《基于数字空间的数字化车间建设要求》

ICS43.040.20

CCST38

团体标准

T/CSAExx－20xx

基于数字空间的数字化车间

建设要求

Thetechnicalrequirementsofdigitalspaceconstructionfordigitalfactory

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

DraftingguidelinesforcommercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/CSAExx—20xx

基于数字空间的数字化车间建设要求

1范围

本文件规定了基于数字空间构建数字化车间的数字化空间总体架构、物理连接、数据融合、业务重

构、数字运营、直达用户、其他要求。

本文件适用于汽车制造企业基于数字空间构建数字化车间的规划、建设及传统车间数字化转型的

数字空间建设工作。

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/T36344信息技术数据质量评价指标

GB/T37393数字化车间通用技术要求

GB/T41257数字化车间功能安全要求

GB/T41260数字化车间信息安全要求

GB/T41392数字化车间可靠性通用要求

GB/T50312综合布线系统工程验收规范

3术语和定义

GB/T37393中界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

数字化车间digitalfactory

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。

[来源：GB/T37413-2019,2.1]

3.2

数字空间digitalspaces

一个以互联网和其他网络为基础设施，涵盖人工智能、数据、物联网、网络安全和社交媒体等不同

层面的数字经济和社会空间。

3.3

逻辑编排logiccomposer

为开发者提供应用开发、服务集成和运行管理的一站式托管云服务。它通过可视化和代码配置化两

种工作流编排方式，实现业务活动的快速构建。

3.4

业务服务原子businessserviceatom

一组可重用、独立、具有明确功能和接口的业务服务模块，这些模块可以通过组合和编排来实现各

种业务流程和操作。

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4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

RFID:射频识别(RadioFrequencyIdentification)

BDS:北斗卫星导航系统(BeidouNavigationSatelliteSystem)

AP:无线访问节点(AccessPoint)

OLE:对象连接与嵌入(ObjectLinkingAndEmbedding)

OPC:用于过程控制的OLE(OLEForProcessControl)

PDA:生产数据采集(ProductionDateAcquisition)

PLC:可编程序控制器(ProgrammableLogicController)

AGV:自动导向运输车(AutomatedGuidedVehicle)

API:应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)

IOT:物联网(InternetOfThings)

5G:第五代移动通信技术(5thGenerationMobileCommunicationTechnology)

IDC:互联网数据中心(InternetDataCenter）

CLI:命令行界面(Command-lineInterface）

HTTP:超文本传输协议(HypertextTransferProtocol）

SNMP:简单网络管理协议(SimpleNetworkManagementProtocol）

SDN:软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork)

I/O:输入/输出(Input/Output)

IT:信息技术(InformationTechnology)

SOP:开始量产(Small-OutlinePackage)

VR:虚拟现实技术(VirtualReality)

AR:增强现实(AugmentedReality)

PAD:平板电脑(PortableAndroidDevice)

ERP:企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning)

TQM:全面质量管理(TotalQualityManagement)

EMS:能源管理系统(EnergyManagementSystem)

LES:物流执行系统(LogisticsExecutionSystem)

SRM:供应商关系管理(SupplierRelationshipManagement)

APS:高级计划与排程(AdvancedPlanningAndScheduling)

MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem)

WMS:仓储管理系统(WarehouseManagementSystem)

HMI:人机界面(HumanMachineInterface)

MSA:测量系统分析(MeasurementSystemsAnalysis)

APQP:产品先期质量策划(AdvancedProductQualityPlanning)

AI:人工智能(ArtificialIntelligence)

APP:应用程序(Application)

5数字空间总体架构

5.1数字空间架构构成

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数字空间架构如图1所示，它从物理世界、数字空间以及交互层三个层面，围绕物理连接、数据融

合、业务重构、数字运营、直达用户五个维度建设，通过物理世界感知执行，数字空间分析决策，以实

现制造域在线运营管理。

图1数字空间架构

5.2物理连接

通过感知控制实现物理世界实物与数字空间模型连接，该模块组成：

a)物理感知层：

1)物理单元：包括生产设备、物流设备、环能设备在内的物理设备和物料、生产辅料等在内

的生产资源；

2)传感识别设备：包括设施类、环境类、参数类等在内的传感识别解析单元，如RFID、BDS、

摄像头、参数传感器、PDA等。

b)网络层：

车间网络：数字车间所必须的网络建设，如工业以太网、AP、5G、WIFI6等。

c)控制层：

控制设备或系统：物理设备的控制单元，包括信息采集与监控、分布式控制、PLC、边缘云等。

d)数字空间与物理世界集成：

系统集成：在控制层设备与信息系统间通过调用API，实现多源异构数据的汇聚整合、实时消

息的接入查询、业务数据的共享与交换。

5.3数据融合

抽取物理世界及业务系统契合数字化运营场景的数据，包括交易类数据、标准类数据、分析类数据

等，梳理和抽象企业运营管理规则，通过治理与融合形成制造主题域数据资产、规则库、模型库，为业

务运行及上层分析展示提供数据服务，具体如下：

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a)数据在线：包括计划、生产、质量、物流、设备、环境、能源等数据的在线监控和分析；

