ICS 29.130.10 CCS K 43 中华人民共和国国家标准 GB/T41996—2022 开关设备数字化车间运行管理模型指南 Guide of operation management model for the digital workshop of switchgear 2023-05-01实施 2022-10-12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/T 41996—2022 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 缩略语 开关设备数字化车间运行管理模型构建基础 5 5.1 开关设备数字化车间运行管理模型分析 5.2 运行管理模型基本要求 生产计划调度模型 6 6.1 运行模型 6.2 驱动数据 6.3 运行过程 6.4 运行结果输出 产线运行模型 7 7.1 运行模型 7.2 驱动数据 7.3 运行过程 12 7.4 运行结果输出 14 物料配送模型· 8 8.1 运行模型 8.2 驱动数据· 15 8.3 运行过程 15 8.4 运行结果输出 17 设备管理模型 6 9.1 运行模型 17 9.2 驱动数据 18 9.3 运行过程 19 9.4 运行结果输出 20 10 质量检验模型 21 10.1 运行模型 21 10.2 驱动数据 21 10.3 运行过程 22 10.4 运行结果输出 24 11 产品模型 24 11.1 运行模型 24 GB/T41996—2022 11.2 驱动数据 24 11.3 运行过程 25 11.4 运行结果输出 工艺模型 26 12.1 运行模型 26 12.2 驱动数据 26 12.3 运行过程 12.4 运行结果输出 27 13安全模型 13.1 运行模型 27 13.2 驱动数据 28 13.3 运行过程 28 13.4 运行结果输出 参考文献 30 II GB/T41996—2022 前言 本文件按照GB/T1.1—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， 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国高压开关设备标准化技术委员会（SAC/TC65）归口。 本文件起草单位：西安西电电气研究院有限责任公司、西安高压电器研究院有限责任公司、华中科 技大学、华工制造装备数字化国家工程中心有限公司、西北工业大学、西安电子科技大学、机械工业仪器 仪表综合技术经济研究所、中国电子技术标准化研究院、机械工业北京电工技术经济研究所、西安西电 开关电气有限公司、西安西电高压开关操动机构有限责任公司、西电宝鸡电气有限公司、河南森源电气 股份有限公司、天水长城开关厂有限公司。 本文件主要起草人：陈荣伟、颜莉萍、史亚斌、胡进寿、苏晓毅、张镁、闫兴浪、赵勇、王莎、王东、刘倩、 蒋宗敏、刘景博、武胜斌、王海斌、刘壮、张实、朱海平、喻志民、耿俊浩、常建涛、熊文泽、赵向阳、邓伟、 郭庆红、田天、江小刚、曹宏、顾总理、高国芳。 GB/T41996—2022 开关设备数字化车间运行管理模型指南 1范围 本文件提供了开关设备数字化车间运行管理模型构建基础、生产计划调度模型、产线运行模型、物 本文件适用于指导72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备与3.6kV~40.5kV金属封闭开关 设备和控制设备数字化装配车间运行管理模型搭建，其他开关设备可参照执行。 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 本文件。 GB/T3906—20203.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB/T7674—2020额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 GB/T18725—2008制造业信息化技术术语 3术语和定义 GB/T18725一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 气体绝缘金属封闭开关设备 gas-insulated metal-enclosed switchgear 至少部分采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制开关 ［来源：GB/T7674—2020,3.2］ 3.2 金属封闭开关设备和控制设备 metal-enclosed switchgear and controlgear 除外部连接外，全部装配完成并封闭在接地金属外壳内的开关设备和控制设备。 ［来源：GB/T3906—2020，3.102，有修改 3.3 数字化digitalization 以数字形式表示（或表现）本来不是离散数据的数据。