)適用于本文件。GB/T4201界的術(shù)語和走壓本文下列縮略語適A于本文件。5GEU:5G擴(kuò)展單元(5GExtenaLDDDSU:下行時(shí)隙/下行時(shí)隙/下行時(shí)際/府行時(shí)隙(Downlink/Downlink/Downlink/DDSUU:下行時(shí)隙/下行時(shí)隙/特殊時(shí)隙/上行時(shí)隙/上行時(shí)隙(Downlink/Downlink/Special/DSUUU:下行時(shí)隙/特殊時(shí)隙/上行時(shí)隙/上行時(shí)隙/上行時(shí)隙(Downlink/Special/Uplink/ERP:企業(yè)資源計(jì)劃(EnterpriseResourcePlanning)IPv4:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版(InternetProtocolversionIPv6:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(InternetProtocolvIRT:等時(shí)同步通信(IsochronIT:信息技術(shù)(InformationTechnolog2MES:制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)MIMO:多輸入多輸出(MultipleInputMultipleOutput)MQTT:消息隊(duì)列遙測傳輸(MessageQueuingTelemetryTransport)NB-IoT:窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NarrowBandInternetofThings)Netconf/Yang:網(wǎng)絡(luò)配置協(xié)議/楊模型(NetworkConfigurationProtocol/Yang)NRT:非實(shí)時(shí)性通信(Non-RealTimeCommunication)OT:操作技術(shù)(OperationTechnology)OPCUA:OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPCUnifiedArchitecture)picoRRU:微微型(皮)遠(yuǎn)端射頻單元(picoRemoteRadioUnit)POE;以太網(wǎng)供電(PowerOverEthernet)QAM:正交幅度調(diào)制(QuadratureAmplitudeModulation)RRU:遠(yuǎn)端射頻單元(RemoteRadioUnit)RT:實(shí)時(shí)通信(RealTimeCommunication)SDN:軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetwork)SNMP:簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SimpleNetworkManagementProtocol)SSBRSRP:同步廣播塊參考信號接收功率(SynchronizationSignal/PBCHReferenceSignalRe-SSBSINR:同步廣播塊信干噪比(SynchronizationSignal/PBCHSignaltoInterferenceplusNoiseTR069:技術(shù)報(bào)告069(TechnicalReport-069)TSN:時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time-SensitiveNetworking)UPF:用戶面功能(UserPlaneFunction)WCS:倉庫控制系統(tǒng)(WarehouseControlSystem)WMS:倉庫管理系統(tǒng)(WarehouseManagementSystem)5輪胎工業(yè)智能裝備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)三類企業(yè)主體包括：——輪胎制造企業(yè)；七類聯(lián)網(wǎng)主體涉及智能化控制到產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、管理等全流程的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括：①輪胎半制品檢七類互聯(lián)主體如圖1所示。3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用⑥網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同個(gè)性化定制服務(wù)化延伸企業(yè)工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)⑦③成型機(jī)②①智能產(chǎn)品]o輪胎智能裁斷機(jī)硫化機(jī)工廠控制系統(tǒng)圖1輪胎工業(yè)網(wǎng)絡(luò)七類聯(lián)網(wǎng)主體八種互聯(lián)類型包括了七類互聯(lián)主體之間復(fù)雜多樣的互聯(lián)關(guān)系，成為連接設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)能力、商業(yè)能力以及用戶服務(wù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括：①輪胎智能裝備與工廠控制系統(tǒng)；②輪胎半制品檢測設(shè)備與輪胎智能裝備；③輪胎半制品檢測設(shè)備與工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件；④輪胎智能裝備與輪胎智能裝備；⑤工廠控制系統(tǒng)與工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件：⑥工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件與用戶；⑦工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件與協(xié)作平臺；⑧智能產(chǎn)品與工廠八種互聯(lián)類型關(guān)系如圖2所示。