《制造業企業設備數據采集及應用第1部分 通用要求》 征求意見

　　【儀表網 儀表標準】根據重慶市首席信息官(CIO)協會《重慶市首席信息官(CIO)協會團體標準管理辦法》(渝CIO協〔2019〕3號)要求，重慶市首席信息官(CIO)協會組織完成了T/CQCIO 002-2022《制造業企業設備數據采集及應用第1部分 通用要求》團體標準征求意見稿，現面向社會廣泛征求意見。
 

　　針對制造業企業在數字化轉型過程中面臨的：(1)老舊設備類型眾多(如傳感器、機器人、儀表、閥門等)，且不具備數據采集能力；(2)設備聯網協議眾多，且各自相對封閉，導致互聯互通困難；(3)設備連接量越來越大，連接類型越來越多，網絡規劃與設備管理愈發重要；(4)設備數據價值密度低，采集、存儲成本高，難以發揮數據有效價值等難題，重慶市首席信息官(CI0)協會在重慶市經濟和信息化委員會、渝北區經濟和信息化委員會、江北區經濟和信息化委員會等指導下，組織制造業數字化轉型典型企業、數字化轉型咨詢服務商、數字化轉型實施服務商以及行業專家，編制了《制造業企業設備數據采集及應用》系列團體標準，包括通用要求和汽車制造業要求系列標準。
 

　　該系列團體標準聚焦制造業企業數字化轉型過程中面臨的工業設備數據采集與應用難點、痛點、堵點，以“數據上得來，智能下得去，數據用得好〞為目標，圍繞基礎要求、設備數據采集要求、數據傳輸要求及應用平臺建設等進行了的標準化、規范化的闡述。
 

　　該系列團體標準充分借鑒了重慶長安汽車股份有限公司、長安福特汽車有限公司、重慶鐵馬工業集團有限公司、重慶平偉汽車零部件有限公司、重慶奧發斯智能科技有限公司、重慶昂碼信息科技有限公司、重慶云內核智能科技有限公司、北京交通大學實驗室等在企業數字化轉型實施案例中的有益經驗和做法，并按照可復制、可操作、可落地的原則進行了總結和提煉。該系列團體標準可作為離散型制造業企業開展設備數據采集、傳輸及應用項目建設的設計標準、建設標準、驗收標準。
 

　　本標準參考GB/T 38129-2019 智能工廠 安全控制要求；GB/T 37393-2019 數字化車間 通用技術要求；GB/T 26336-2010 工業通信網絡 工業環境中的通信網絡安裝；GB/T 36324-2018 信息安全技術 工業控制系統信息安全分級規范；GB/T 4754-2017 國民經濟行業分類等規程編制。
 

　　本標準規定了制造業企業設備數據采集及應用的標準體系、基礎要求、設備數據采集要求、數據傳輸要求、應用平臺等內容。
 

　　本標準適用于指導制造領域設備數據采集及應用的規劃、建設(新建或改建)、驗收和運營。本標準也適用于工業信息化服務機構、設備生產商相關的軟硬件產品開發、組織實施及咨詢服務機構等。與制造業企業設備數據采集及應用有關的其他領域亦可參照使用。
 

　　功能安全：
 

　　功能安全是整體安全的一部分，它依賴于一個系統或設備對其輸入的正確響應，從而使整個控制系統正常工作。在現代制造業工業生產中，由于設備繁復，工藝復雜，要求整個控制系統不應存在安全薄弱環節,一旦系統中的過程設備工作不正常，就有可能造成系統的故障，因此功能安全至關重要。制造業工業生產至下而上涉及設備層、網絡層、應用平臺層三個層次，應從這幾個層次充分考慮功能安全體系的設計。
 

　　——設備層：包括感知設備，設備接入與數據采集安全；
 

　　——網絡層：包括數據傳輸過程、系統間通信安全、網絡穩定；
 

　　——應用平臺層：包括平臺監視與控制、實時數據存儲與處理安全、信息管理與應用安全。
 

　　同時根據組織對業務數據保密安全的需求，需提供加密技術或檢驗技術保障數據的完整性、可用性；需基于 TCP 協議保障數據在傳輸過程中可能造成的重復傳輸、順序顛倒、數據丟失；需基于網絡帶寬的低使用率及穩定性保障數據傳輸的延時。
 

