CBTA 发布2020-05-28 发布 2020-06-28 实施T/CBTA0002—2020 砖瓦行业智能工厂通用要求 General requirements for smart factory in brick and tile industryICS03.100.99 Q15 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CBTA 0002—2020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由中国砖瓦工业协会提出并归口。 本标准负责起草单位：建筑材料工业信息中心、功力机器有限公司、中国砖瓦工业协会、中国建筑 材料工业规划研究院。 本标准参加起草单位：福建省新东方机械有限公司、协创机械(杭州)有限公司、赣州市天力电子科 技有限责任公司(赣州双马码坯编组系统有限公司)、中国建材检验认证集团西安有限公司、宜宾诺菲特机器人制造有限公司、山东中材工程有限公司。 本标准主要起草人：江源、高玲、胡友学、韩冬阳、周炫、沈雪、胡雅涵、谢和根、陈俊辉、杨哲 勤、侯铭哲、方胜全、万佳艺、杨本杰、樊超、孙明瑞、彭轶、石新城、徐琪姣、赵万昆。 本标准由中国砖瓦工业协会负责解释。 本标准为首次发布。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CBTA 0002—2020 1 砖瓦行业智能工厂通用要求 1 范围 本标准规定了砖瓦行业(含砖瓦专用装备制造业)智能工厂相关的术语定义、基本要求、砖瓦智能工 厂通用要求以及砖瓦装备厂数字化车间通用要求。 本标准适用于砖瓦行业(含砖瓦专用装备制造业)智能工厂规划、建设(新建或改建)、验收和运营。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 36714 用能单位能效对标指南 GB/T 37393 数字化车间 通用技术要求 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 区域(领域) area 由场所确定的物理的、地理的或逻辑的成组组合。 3.1.2 智能工厂 intelligent plant 在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务，提高生产过程可控性、 减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。其本质是人机有效交互。 3.1.3 互联互通 interconnection 指一个系统或应用软件能够正确使用其他系统或应用软件产生的数据的能力，即系统之间能够传 输数据，并且这些数据能够被准确地理解。 3.1.4 设备运维 equipment management 以设备为研究对象，追求设备综合效率，应用一系列理论、方法，通过一系列技术、经济、组织措 施，对设备的物质运动和价值运动进行全过程管理。 3.1.5 主要用能设备 major equipment of energy using 能源消耗量大于或等于某种能源消耗量限定值的单台用能设备。 3.1.6 全国团体标准信息平台 T/CBTA 0002—2020 2 数字化车间 digital factory 以生产对象所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接车 间不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。 [GB/T 37393—2019，定义3.3] 3.1.7 砖瓦装备 brick-making equipment 采用粘土或页岩、煤矸石、炉渣等固体废弃物为原料，加入锯末、稻壳、秸秆等材料，经过铲运给 料、破碎、筛选、细碎、搅拌、挤出、切坯、干燥、焙烧等工序制成砖瓦产品的机械装备。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 CRM：客户关系管理 (Customer Relationship Management ) DCS：分布式控制系统 (Distributed Control System ) ERP：企业资源计划 (Enterprise Resource Planning ) FCS：现场总线控制系统 (Fieldbus Control System ) PLC：可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller ) PLM：产品生命周期管理 (Product Lifecycle Management ) RFID：射频识别技术 (Radio Frequency Identification ) SCADA：数据采集与监视控制系统 (Supervisory Control And Data Acquisition ) 4 基本要求 4.1 数字化要求 生产和制造过程信息应实现数字化，具体要求包括： a) 生产设备数字化：生产过程中涉及的智能化生产设备应符合 5.2和 6.2 的要求，数字化设备的 比率应不低于 80％； b) 生产数据采集：90％的数据可通过数字化设备和管理系统进行数据采集； c) 生产资源的识别：宜利用传感器等技术对生产过程中需要的生产资源信息进行识别； d) 生产现场可视化：宜通过通信与监测系统，实现生产管理过程的可视化； e) 设计数字化：设计应采用数字化设计方法，符合 6.3.1 要求。 4.2 网络要求 应建有连续的、相互连接的计算机网络、数控设备网络和生产物联/物流网络，可采用现场总线、 工业以太网或无线通信等类型的通信方式，实现所有信息相关者的互联互通。 4.3 系统要求 应具备涉及工艺、设备、安全、质量管理、自动化、生产、控制等信息技术管理系统，支撑砖瓦行 业制造运行管理的功能。 4.4 集成要求 4.4.1 砖瓦厂应实现设备层、控制层、生产层和管理层之间的信息交互和系统集成。 4.4.2 砖瓦装备厂应实现基础层、执行层和管理层之间的信息交互和系统集成。 4.5 安全要求 全国团体标准信息平台 T/CBTA 0002—2020 3 应符合 GB/T 37393 的要求。 4.6 数据采集与存储 应符合 GB/T 37393 的要求。 4.7 数据字典 应建立数据字典，具体要求包括： a) 应涵盖生产过程中需要交互的所有数据，包括基础数据、生产需求数据、生产过程数据、质量 检测数据、仓储库存数据、物流数据、设备状态数据、物料清单等； b) 应从名称、语义、数据类型、来源四个方面描述各类数据； c) 应遵循数据库命名规范，确保数据库设计的合理性和系统使用稳定性。 5 砖瓦智能工厂通用要求 5.1 体系结构 砖瓦智能工厂重点涵盖砖瓦产品生产制造过程， 其体系结构如图 1 所示， 分为智能设备、 智能控制、 智能生产与智能管理四个层次。砖瓦智能工厂各层次内部功能模块、各层次之间，以及与外部信息系统之间，均通过互联互通技术实现系统集成。 图1 砖瓦智能工厂通用模型 面向砖瓦行业的智能工厂通用模型主要包含智能设备、智能控制、智能生产和智能管理四层： 砖瓦行业智能工厂通用模型 管理层 销售管理 资产管理 质量管理 辅助决策支持 …… 生产层 制造运行管理 设备管理 能源管理 智能物流 …… 控制层 原料 制备 PLC、DCS、FCS、SCADA 坯体 成型 湿坯 干燥成品焙烧污染物 排放专家系统 模型控制 策略 知识库 设备层 智能化生产设备 智能化感知设备 智能化检测设备 互联互通 互联互通 互联互通 全国团体标准信息平台 T/CBTA 0002—2020 4 a) 智能设备层级包括智能化生产设备、智能化检测设备和智能化感知设备，如挤砖机、抱砖机、 制砖机、隧道窑、打包机、温度传感器、压力传感器、振动传感器、成分分析仪、粒度分析仪、热像仪等； b) 智能控制层级包括自动控制系统和专家系统两部分。其中，自动控制系统分布在原料制备、胚 体成型、湿胚干燥、成品焙烧、污染物排放等各个工艺环节，包括但不限于 PLC、DCS、FCS、SCADA 等；专家系统包括模型、控制策略、知识库三个部分； c) 智能生产层级包括制造运行管理、设备管理、能源管理和智能物流等； d) 智能管理层级实现面向企业的经营管理，包括销售管理、资产管理、质量管理、辅助决策支 持等。 5.2 设备层 5.2.1 应配置智能化生产装备，实现生产过程的无人化操作。保证作业任务正常运行的基础上，实时 对作业执行状态进行反馈。 5.2.2 应配置智能化检测设备，具备在线检测、记录、显示、上传、分析等功能，支持通过数字化接 口，实现检测设备与其他设备、信息系统之间的数据传输。 5.2.3 应配置生产中智能化感知设备，实现对工业现场实时流式数据采集的功能，如温度、压力、流 量等。 5.2.4 应具备自行故障诊断功能，具有故障自行排除、自行维护的能力。 5.2.5 应采集现场装置数据及设备状态数据，实现对生产现场装置的控制。 5.3 控制层 5.3.1 应具备生产线基础自动化控制功能，根据控制要求，实现砖瓦生产线中所有设备连锁控制或调 节控制。 5.3.2 应具备对工业现场生产设备和生产过程中实时数据的感知和采集，如原料制备、胚体成型、湿 胚干燥、成品焙烧等环节。 5.3.3 应对生产环节中的重要流程节点的