b)数据治理：数据建模、元数据管理、质量治理等；

c)数据资产：提供业务识别理解和消费的数据资产目录，分类管理制造主题域相关数据，按业务

类别可分为计划数据、生产数据、质量数据、物流数据、设备数据、能耗数据等；

d)数据服务：供业务应用或数据分析时调用的数据服务。

5.4业务重构

构建一个上下分层解耦的业务组织形态，并基于业务服务原子，利用业务逻辑编排，再现或重构业

务流程、指标体系等业务活动，包括以下方面：

a)业务服务：以业务活动中独特的业务行为元素为特征，由特定角色承担，共同支持特定的业务

目标，与流程、信息、功能和人员相关；

b)业务编排：将业务服务按照业务流程或工作流编排为业务服务链，用于支持业务活动的运行；

c)流程在线：运用业务服务原子、业务服务和业务编排，实现车间运营流程和活动的暴露，使流

程执行可监控、可评估，使业务流程可迭代、可复制、可创新；

d)服务管理：服务设计，服务开发，服务构建，服务测试，服务部署，监控和运维。

5.5数字运营

构建运营中心，实现数据驱动的数字化车间如组织管理、生产管理、质量管理、物流协同、维护与

支持等业务场景的数字化运营：

a)数据驱动业务流程：通过数字空间重构的业务流程，实现数据和任务推送，实现流程执行结果

交叉验证，确保流程执行效率和执行效果；

b)数据驱动问题闭环：通过数字空间构建的问题管理流程和经验库，实现问题管理闭环；实现

“问题-根因-解决方案”的关联模型构建，实现“问题-影响-解决方案”的关联模型构建；

c)数字化管理决策：通过系统数据支持汇报决策等，提供图表展示，围绕指标管理构建匹配的前

端业务；构建局部业务决策模型，实现智能决策；构建全局业务决策模型，实现智能决策。

5.6直达用户

直达用户为相关业务活动执行与决策者提供切合应用场景应求的角色APP，实现统一平台的在线业

务活动处理，实现人员在线：

角色APP：访问入口进行统一规划和设计，简单便捷，减少业务原生应用系统束缚，实现统一入口

执行日常业务，异常反馈，流程审批，为数字化车间各类关键角色提供核心应用业务和分析。

6物理连接

6.1物理感知要求

6.1.1切合业务场景应用涉及的物理实物均应实现联网或参数化，包括以下几类：

a)在制造业务开展过程中应应用到的设备资源：

1)生产设备：制造加工涉及设备，如工业机器人、数控机床、非标夹具等；

2)物流设备：物流存储与调度涉及设备，如立体库、料仓料架、AGV、叉车等；

3)质检设备：产品质量监测设备及仪器，如检具、量具、四轮定位仪、电检设备等；

4)工具工装：制造业务开展过程中应用到拧紧工具、定位夹持工装、转运工具等；

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5)仪器仪表：车间基础保障设施涉及的仪器仪表，如基础水电气表、环境维持所应的温度、

