ICS25.040.01 CCS N 10 中华人民共和国国家标准 GB/T41256—2022 机器人制造数字化车间 装备互联互通和互操作规范 Interconnection and interoperation specification for equipments of robot manufacturing digital workshop 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/T41256—2022 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 机器人制造数字化车间系统组成 通用要求 5 互联互通互操作要求 6 6.1互联互通网络体系 6.2 机器人制造数字化车间交互数据 参考文献 25 图1 机器人制造系统 图 2 互联互通网络体系 表1 配盘订单 表 2 配盘结果 表 3 货架状态 表4 堆垛机命令请求· 表5 堆垛机状态响应 表6 穿梭机命令请求 表7 穿梭机状态响应· 表8 输送机命令请求 表9 输送机状态响应 表10 物流订单 表11 物流订单确认 表12 物流订单完成 表13 物流订单完成确认 表14 车辆状态查询 表15 车辆状态报告 表 16 MES发送信息 表 17 回复MES发送信息 10 表18 车辆位置信息 10 表 19 车辆位置信息确认· 表20 车辆上货完成· 表 21 车辆上货完成确认 表22 车辆送货完成 GB/T41256—2022 表23 车辆送货完成确认 12 表24 AGV运行请求 12 表25 AGV运行响应 表26 AGV状态查询请求 表 27 AGV状态查询响应 13 表28 AGV发送信息请求 表29 AGV发送信息响应 14 表30 AGV位置信息报告 L4 表31 AGV位置信息确认 表32 AGV上货完成报告 15 表33 AGV上货完成确认 15 表34 AGV送货完成报告 16 表35 AGV送货完成确认 16 表36 装配订单 16 表37 装配订单确认 17 表38 装配托盘信息 17 表39 物料托盘信息 表40 机器人本体信息 17 表 41 扭矩 18 表42 总装机器人工作请求 18 表43 总装机器人工作响应 18 表44 举升机构工作请求· 19 表45 举升机构工作响应· 19 表46 喷漆厚度 20 表47 喷漆颜色· 20 表48 喷漆温度 20 表49 表面粗糙度 21 表50 扭矩百分比 21 表51 最大速度 21 表52 零位码盘值 22 表53 拷机时间 22 表54 噪声· 23 表55 重复定位精度 23 表56 气压测试结果 23 表 57 环境温度 24 表58 环境湿度 24 II GB/T41256—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：中国科学院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、机械工业 仪器仪表综合技术经济研究所、埃夫特智能装备股份有限公司、沈阳通用机器人技术股份有限公司、云 南昆船智能装备有限公司、杭州海康机器人技术有限公司。 本文件主要起草人：梁炜、张思超、徐冬、闫炳均、李邦宇、张峰、杨文华、吴永海、赵华、肖永强、 王园星、刘帅、杨雨沱、苏运春、聂稳、徐炳炎、刘贤达、夏哗、王恺、李世明、彭士伟、苑旭东、郑萌、张吟龙 II GB/T41256—2022 机器人制造数字化车间 装备互联互通和互操作规范 1范围 本文件规定了机器人制造数字化车间的系统组成、通用要求及互联互通互操作要求 本文件适用于指导机器人制造数字化车间装备的互联互通及系统集成。 2 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件：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/T37393—2019 数字化车间 通用技术要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 机器人robot 具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预定任务的 执行机构。 ［来源：GB/T36530—2018，3.2] 3.2 制造 manufacturing 将原材料或半成品转换成半成品或成品的功能或行为。 ［来源：GB/T20719.11—2010，3.1.14] 3.3 数字化车间 digital factory;digital workshop 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。 