4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用智能化生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同個(gè)性化定制服務(wù)化延伸⑦工廠外網(wǎng)絡(luò)⑧智能產(chǎn)品上下游企智能產(chǎn)品r內(nèi)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件③⑥工廠掠制系繚爐能輪腔熊硫5.2網(wǎng)絡(luò)體5標(biāo)識解析③標(biāo)識解析③標(biāo)識解析上下游上下游阿網(wǎng)絡(luò)能裁斷機(jī)機(jī)裁斷機(jī) 工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是輪胍工廠內(nèi)部甲于生產(chǎn)要素以及IT系統(tǒng)之間聯(lián)的網(wǎng)。主要包括：IT網(wǎng)絡(luò)、的組網(wǎng)。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)如圖4所6工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件的組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)輪胎智能成型機(jī)輪胎半制品部件檢測數(shù)據(jù)工業(yè)控制和信息采集硫化機(jī)裁斷機(jī)圖4輪胎工業(yè)智能裝備工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò) 工廠外網(wǎng)絡(luò)是用于連接企業(yè)上下游之間、企業(yè)與輪胎智能裝備、企業(yè)與用戶之間的網(wǎng)絡(luò)。主要包括公眾互聯(lián)網(wǎng)、虛擬專網(wǎng)(SD-WAN、5G切片等)、物理專網(wǎng)。工廠外網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)如圖5工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)采用傳感器(物理隔離網(wǎng)絡(luò))原材料、機(jī)械制造商企業(yè)圖5工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠外網(wǎng)絡(luò)輪胎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互通是指不同輪胎生產(chǎn)、銷售和使用環(huán)節(jié)之間，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、共享和交互。通過數(shù)據(jù)互通，不同環(huán)節(jié)的相關(guān)方可以實(shí)時(shí)獲取和共享輪胎相關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)信息的無縫連接和協(xié)同操作。輪胎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互通的主要內(nèi)容包括以下3個(gè)方面。 輪胎生產(chǎn)環(huán)節(jié)：包括原材料供應(yīng)商、輪胎生產(chǎn)廠商和生產(chǎn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)共享。原材料供應(yīng)商可以實(shí)時(shí)將供應(yīng)情況和質(zhì)檢數(shù)據(jù)傳輸給輪胎生產(chǎn)廠商，輪胎生產(chǎn)廠商可以將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)反饋給供應(yīng)商，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的透明和高效管理。 7輪胎的庫存情況、價(jià)格和銷售數(shù)據(jù)，輪胎生產(chǎn)廠商可以了解市場需求和銷售情況，終端用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)了解輪胎的性能和適用情況?！喬ナ褂铆h(huán)節(jié)：包括終端用戶、車輛監(jiān)測系統(tǒng)和售后服務(wù)提供商之間的數(shù)據(jù)共享。終端用戶可以通過車輛監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測輪胎的使用情況，包括胎壓、磨損程度等參數(shù)，售后服務(wù)提供商可以根據(jù)數(shù)據(jù)提供個(gè)性化的輪胎維護(hù)建議和服務(wù)。在輪胎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識中，輪胎被賦予了獨(dú)特的標(biāo)識碼，該碼可以用于追蹤和管理輪胎的生命周期。通過輪胎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識，應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能?！喬ドa(chǎn)過程的監(jiān)控和管理：追蹤和記錄輪胎的生產(chǎn)流程、原材料使用情況、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)等信息，提高生產(chǎn)過程的可追溯性和質(zhì)量管理水平。—-輪胎庫存和物流管理：實(shí)時(shí)監(jiān)控輪胎的庫存情況，提高庫存管理效率；同時(shí)，可以追蹤輪胎的物流信息，加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理——輪胎使用過程的監(jiān)測和維護(hù)：通過傳感器等裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測輪胎的使用情況，包括輪胎的胎壓、——輪胎售后服務(wù)和用戶體驗(yàn)的提升：通過輪胎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識，提供個(gè)性化的輪胎使用建議和售6輪胎工業(yè)智能裝備聯(lián)網(wǎng)要求6.1工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)功能要求工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足以下要求： 支持多種連接方式；——支持靈活的IT/OT組網(wǎng)； 支持IPv4和IPv6; 支持全網(wǎng)可視化管理。