湿度、光务照度、洁净度等监测仪表等。

b)制造业开展过程中应应用到的生产资源：分为直接资源和间接辅助资源，如物料、生产辅料等

制造业务开展过程中应应用到的资源。

6.1.2应根据物理单元不同参数化情况采用不同物理感知实现方式，如下：

a)完全不可参数化的物理实物如哑设备、工具刃面等，可通过硬感知增加智能网关或传感识别设

备进行感知和联网改造；

b)具备独立控制器的物理资源可采用软感知形式，将控制器直接联网实现参数采集与指令反馈；

c)物理感知宜充分权衡必要性、经济性，针对改造成本大的应用场景可采用手工录入形式提升投

资回报率。

6.1.3物理实物感知内容应符合业务应用应求，包括但不限于基本信息、实时状态、运行参数、过程

质量数据、环境参数等。

6.1.4应具备适用于各类物理实物数据采集和系统集成的统一标准规范。

6.1.5应支持参数化管理和信息系统集成，符合终端数据采集、信息识别和指令下达要求。

6.1.6物理感知改造应保障生产应用应求，针对生产影响大的关键设备应具备数字化的数据实时性、

安全性保障要求和管理机制。

6.1.7宜同时按应布置可视化终端便于可视化管理，如生产现场部署中控室和现场看板，物流及操作

人员根据应用应求配备可移动或不可移动终端如HMI、PDA。

6.2网络连接要求

6.2.1网络布线应符合GB/T50312规范要求，应建设符合数字空间应用场景应求的工业总线、工业以

太网、AP、5G、WIFI6用于支持工业现场设备、模块、系统等之间的通信和数据传输。

6.2.2网络架构应生产、办公、安防三网物理独立，可参考图2。

图2网络架构参考图

6.2.3核心汇聚的关键节点应进行冗余设计，如设备级冗余、链路级冗余等，接入层应符合链路级冗

余、无线接入AP应支持多端口实现双上行、支持WIFI6协议。

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6.2.4综合布线的设计、实施与验收应符合法规要求。

6.2.5工业网络建设应遵循模块化、高可靠、先进性、智能化、安全性、无线标准化六项基本原则。

6.2.6网络分为核心层、接入层等分层架构，每层功能清晰，架构稳定；核心层应建设在IDC机房，汇

聚层应在车间单独布柜，各层级影响范围明确。

6.2.7现场工业网络设备宜使用具备CLI或HTTP或SNMP管理功能的工业级交换机。

6.2.8宜建立分布式工业控制网络，基于SDN的敏捷网络，实现网络资源优化配置。

6.2.9无线网络宜统一规划，统一建设，统一配置管理，减少局域网间的相互干扰，无线接入点（AP）

应支持802.11ax，兼容802.11b/a/g/n/ac/acwave2等模式，无线接入点（AP）通过无线控制器统一管

理及部署，以支持空口切片、双频段或多频段同时工作为佳。

6.2.10车间无线网络速率应符合物理连接信息传输应求，针对网络通信质量要求高如AGV转运、自动

上件等影响生产运营的关键场景可通过5G覆盖实现速率提升。

6.2.11AP应根据功能不同如生产线区域、物流配送区域等规划独立布放，保持合理间距，实现全覆盖

的基础上降低产线与物流间运行干扰。

6.2.12可建设网络数字化控制系统辅助网络管理，配置网络监控和网络边界管理功能，集中监控网络

状态、接入设备的合规性和异常追溯。

6.3控制要求

6.3.1控制层应符合指令下达和物理单元运行状态控制要求，可采用数据采集及监控、分布式控制、

PLC、工业总线、边缘云等常用控制模式。

6.3.2控制层应具备统一、公开的通信标准，保障系统的开放性及物理设备间的互换性。

6.3.3控制层应结合业务应求具备一定的数据/指令处理能力，实现物理单元指令快速响应。

6.3.4可运用边缘计算/IOT等技术支撑物理要素感知采集，支持数字空间指令下达物理单元执行，实

现指令快速响应，并降低系统数据压力。

6.3.5应具备指令传输稳定性的保障手段，如针对节点过多的大型I/O网络，可通过控制层配备监控管

理功能以保障操作指令及时、准确传输。

6.4集成要求

6.4.1集成范围包括物理世界中的物理感知层中所有设备及如ERP、MES、TQM、SRM等在内应用系统。

6.4.2应具备主流数据源集成接入能力，支持主流数据库和常用格式的数据接入。

6.4.3应支持本地及远端的信息接入。

6.4.4可通过网络服务接口、数据库接口、API接口等不同技术方式实现数据之间的交互与更新。

7数据融合

7.1数据融合通则

7.1.1数据源范围

业务系统数据：应从传统业务系统中抓取的数据，系统抓取范围包括ERP、MES、TQM、EMS等。

物理层数据：从物理层采集的数据，如库存信息、物料信息、过点信息、设备参数及状态信

息、工艺参数、产品质检信息等。

7.1.2数据融合基本原则

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应融合切合业务主题应用场景应求的数据，如生产运营、质量追溯、物流协同、设备管理、