注：在本文件中，数字化车间仅包括生产规划、生产工艺、生产执行阶段，不包括产品设计、服务和支持等阶段 ［来源：GB/T37413—2019，2.1] 3.4 制造执行系统 manufacturing execution system;MES 生产活动管理系统，该系统能启动、指导、响应并向生产管理人员报告在线、实时生产活动的情况 这个系统辅助执行制造订单的活动。 【来源：GB/T25486一2010，2.162，有修改 1 GB/T41256—2022 3.5 自动引导车 automatedguidedvehicle;AGv 装备有电磁或光学等自动导引装置，由计算机控制，以轮式移动为特征，自带动力或动力转化装置， 并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输工具，一般具有安全保护、移载等多种功能。 ［来源：GB/T30030—2013，2.1，有修改］ 4机器人制造数字化车间系统组成 典型的机器人制造数字化车间由制造执行系统和自动化控制系统组成，如图1所示。其中自动化 控制系统包括机器人仓储控制系统、机器人物流控制系统、机器人装配控制系统、机器人喷涂控制系统、 机器人调试与测试控制系统。 制造执行系统 自动化控制系统 机器人 机器人 机器人 机器人 机器人 调试与 仓储控 物流控 装配控 喷涂控 制系统 测试控 制系统 制系统 制系统 制系统 图1 机器人制造系统 各系统功能如下所示。 制造执行系统：负责机器人生产执行管理。包括生产调度、计划排产、运行维护、产品优化、物 料管理、质量检测等。 机器人仓储控制系统：负责整体车间生产线物料与部装件的存储与管理 机器人物流控制系统：负责装配生产线与部装件的周转输送、生产线内的半成品在各工位的输 送，生产线的成品与其他各工序间的周转输送。 机器人装配控制系统：负责机器人本体各机械结构的装配，包括底座腰座总装、涂胶、大臂总 装、三轴总装 机器人喷涂控制系统：负责机器人成品喷漆前打磨、喷漆、烤漆。 机器人调试与测试控制系统：负责机器人各轴运动方向检查、扭矩检查、各轴最大速度检查、精 确校零、干涉及实际运动范围检查、出油孔放气；负责机器人的低速拷机、高速满载拷机、噪声 测试、重复定位精度测试、气压测试。 5通用要求 机器人制造数字化车间应满足GB/T37393一2019中第6章和第9章的要求。 2 GB/T41256—2022 6 互联互通互操作要求 6.1 互联互通网络体系 机器人制造数字化车间装备互联互通网络体系，见图2。 MES 制造执行系统 监控管理 有线网络 网络 机器人调试 机器人仓储 机器人物流 机器人装配 机器人喷涂 控制系统 与测试控制 控制系统 控制系统 控制系统 控制系统 系统 现场网络 现场总线（含工业以太网）、无线网络 无线温滋度 沈线电压电流 现场设备 机器人 堆垛机 穿梭机 输送机 ACV 传感器 传感器 图2 互联互通网络体系 网络体系应包含以下互联互通单元： 有线网络与无线网络间的互联互通，包括AGV与机器人物流控制系统间的互联互通，设备无 a) 线监控传感器与机器人装配控制系统间的互联互通，环境无线监控传感器与MES系统间的 互联互通： b) 有线网络与有线网络间的互联互通，MES系统与现场各个工位设备间的互联互通。 6.2机器人制造数字化车间交互数据 6.2.1 机器人仓储单元 6.2.1.1 配盘订单 配盘订单包含机器人装配单元每个工位所需要的物料信息，由MES系统下发到机器人仓储控制 系统，其属性说明见表1。 表1 配盘订单 属性名称 描述 数据类型 长度 取值范围 必要性 属性标识 标识属性的类型 Unsigned8 1个八位位组 0i<255 必选 订单ID 配盘订单的唯一标识 Octetstring 15个八位位组 0~2119 必选 工位个数 需要物料的工位个数 Unsigned8 1个八位位组 必选 工位ID 工位的唯一标识 Unsigned8 1个八位位组 0≤i≤255 必选 物料的种类：1 底座；2 腰座： 物料类型 Unsigned8 1个八位位组 0i<255 必选 大臂：4-——配线 物料数量 所需物料的数量 Unsigned8 1个八位位组 0i<255 必选 自定义 用户根据需求自定义的属性 可选 3 GB/T41256—2022 6.2.1.2 配盘结果 配盘结果指各物料托盘装载物料的执行情况，由机器人仓储控制系统上传到MES系统，其属性说 明见表2。 表2 配盘结果 属性名称 描述 数据类型 长度 取值范围 必要性 属性标识 标识属性的类