生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)是工廠內(nèi)網(wǎng)的核心部分，生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)可支持控制類業(yè)務(wù)、采集類業(yè)務(wù)和連接類業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)類型。 控制類業(yè)務(wù)包括遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場產(chǎn)線控制兩種應(yīng)用場景：●遠(yuǎn)程控制主要為視頻遠(yuǎn)程控制，視頻遠(yuǎn)程控制類業(yè)務(wù)要求時(shí)延宜小于20ms,同時(shí)應(yīng)能根據(jù)具體遠(yuǎn)程控制視頻清晰度，提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬保障；●現(xiàn)場產(chǎn)線控制，主要包括對輪胎智能裝備PLC、I/O、設(shè)備運(yùn)動控制等，其網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)具備周期性特征，根據(jù)不同的控制對象，其網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和丟包等關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)存在差異化的需求。典型的網(wǎng)絡(luò)能力應(yīng)符合表1的要求8表1現(xiàn)場產(chǎn)線控制類業(yè)務(wù)典型網(wǎng)絡(luò)能力要求產(chǎn)線級I/O控制(閥島/變頻器/機(jī)器人控制器等);產(chǎn)線PLC之間控制輪胎智能裝備內(nèi)部I/O控制(閥島、變頻器等)數(shù)據(jù)報(bào)文周期：包括2ms、4ms、8丟包要求：不能連續(xù)3次業(yè)務(wù)丟包*;智能裝備邊緣控制平臺反饋控制IRT類業(yè)務(wù)運(yùn)動控制視覺控制(糾偏、測寬/長)數(shù)據(jù)報(bào)文周期：包括0.5ms、1m丟包要求：不能連續(xù)2次業(yè)務(wù)丟包“呢句大小：一般不大于50B注：RT-—適合周期性數(shù)據(jù)交時(shí)場合：IRT—對千時(shí)間要求嚴(yán)格同非絕對，一般與看門狗山描時(shí)間機(jī)。 采集類業(yè)務(wù)_括傳器信息采集、視覺檢測與采集等，其典型的網(wǎng)絡(luò)能力要求如去2所示。RT/NT類務(wù)數(shù)據(jù)采集上行速溪就特每秒Cps)玩采集分辨率為1行速率>0MHs注：NR(以用于組態(tài)非實(shí)時(shí)性要求的線連接類業(yè)務(wù)包括改備自動化程序下載、生產(chǎn)加工程序下載、基于無線網(wǎng)絡(luò)的AGV手航和遠(yuǎn)程診斷維修指導(dǎo)等業(yè)務(wù)。其典型業(yè)務(wù)要求如表3所示。衣3連接類業(yè)務(wù)場景及典型網(wǎng)絡(luò)能力要小功發(fā)包周期：40ms~500ms帶寬>100Mbps6.2工廠外網(wǎng)絡(luò)功能要求工廠外網(wǎng)應(yīng)滿足以下要求： 支持泛在接人和數(shù)據(jù)采集；9 工廠中采用的5站5工業(yè)終端支持以下頻段中的一種或種: —3300AHz~6600MHz;—480MH~4900MHz; 工工工工不同業(yè)籟鑼輯隔離質(zhì)是(時(shí)延市見宇)足制化帶寬荼)定制化市見宇)足制化鈺核心網(wǎng)都署F(用莊之鈺核心網(wǎng)都署F(用莊,以民障企業(yè)業(yè)5G基站RLI天5G工業(yè)終端天線均支持MIMO,因此基站RRU我、5C工業(yè)終端天線至少2根，保證其可以應(yīng)田MIO技術(shù)增加吞吐量。5G核心網(wǎng)、5G基站、5G工業(yè)端至少支持以下網(wǎng)管協(xié)議山，種： —TR069; Netconf/Yang; 直流-48V,電壓范圍-57V~-40V; 交流220V,電壓范圍140V~300V。 直流-48V,電壓范圍-57V~-40V; 直流12V/直流24V/直流-48V/交流220V/USB供電/POE供電。5G設(shè)備正常工作的環(huán)境要求見表4。設(shè)備類型溫度范圍相對濕度范圍5G核心網(wǎng)5G基站5G工業(yè)終端5G設(shè)備防護(hù)等級要求見表5。設(shè)備類型防塵防水等級5G室內(nèi)型一體化基站5G室外型RRU5G室外型一體化基站防水環(huán)境電磁兼容符合3GPPTS38.113要求。6.3.3.1覆蓋：5GSSBRSRP不低于-93毫瓦分貝(dBm),SSBSINR不低于-3分貝(dB)。DDDSUDDSUU幀結(jié)構(gòu)，特殊時(shí)隙10:2:2,100MHz帶寬：1)上行：2通道，256QAM,290Mbps;DSUUU幀結(jié)構(gòu)，特殊時(shí)隙10:2:2,100MHz帶寬：1)上行：2通道，256QAM,570Mbps;2)下行：4通道，256QAM,590Mbps?！狹12接口；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全防護(hù)要求遵照YD/T3804-2020中6.1.1和6.2.1執(zhí)行。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)要求遵照YD/T3804-2020中6.1.3和6.2.3執(zhí)行。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件安全防護(hù)要求遵照GB/T38674—2020執(zhí)行。輪胎工業(yè)智能裝備網(wǎng)絡(luò)實(shí)施架構(gòu)按照GB/T42021執(zhí)行。輪胎廠新進(jìn)或改造設(shè)備主要采用以下幾種工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)議：——PROFINET;——Ethernet/IP;——EtherCAT;——CCLINK-IE。輪胎工業(yè)智能裝備網(wǎng)絡(luò)實(shí)施步驟如下。 建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施：首先需要在輪胎生