组织管理等。

应遵循同主题数据汇聚原则，即将与主题密切相关的所有数据归集到同一主题，并建立起主

题内部数据的关联关系。

应遵循业务过程数据合并原则，即将分散在不同地方但又同属于同一业务过程产生的数据进

行合并，减少数据冗余，提高数据加工效率。

应遵循统一数据加工原则，即采用同一加工语言、同一加工环境、同一加工口径对数据进行

清洗、转换、集成。

应具备数据安全保障机制或手段，即将数据安全贯穿数据融合整个过程，确保数据不变异、

不丢失、不泄露。

7.2数据融合路径

数据融合宜由数据产生与传输、数据定义与存储、数据采集同步、数据建模与治理形成可消费得数

据资产，具体实施路径如下：

a)数据产生与传输：各类业务数据由车间业务活动产生，并经过车间以太网、5G、WIFI6等高速

网络进行传输；

b)数据定义与存储：各类业务数据根据制定的数据字典的定义和描述，传输存储到各个业务系统

的数据库或其他存储设备；

c)数据采集同步：利用数据采集工具按照数据标准统一采集同步到数据平台与治理平台；

d)数据治理：分别对数据进行数据建模、元数据管理、质量治理形成可消费数据资产。

7.3数据融合要求

7.3.1数据产生与传输要求

数据产生应确保数据的实时性、完整性，应减少或避免人工数据录入，确保数据质量。

数据传输应确保网络的稳定性、安全性，确保数据低延迟交互与传输。

7.3.2数据定义与存储要求

数据定义应建立统一、规范的数据字典，对数据模型中的数据对象或者项目进行明确的定义

和描述。

数据字典应根据一定的分类方式构成一个有层次的可逐级展开的分类体系，建议以业务场景

细分。

数据定义应对数据进行标准化的编码管理，数据编码应在遵循系统性、唯一性、可行性、简

单性、一致性、可操作性的基本准则基础上，统一安排编码结构和码位。

业务系统或硬件控制器中的数据存储应以结构化的形式体现，便于读取、解析。

7.3.3数据采集同步要求

应尽量采用增量同步，少量或避免采用更新、删除同步，以确保数据的历史性变更能完全保

留。

应保障数据的实时性，延迟误差应在不影响业务活动所允许的延迟范围内。

数据同步应制定合理的同步机制，不能影响原业务系统的正常运行。

数据同步过程应保证数据不重复、不丢失。

7.3.4数据治理要求

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数据建模要求

.1可通过搭建大数据平台完成数据的统一计算与存储，通过搭建数据治理平台完成数据建模

工作：

a)数据平台应合理规划数据节点个数和存储量，保障符合应用应求的数据实时处理能力和离线

大批量处理能力；

b)数据平台中的数据信息应符合数据字典规范，并保证信息完整性；

c)宜建立数据存储及管理规范，明确不同存储类型的存储形式和数据清理机制；

d)应具备监控慢查询、数据计算挂起等性能问题的监控告警工具。

.2应通过数据的横向与纵向建模完成数据模型设计，可参考构建如图3所示的四横五纵数据

模型：

a)横向建模流程：

1)主题模型：完成切合业务应用场景的数据分类；

2)概念模型：细化主题内实体关系；

3)逻辑模型：补充实体属性，明确属性类型、长度、业务含义等；

4)物理模型：完成实体与数据库表对应，将逻辑模型落地到数据库表形成物理数据模型。

b)纵向建模流程：

1)贴源层：存储与数据来源一致的数据；

2)标准明细层：存储根据数据标准矫正（清洗、转换、集成）后的标准化数据；

3)维度分析层：存储基于应用主题域按维度精细整理后的数据；

4)轻度汇总层：存储某个具体应用场景下的通用性数据或复用性指标；

5)数据应用层：也叫深度汇总层，存储基于具体业务应用场景应求，加工生产形成的直接支

撑数据在线的结果数据。

图3数据建模示例

元数据管理要求

元数据管理工作是开展数据治理的基础工作，主要包括技术元数据、业务元数据和操作元数据管理，

分别如下：

a)技术元数据是从IT视角管理数据的基础，主要是对数据模型相关如数据库、表、字段等信息的

管理；

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T/CSAExx—20xx

b)业务元数据是从业务视角管理和消费数据的基础，如数据资产目录和数据标准等内容；

c)操作元数据则用于支持开展相关运维工作，如用户和数据库日志类数据；

d)元数据统一管理应从业务元数据出发，根据逻辑数据实体在数据源的物理落地情况及物理部

署分布，找到对应的技术元数据，完成业务元数据与技术元数据的关联注册。