具体说来，也就是将图象或者声音转化为数 字码，以便这些信息能由计算机系统处理与保存。在信息化时代，数字化已经变成代表信息化程度的一 个重要指标。 ［来源：GB/T18725—2008，3.83 3.4 数字化车间 digital workshop 理、诊断和优化，实现产品制造的高效率、低成本、高质量。 1 GB/T41996—2022 3.5 模型model ［来源：GB/T25485—2010.3.32] 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AGV：自动导引小车（AutomatedGuidedVehicle） BOM：物料清单（BillOfMaterial) EBOM：工程物料清单（EngineeringBOM) GIS：气体绝缘金属封闭开关设备（Gas-Insulatedmetal-enclosedSwitchgear） MBOM：制造物料清单（ManufacturingBillOfMaterial) MRP：物料需求计划（MaterialRequirementsPlanning） MTBF：平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFailure） MTTR：平均修复间隔时间（MeanTimeToRepair） PAB：预计可用库存（ProjectedAvailableBalance） PBOM：工艺物料清单（ProcessBOM) RFID：射频识别（RadioFrequencyIdentification） RGV：有轨制导车辆（RailGuidedVehicle） 5开关设备数字化车间运行管理模型构建基础 5.1 开关设备数字化车间运行管理模型分析 以72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备或3.6kV~40.5kV金属封闭开关设备和控制设备 的数字化车间为例，对开关设备数字化车间运行管理模型进行分析。开关设备数字化装配车间包含至 少一条装配产线，能适应一批订单下多种不同型号产品在装配线上的柔性装配。开关设备数字化车间 运行管理由生产订单驱动，将多种产品订单输入生产计划调度模型进行排产，输出装配作业计划和物料 造模型、工艺模型和质量检验模型进行作业，装配完成后输出生产反馈。设备管理模型和安全模型为产 线运行提供支撑。配送反馈、生产反馈、设备保养计划等支撑生产计划的调度。设备数据和人员数据为 车间生产提供支持，数字化车间运行最终输出为客户满意的产品。开关设备数字化车间运行管理模型 如图1所示。 2 GB/T41996—2022 库存数据 质量检验标准 产品数据 装配工艺数据 设备参数 安全监控点 设备保养计划、 设备状态数据 产品制 T艺 质量检图 造模型 模型 倍模型 于 MBOM 设备管理 操作指等 模型 物料配送执行反馈一 行反 物料配送模型 安全模型 生产计划调度 -生产订单。 模型 装配作业计划 产线运行模型 完工信息 t 响应数据 人员数据 设备数据 图1开关设备数字化车间运行管理模型 5.2运行管理模型基本要求 开关设备数字化车间运行管理模型可用于车间生产监控、车间异常管理及车间运行优化，宜满足以 下要求： 数字化车间运行管理模型搭建之前对开关设备数字化车间进行分析，分析车间内包含的装配 a) 产线、物流配送过程等，确定模型的范围； 运行管理模型搭建之前对车间内生产的产品及其工艺过程进行分析，模型能够按照实际生产 b 节拍反映产品的生产过程； 数字化车间运行管理模型的业务模块包含生产计划调度、产线运行、物料配送、设备管理、质量 ) 检验、产品、工艺、安全等； 运行管理模型可反映数字化车间的生产状况，可通过导人车间生产数据，驱动模型运行，查看 输出的结果是否符合车间实际； 运行管理模型需便于调整，可对模型不断送代优化； e f) 运行管理模型投人使用之前宜利用车间实际数据驱动模型运行一段时间：使模型能够稳定 运行； 运行管理模型具有可视化功能，能够获取运行过程数据，可对数据统计分析，直观展示运行 g) 结果。 6生产计划调度模型 6.1运行模型 生产计划调度模型如图2所示。 3 GB/T41996—2022 设备理模型！ 产品数据 设备保养计划 设备状态数据 物料配送反馈 生产反馈 装配作业计划 产线运行模型 生产订单 计划排产模型 物料需求计划 物料配送模型 设备数据 人员数据 图2 生产计划调度模型 生产计划调度模型的逻辑模型为计划排产模型，可参考MRP模型，对生产订单进行处理，考虑产 品库存量。算法见图3。 GB/T41996—2022 开始 计算毛需求量 计算净需求量 计算计划订单量 计算当期PAB 在计划期内，按时段顺序，逐个时段计算 计算本时段PAB初值 计算本时段净需求量 香 净需求量=0？ 选择下一个时段 计算本时段的计划产山量 计算本时段的PAB + 计算本时段的PAB 计划期是否结束 1 计算计划投入量 计算可供销售量 结束 图3 MRP算法 运行过程具体内容如下所示。 明确整个计划需要的数据环境，如需要明确排