　　設備功能安全：
 

　　設備功能安全，主要指設備本身具有正常的工作環境和工作能力，從而能支持連續生產，并正常、準確地進行數據采集和上傳。設備功能安全應滿足以下要求：
 

　　——環境要求
 

　　a) 若部署在室外，應放置于采用鐵板或其他防火材料制作的箱體或裝置中并緊固，箱體或裝置具有透風、散熱、防盜、防雷、防雨和防火等能力；
 

　　b) 應遠離強電磁干擾、強熱源等環境，如無法避免應及時做好應急處置措施，保證設備正常運行。
 

　　——設備要求
 

　　a) 應符合國家有關標準規定的產品安全功能相關要求；
 

　　b) 宜采用冗余方式部署，避免出現單點故障，保證數據采集的高可用性；
 

　　c) 應保證緩存以獨立進程的形式運行，提供數據緩存、斷點續傳、斷點預壓縮功能，保證設備與服務器連接中斷時數據不丟失，在連接中斷時應預先執行服務端的壓縮算法，降低對網絡帶寬的要求，避免連接恢復時大量數據對服務器造成的數據沖擊。
 

　　d) 應確保具備足夠的供電和正常的工作能力，宜設置冗余或并行的電力線路為其供電。
 

　　數據傳輸功能安全：
 

　　數據傳輸功能安全，主要是指數據采集后需通過網絡傳輸至應用平臺層進行存儲、處理等，保證數據在網絡傳輸過程中的完整性、保密性等。網絡功能安全應滿足以下要求：
 

　　——協議與數據要求
 

　　a) 應支持多種工業設備協議，具備對各種非標準協議的數據采集安全機制；
 

　　b) 應適配多種通訊鏈路，具備通訊規約解析、協議隔離及數據安全轉發；
 

　　c) 宜采用校驗或密碼技術加強數據在通信過程中的完整性、保密性。
 

　　——網絡要求
 

　　a) 應合理規劃設計網絡能力，確保網絡設備和網絡帶寬滿足業務高峰期需要；
 

　　b) 應提供通信線路、關鍵網絡設備的硬件冗余，保證網絡的高可用性；
 

　　c) 宜通過安全和加密的網絡保障遠程訪問功能的安全。
 

　　設備改造安全規范：
 

　　在組織開展設備改造工作時，原則上包含但不限于考慮以下安全因素：
 

　　——應遵循相關安全標準要求，以確保不會因為設備改造而促發安全事故、質量事故以及造成相關經濟損失等；
 

　　——設備改造涉及強電、弱電線路改造等情況，應遵循相應的國家標準要求應保障設備在完成改造后能正常運行；
 

　　——設備改造應考慮設備核心處理器的工作負載情況；
 

　　——設備改造應考慮設備與 PLC、CNC 等數據交互的應用安全，主要場景和要求如下：
 

　　a) 現場設備數據采集和 PLC、CNC 等交互的頻率應合理控制，以防止工業網關對 PLC/CNC 的請求過多，使 PLC、CNC 等負載急劇上升，導致 PLC、CNC 等響應變慢，進而影響正常的生產。在此，視組織實際情況需求可對 PLC、CNC 等數據采集周期進行適當控制。
 

　　b) 當工業網關出現故障時，不應影響設備的正常運行。工業網關應與設備并行工作，盡量避免串行，防止網關出現意外情況，從而導致設備暫停；
 

　　c) 數據采集的網絡和工業控制網絡應適當隔離，防止工業網關的 IP 地址和工業生產控制中設備的 IP 地址沖突，導致工業生產過程異常；
 

　　d) 工業網關在采用 WIFI 或其它無線方式通信時，應確保該無線信號不干擾現場設備的正常運行。
 

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