数据质量治理要求

数据质量治理主要是针对数据质量所做的数据治理工作，要求如下：

a)数据质量评估应参照GB/T36344执行；

b)应通过数据的准确性、合规性、一致性、重复性、及时性、完备性6个维度保障数据质量；

c)应具备来源数据质量探查机制，用于数据质量问题的识别；

d)针对数据质量问题，应根据实际情况分类管理，并制定解决方案。

数据资产管理及服务要求

数据资产管理及服务应符合以下要求：

a)结合数据治理平台的元数据管理功能，进行技术元数据与业务元数据的关联注册，形成业务可

定义、可理解、可消费的数据资产；

b)宜应用治理平台对数据资产集中、分类管理，针对数据服务应求提供统一数据源；

c)可配备数据管理专员对数据资产进行日常维护及管理；

d)应对数据资产匹配适合应用应求的权限管理机制，如数据应用应求审批、API访问权限控制；

e)应具备针对数据服务应求灵活配置数据服务接口的能力，实现数据资产的灵活应用。

8业务重构

8.1业务重构通则

8.1.1业务重构范围

业务重构范围可包括订单到交付（预测到订单、计划到排程、生产到入库、入库到出库、发

运到交付）主线流程的业务活动，以及与主线流程相关的关键辅助管理流程业务活动，比如某工序的SOP。

业务重构内容应以流程为主线，将流程执行分解到每一个活动，该活动包括数据服务，业务

服务和业务逻辑。

对主线流程中传统信息化系统的基础数据和运行环境应进行分析、解耦，搭建符合自身车间

发展应求的数字空间，以此来承制业务重构形成的服务。

8.1.2业务重构基本原则

业务重构应以实用性、可靠性、先进性和经济性为基本原则。

业务重构应以应用场景为牵引，在应用场景选择上应以便捷、高效、利益最大化为选择条件。

业务重构应以业务流程为载体，完整呈现活动的开展过程。

应对企业现有信息化系统进行充分调研，对系统基础数据和运行环境全面剖析，制定适合的

重构解耦标准规范。

业务重构时可采取某几个关键业务场景应求的应用，例如计划调度、班前检查、异常处理、

过程验证、生产补料等为试点，探索制定符合实际要求的服务。

业务重构时应考虑服务重用性、可复制和推广性。

8.2业务重构路径

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业务重构过程可划分为以下五步工作：

a)组织和业务重构：构建一个上下分层解耦的业务组织形态，弱化业务部门的概念，强化业务

单元的概念，即应将已有的业务部门下沉为各个业务能力中心，同时在业务能力中心上面构

建多个面向客户的敏捷业务单元；

b)业务服务场景梳理：结合应用目标明确业务服务场景应求；

c)业务流程重构：针对业务服务场景逐项梳理提供服务所应业务流程，分解并明确每项活动执

行的主体、目标、标准及输入输出；

d)业务服务资源整合：结合应用场景，梳理传统IT系统已具备功能，并将其整合为业务服务应

用所应的后台应用资源，即将企业传统IT系统转变为后台应用，作为后端能力提供中心，类

似于原有的数据库、信息流、分析模型等都整合成共性技术服务能力供上层应用使用；

e)服务构建及逻辑编排：基于业务服务场景应用应求，在调用后台应用资源的基础上，通过逻

辑编排完善服务功能，实现基于应用应求的服务构建与调用。

8.3业务重构要求

8.3.1业务重构必须开展组织重构活动，构建出一个个能够快速响应应用应求的独立、敏捷业务单元，

这个业务服务单元应包括业务人员、技术人员及运营人员三个模块。

8.3.2业务场景选择应与数字化车间建设目标相结合，以解决车间各角色登录不同传统信息化系统操

作业务的痛点，在场景策划时宜同步考虑如何评价该业务健康程度。

8.3.3业务流程重构应基于业务场景入手，分析为了符合业务运作各业务单元或系统所应提供的服务

能力接口。

8.3.4对于重构流程中每项活动执行的主体、目标、标准及输入输出均应细分到最终执行单元。

8.3.5应梳理是否有系统承载流程最小单元的活动，数据与应用应同步梳理。

8.3.6应按照精益管理思想将流程中非增值活动加以剔除，简化流程工作内容，然后将所有增值活动

进行重新组合和优化。

8.3.7应将重构流程中的每个活动的原生业务系统数据、业务规则、业务模型、业务功能等抽取或抽

象封装成统一标准的API接口或微服务，作为数据融合层的业务服务原子。

8.3.8在数字空间中通过业务逻辑编排，将数据服务和业务服务通过流程串接起来形成业务服务链。

同时根据每个用户使用场景要求构建匹配的角色APP，形成用户角色统一的操作APP入口。

