ICS25.040 CCS N10 中华人民共和国国家标准 GB/T41258—2022 离散制造能效数据模型 Data model of energy efficiency for discrete manufacturing 2022-10-01实施 2022-03-09发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41258—2022 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 离散制造能效数据概述 4 4.1 概述 4.2 离散制造能效模型 5能效数据模型 5.1 能效数据模型要素概述 5.2生产单元/生产线能效数据模型 参考文献· GB/T41258—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《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。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任， 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 本文件起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、浙江中控技术股份有限公司、中国科学 院沈阳自动化研究所、吴忠仪表有限责任公司、北京远东仪表有限公司、上海自动化仪表股份有限公司、 北汽银翔汽车有限公司、北京仪综测业科技发展有限公司。 本文件主要起草人：王麟琨、王洲、牛鹏飞、岳磊、徐大千、史宝库、陆卫军、赵勇、马玉山、史晋峰、 石海明。 1 GB/T41258—2022 离散制造能效数据模型 1范围 本文件规定了离散制造生产过程中能效相关数据模型 本文件适用于离散制造生产过程中能效相关的应用集成。 2规范性引用文件 2 本文件没有规范性引用文件。 3 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 能效 energyefficiency 输出的能源、产品、服务或绩效与输入的能源之比或其他数量关系， 注：转换效率，能源需求/能源实际使用，输出/输入，理论运行的能源量/实际运行的能源量， 3.2 制造装备 manufacturingequipment 为完成某一生产制造功能而需要的实体 注：制造装备可以是单一的装置如数控机床、工业机器人，也可以是多个装置的集合如数控机床、工业机器人组成 的生产单元和系统。 3.3 生产单元 production unit 由多个装备组成的一个集合。 注：是制造装备的一种。 3.4 数据模型 datamodel 对给定制造过程中的数据资源按照某种相关性（如归属、类别等）进行定义、描述和关联的组织 框架。 4离散制造能效数据概述 4.1概述 离散制造具有产品品种多样、生产过程工艺多变、生产过程组织和管理复杂等特点。离散制造能效 中各个环节组织和管理都是能效影响因素。 离散制造能效数据，可分为直接能效相关数据和间接能效相关数据。直接能效相关数据包括制造 设备、生产单元、生产线等的能耗、物耗等。间接能效相关数据包括除了直接能效相关数据以外，在生产 1 GB/T41258—2022 组织和管理过程中间接影响能效的与生产效率、质量等相关的测量、控制和状态等数据。 4.2离散制造能效模型 4.2.1能效视角下离散制造装备模型 能效视角下离散制造装备模型见图1。 模型主要包含要素有：输入物料、输入能量、输出产品/中间产品、输出能量/可回收能量、消耗能量、 设备状态等。 模型中包含的生产管理因素作用于设备/过程/系统实体，会直接或间接地影响整个设备/过程/系 统的物料和能量消耗。 个 设备状态 输入物料 输出产品/中间产品 设备对象 输入能量 输出能量/可回收能量 图1能效视角下离散制造装备模型 4.2.2能效视角下离散制造生产单元/生产线模型 能效视角下离散制造生产单元/生产线模型如图2所示。 多个设备构成了生产单元，多个生产单元构成了生产线。生产单元内部的各设备之间通过物料、中 间产品、产品、能源等关联起来。 高放生产版 设备状态2 轻片产品/中产品！勤入物料2 始出产高2/中间产2 愉入物料 批备对家1 输产能量1川-收能量|输入能正2 批备对家2 勤入能量！， 输出能量2 川-收坨量2 图2能效视角下离散制造生产单元/生产线模型 2 GB/T41258—2022 5能效数据模型 5.1 能效数据模型要素概述 离散制造能效数据模型要素是从能效视角对工业生产设备、工艺和系统的抽象。能效数据模型的 要素包括：设备（Device）、单元（Unit）、属性集（PropSet）、属性（Property）、引用（Reference）、方法 （Method)等。