8.3.9在数字空间中重构业务流程的同时，对流程节点输出及流程操作动作设置标准，进行评价及管

控。

8.3.10数字空间中应建立包括服务设计、开发、构建、测试、部署、监控、管理及运维等在内的服

务管理机制，保障并提升服务的可用性、时效性：

a)服务设计时应充分考虑服务的通用性和重用性；

b)宜具备统一、标准的服务编号、命名规范，保障唯一性的基础上应清晰体现服务功能，便于

服务识别；

c)入参应严格定义属性，如是否允许为空，字段长度等，出参应具备明确分类的错误码规范，

便于调用者识别问题；

d)同类别功能或脚本应统一开发语言，并保持单项服务代码间的独立性；

e)服务开发应保障业务配置灵活性，可应用无代码或低代码开发工具配合脚本应用完成功能实

现；

f)服务测试应包括缺陷管理、API测试、智能化测试、Web测试、性能测试等内容；

g)服务部署应包括服务的权限控制、流量控制、熔断机制、降级控制等内容；

h)服务监控和运维应包括服务调用次数、服务状态、日志收集、调用链监控、应用监控等内

容。

9数字运营

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9.1数字运营通则

9.1.1应具备切合业务场景的分层级经运营机制，区分组织层级如车间、产线和班组对质量管理、生

产管控、物料供应、物料仓储、设备支持等的多维度数字运营。

9.1.2应建设匹配业务场景的数字化运营中心，实现现场及关重指标的可视化管理，实施监控厂内生

产现状，并分角色开展多维度分析，如区分生产管理者、车间管理者、班组长。

9.1.3可对关重管理指标进行综合分析、预测和展示，如任务完成率、设备综合效率等并设置上下阈

值，并在数字空间支持预警自动推送至管理者，主动管理生产异常。

9.1.4应建立针对异常项的预警和信息推送机制，如能耗异常、生产异常、设备异常、质量异常等。

9.1.5可应用可视化的报表分析辅助查询、追溯、决策。

9.2数字运营要求

9.2.1组织运营

组织运营应用数字化手段辅助车间人员与组织管理，包括人力资源匹配、人员调度、任务管理、技

能提升、绩效管理等方面，如下：

a)组织运营架构：数字空间应具备与组织机构和企业规范一致的组织运营架构与管理手段；

b)人力资源匹配：建立可针对应用应求实现不同岗位、不同能力水平的人力资源匹配与优化，如

结合计划实现自动排班、结合异常情况的人力资源优化；

c)任务管理：宜针对任务定义响应机制，如响应时间，响应方式等，并结合响应情况给予预警信

息推送和统计分析，给出优化建议方案；

d)技能提升：可采用数字化手段辅助员工技能提升，如VR辅助培训、AR辅助装配等；

e)绩效管理：应具备切合业务运营场景的数字化绩效评估手段，如结合操作人员的任务及指标达

成情况实现自动评分评级，同时匹配响应奖惩激励机制；

f)动态可视化管理：可利用驾驶舱、现场看板等数字化工具实现组织可视化管理，动态管控人员

在岗情况、任务进度等，并动态分析优化方向，如工作量合理性评判。

9.2.2生产运营

生产运营是通过现场监控、问题追溯等方式实现制造现场生产相关的调度与资源匹配，包括生产计

划管理、生产状态管理（设备状态、人员状态、生产资源状态）、异常管理、断点管理、可视化管理，

具体如下：

a)生产计划管理：应对车间/项目的月计划、日计划完成情况进行数字化管理，能够应符合生产

管理者完成计划完成情况的统计与分析，并及时调整生产计划：

1)生产计划排程：应结合客户订单实现生产计划预测，并结合生产资源情况实现多区域协

同、多项目并行的生产计划排程，如自动生成车间/项目月计划、日计划、时计划；

2)计划分解分发：结合生产计划自动完成不同层级不同组织的任务分解，并下达给执行者用

于任务执行；

3)计划执行与优化：通过过点情况、完工报告状态动态跟踪并分析计划完成情况，结合设备

状态、生产资源情况动态或周期性预测项目完工趋势，并结合完工趋势实现计划实时或周

期性的调整与优化，如对车间的小时产量进行监控和数字化管理，对未记录损失分析节拍

优化方向；

4)计划变更管理：应具备响应资源异常和计划执行与优化的计划变更管理机制，可实现关联

业务单元的生产变更联动。

b)生产状态管理：应结合参数监控和视频监控手段生产现场的设备状态、人员状态、物料状态、

在制品生产状态等进行监督管理：

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T/CSAExx—20xx

1)设备状态管理：应对设备运行状态进行监控，如设备状态（工作或停止）、设备运行参数、

设备运行异常情况等，并结合分析模型核算设备开动率、综合效率、参数走势等，评估设

备稳定性、线体瓶颈问题；

2)人员状态管理：应用视觉系统或人体感应装置实时掌控人工工作状态，如在作业人数比、

体能状态预测、操作合规性评判等；

3)物料状态管理：应具备呼叫供料和包装回收机制，生产过程中可通过对物料的呼叫、备

料、配送各环节的任务执行进行分级监测跟踪，生产管理者及时掌握各环节的物料异常情

况并解决处理；

4)在制品生产管理：应对各区域的在制零部件以及缓存区成品进行监控，掌握各零部件/产

品停留的时间、地点以及区域容积率，实时或周期调整计划，提升在制产品的周转率。

c）异常管理：针对生产过程中出现的设备异常、物料异常、人员异常、在制品异常等情况，应

制定异常响应机制，并动态跟踪异常处理情况，保障生产效率和产能，同时应具备异常处理的

相应指标管控机制如方案有效性、时效性等；

d）断点管理：应具备数字化手段辅助产品断点后的库存消耗管理和数据清理机制；

e）可视化管理：可利用现场看板、生产大屏等数字化手段实现生产可视化管理，实时管理者决

策所应的信息和参数，如生产状态、计划执行情况、实时完工率、设备开动率、人员在岗率等。

9.2.3质量运营

质量运营应围绕质量策划、质量控制、质量监测、质量改进以、质量工具数字化、质量变更管理、

可视化管理几个维度建设，要求如下：

a）质量策划：通过数字空间集成质量工具或算法模型辅助产品的质量策划工作开展，如质量阀节

点及评价指标项确定、作业单元（车间、产线、工位）或零部件（总成、分总成、零部件）制

造质量指标分解、指标控制方案策划等；

b）质量控制：将质量控制分解到研发质量、零部件入厂质量、制造过程质量、出厂质量、供应商

质量、售后质量的产品全生命周期的各业务环节，实现分级控制、产品质量一体化管理和全流

程质量问题追溯与优化：

1)应至少结合问题描述、原因分析、解决方案、方案实施与验证、经验提炼几个维度完成质

量问题的在线闭关管理，实时跟踪问题处理状态，管控问题处理周期，保证质量问题100%

有效控制或解决，并能为后续工作提供经验；

2)针对关键工序可应用信息化自动化手段辅助生产执行或过程质量监控，如激光/蓝光检测、

视觉涂胶/装配，机器人自动焊接等，以提升产品质量；

3)应实现关重零部件的质量追溯，便于问题分析解决；

4)应具备质量问题爆发时的响应机制，如结合生产现场爆发问题自动完成初步原因分析，指

定并推送对应责任人处理，同步匹配解决方案辅助决策。

c)质量监测：通过数字化的手段对产品或制造过程的质量进行监测分析并制定异常处理机制，如

技术标准执行情况、质量问题解决状态统计、产品质量趋势分析与预警等；

d)质量改进：应具备质量持续改善机制，如可依据质量问题情况，结合知识重用，综合分析质量

问题，并动态优化，常用应用场景如设备加工参数自优化；

e)质量工具数字化：可根据业务应求集成质量工具，如MSA、APQP，结合数字化管控方式，对样

品制作阶段、试产控制阶段、量产阶段质量控制计划进行跟踪分析；

f)质量变更管理：应核心关注变更尤其是工程变更所造成的质量影响控制；

g)可视化管理：可利用现场看板、生产大屏等数字化手段实现生产可视化管理，实时获取管理者

决策所应的信息和参数，如质量问题分布、技术标准执行情况信息等。

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9.2.4物流协同运营

物流协同运营是通过外部供应和内部管控，实现数字化协同管理物料供应，保障内部物流高效运转，

包括括计划调度、仓储管理、供应链管理三个方面：

a)计划调度包括计划下达后的物料供应协同，物料配送，异常反应机制，要求如下：

1)结合生产计划核算物料情况，分发备料、配送任务，实时或周期性跟踪监控计划执行情

况，支持动态差异分析；

2)结合实际配送情况自动规划物料配送任务、配送方式及配送路径；

3)可通过数字化手段驱动无人叉车或AGV实现物料自动配送。

b)仓储管理包括零部件/产品的出入库管理、库存管理、呆滞品预警等，要求如下：

1)应具备库存数字管控手段，实时管控库存量和在库物料状态，如出入库时间、物料属性，

物料保质期，物料余量等，同时设置预警阈值，自动预警并推送相关责任人员/单位，支

持动态差异分析；

2)应具备零部件批次管理手段，建立呆滞物料识别与处理机制；

3)应具备精细、便捷、高效的物料出入库管理机制，便于物料的出入库管理，如入库前应质

检合格，出库结合库位情况自动排序；