设备、单元可以代表设备、生产单元、生产线等。 设备能效数据模型由属性集、属性、引用、方法等元素构成。 设备能效数据模型的属性集可包括但不限定：静态属性集（StaticPropSet）、过程属性集（Pro cessPropSet）、配置属性集（ConfigPropSet）、方法属性集（MethodPropSet）。 静态属性集可包括但不限定：设备名称（DeviceName）、设备类型（DeviceType）、能源消耗类型（En ergyType）、物料消耗类型（MaterialType）、额定功率（RatedPower）等。 过程属性集可包括但不限定：能源消耗属性子集（EnergyPropSet）、物料消耗属性子集（Material- PropSet）、相关生产信息属性子集（RelatedProcPropSet）等。能源消耗属性子集包括：累积输人能量 （InEnergyA）、当前输人能量（InEnergyC）、累积输出/回收能量（OutEnergyA）、当前输出/回收能量 （OutEnergyC）；物料消耗属性子集包括：累计输人物料（InMaterialA）、当前输人物料（InMaterialC）、累 计输出产品（OutProductA）、当前输出产品（OutProductC）；相关生产信息属性子集包括：当前工作状态 （OperatingStatusC）、平均加工时间（AOperatingTime）、基本时间（BasicTime）、辅助加工时间（SOpera tingTime）、返工数量（RemadeNum）、废品数量（WasteNum） 配置属性集应包括与能效相关的设备各类工艺参数设置信息等。 引用集（ReferenceSet）表示实体间的关系。包括引用个数（NumberOfReference）和引用（Refer- ence），引用的值是实体的标识（ID）。 方法集（MethodSet）表示方法的集合，包含离散制造能效指标。方法集可包括但不限定：生产设备 单位产能能耗（UnitEnergyR）、设备能量转换效率（ConversionR）、加工时间比率（OperatingTimeR）、设 备/单元运行率（OperatingR）、返工率（RemadeR）、废品率（WasteR）。 图3给出了设备能效数据模型示例。 3 GB/T412582022 设备（Device） 设备名称（DeviceName) 设备类型（DeviceType） 静态属性集 能源消耗类型（EnergyType） (StaticPropSet) 物料消耗类型（MatenalType） 领定动率（Ratediower） 累积输入能量（In上nergyA） 当前输入能呈（InEnergyc） 能源消耗局性广集 (EnergyP'ropSet) 景积输山/回收能呈（OutEnergyA） 当前输出/回收能量（OuFinergyC） 累输入物料(InMateriadA） 当前输入物料InMaterialc） 过程属性集 物料箔耗局性厂集 (ProcessPropSel) (MalenallTopSet) 累计输出产品（OutProductA） 当前输出产品（OuPioduciC） 当前工作状态（OperatingStatusc） 平均加间（AOperatingTine） 甚木时间（BasieTime） 相关生产信息居性子集 (RelaledProcPropSct) 助加工时间（SOpcratinglime） 送数量（RemaideNum） 配置属性集 废品激量（WasteNum） (ConfigPropSet) 生产设备?位产能能耗（UnitEnergyR） 设各能量较换效率（ConversionR） 加T时间比率（OperatingTimeR） 方法集（MethodSet) 设备/单运行率（OperatungR） 返工率（ReimadeR） 废品率（WasteR） 图3 设备能效数据模型示例 5.2 生产单元/生产线能效数据模型 设备能效数据模型的属性集可包括但不限定：静态属性集（StaticPropSet）、过程属性集（Pro- cessPropSet）、设备集（DeviceSet）、方法集（MethodSet）。 静态属性集可包括但不限定：单元名称（UnitName）、单元类型（UnitType）、单元描述（UnitDe 4 GB/T41258—2022 scription)等。 过程属性集可包括但不限定：能源消耗属性子集（EnergyPropSet）、物料消耗属性子集（Material- （InEnergyA）、累积输出/回收能量（OutEnergyA）；物料消耗属性子集包括：累计输人物料 （InMaterialA）、累计输出产品（OutProductA）；相关生产信息属性子集包括：当前工作状态（Operating- StatusC）、工序工作时间（AOperatingTime）、返工数量（RemadeNum）、废品数量