4)可结合物料历史应用趋势预测物料应求走向，自动评估在库物料是否应符合生产应求；

5)应具备安全库存管理机制，针对关重零部件利用算法模型等技术手段综合市场应求、生产

计划等数据动态调整安全库存值，保证关重物料的供应。

c)供应链管理包括物料采购、收货、入库及供应商管理，要求如下：

1)可综合库存消耗情况和供应商产能、配送、质量等数据测算采购提前期，并支持集合生产

情况的动态信息调整和推送；

2)宜具备数字化物流运输手段，如在车间内部自动配送机器实现自动分拣配送，同时可集成

外部货运车辆信息、路径信息，自动生成最佳运输路径，减少运输周期；

3)应对供应商制定管控机制，如综合供应商生产情况和供应物料质量情况，评估供应商供应

能力，自动评分评级，辅助决策。

9.2.5维护与支持运营

维护与支持运营是为了保证车间的正常运营所开展的工作，具体内容及要求如下：

a)设备维护维保：日常设备的管理与维护机制；

1)应对设备进行指定规则的编码、命名及描述说明，便于设备功能的识别、管理与定位，可

应用数字化系统管理辅助设备信息管理；

2)应具备设备监控和维护分析机制，如根据设备的不同类型、关重程度生成相应维护计划，

并基于配置信息自动生成并推送维护工单，并跟踪管控工单执行情况；

3)应具备设备异常处理机制，可根据设备报警或预警的异常等级与类型及时推送至相应的

监控人员，并采用多种方式相结合的通知形式，如现场屏幕监控显示、报警灯声光报警等；

4)应具备针对性的算法模型实现历史数据的沉淀应用和决策支持，如可结合对设备关重总

成和核心参数的运行监控，分析设备零部件损耗趋势，实现预测性维护和信息推送。

b)环能管理：应数字化的环能监控手段对车间的环保项进行实时监测，分析能耗、排放等绿色环

保项的合规性，具体如下：

1)应具备实时能耗监测及智能分析功能，针对大能耗设备单独匹配监控点，以具备预测性维

护功能为佳；

2)应具备风险源监测及智能分析功能，具备预警决策机制以符合风险源管控要求；

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3)应具备应用数字化手段的应急保障机制，如直达客户端的应急指挥中心用于环保风险事

件管理、辅助指挥、调度管控；

4)可采用车间能源数字化监控分析手段，如能源大屏、能源APP等，针对车间电力、水、气

体等开展状态及趋势分析，及时将异常信息推送给能源管理人员，尤其针对清洁车间应对

一氧化碳、甲烷、二氧化碳等气体浓度进行重点管控。

c)消防安全管理：应用安防监控等数字化管理手段，在车间重要空间位置安装传感器、摄像头等

监控机器，主动收集现场信息并进行录像记录，并通过多种形式开展异常报警，如声光报警、

消息推送等；

d)基础管理：应应用数字化手段辅助车间日常基础管理，如精益生产、盘点盘存、产能提升等。

1)可结合精益生产要求，对关键区域的5S情况进行监控管理和异常预警；

2)可辅助支持资源如设备、物料等的实时或周期性盘点盘存工作；

3)可结合基础数据分析辅助生产规划及产能提升。

10直达用户

10.1直达用户通则

要求为数字化车间的生产业务所有参与者提供统一移动运营APP开展各自的业务活动，使不同角色

人员在任何地点都可以通过移动终端保持在线，并通过统一移动运营APP完成车间所有系统的消息提醒

接收、流程审批等协同操作。

10.2直达用户路径

直达用户可通过流程实现：

——开发移动APP：在数字空间结合业务服务和运营应求建设切合应用场景的用户端APP；并通过固

定或移动的客户端实现人员实时在线交互，如可视化大屏、PAD等。

——权限控制：通过针对不同业务人员应用场景的权限控制应符合不同业务人员的应用需求。

10.3直达用户要求

10.3.1移动APP建设应切合业务人员应用应求。

10.3.2移动APP应具备可视化报表应用，同时具备含有基础组件的可视化编辑器，支持便捷的可视化

配置应用。

10.3.3移动APP宜应用零代码或低代码开发平台，提供轻应用开发及接入能力，支持业务场景应用的

快速构建。

10.3.4移动APP数据应符合应用性能要求，具备存储管理和缓存清理机制，保障人员与业务在线实时

性。

10.3.5移动APP应集成车间生产过程涵盖的所有应用系统的消息提醒、流程审批待办等内容，作为唯

一输入为用户提供数据服务、业务服务。

10.3.6应从数字空间中抽取人员主数据，并下发至各应用系统，实现用户及权限的统一管理。

10.3.7建立统一接口标准，提供新上线系统单点登录、消息提醒、待办处理等快速接入能力。

10.4典型应用场景

车间移动AP