《木制品表面涂饰设备信息集成接口与规范编制说明》

PAGEPAGE1中国林产工业协会团体标准编制说明（征求意见稿）项目名称：木制品表面涂饰设备信息集成接口与规范承担单位：佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司上报日期：2021年04月一、工作简况1任务来源项目名称为《木制品表面涂饰设备信息集成接口与规范》，于2021年2月完成标准的草案和项目建议书，并提交中国林产工业协会。2021年4月1日中国林产工业协会标准化技术委员会《中国林产工业协会关于下达2021年第三批团体标准项目计划的通知》（林产协标〔2021〕16号）批准本项目立项。2制定意义木制品制造属于传统离散型制造业，相比于制造业中其他制造类型，其生产过程具有工艺要求复杂、质量要求高、设备种类繁多、过程复杂等特点。虽然木制品表面涂饰设备正向智能化的方向发展，但对于离散制造车间中不同类型、不同厂家的设备信息通常是孤立的，有效的加工制造信息受限于整个生产线子控制系统，缺乏设备与设备间、设备与系统间有效的信息交互。随着木制品表面涂饰生产线从单机控制向多机连线、从离散控制到多点集中控制方向发展，木制品生产制造企业需要在表面涂饰数字化车间实现网络互连互通或在企业管理层实现信息网络监控与管理，对生产过程中产量、能耗、设备运行状态、排单与调度等信息实时在线处理。因此解决以上问题首要任务就是实现在制造过程数据信息的互联互通，引导规范不同设备制造方设计、生产的木制品表面涂饰设备满足使用方设备联网的要求，解决异构网络下的数据传输、交互与建模问题，在进行系统集成时不依赖于特定设备。一个完整、准确、有效的设备通信数据信息规范的建立将有利于车间信息传递效率的提升，为特定行业的专用信息模型提供标准的数据类型、数据内容和数据信息结构提供语义信息支撑，以降低车间系统架构的复杂性和系统集成难度，促进整个木制品表面涂饰设备制造产业升级换代。本标准不仅可以为木制品表面涂饰设备制造厂商在开发、设计涂饰设备的通信接口与数据规范提供技术支撑，也将为木制品生产制造企业在进行数字化车间网络互连与互通时数据交换的标准化与规范化奠定基础。3国内外的研究现状欧洲塑料与橡胶机械协会（EUROMAP）针对塑料工业设备互联互通标准信息模型与接口的提供了大量的连接标准：EUROMAP67：注塑机与机械手连接、EUROMAP77：注塑机与SCADA/MES之间的连接、EUROMAP82.1：注塑机好温度控制设备连接、EUROMAP79：注塑机与机器人、EUROMAP82.1X：注塑机与其他外围设备。为了解决机床数据难以交互、数据格式不兼容的问题，美国机械制造技术协会（AMT）在2006年提出了数控设备之间的数据交换标准协议MTConnect（目前版本号为ANSI/MTC1.4-2018）。协议中将轴的实际位置、实际速度、旋转模式、主轴速度、进给率；控制器的运行模式、刀具号、程序运行状态、当前执行行号、急停状态；系统的电源、液压、气动、冷却、润滑；接口的任务信息、加载工件、卸载工件、安全门状态等进行了格式编码，方便用户即插即用减少集成的开销。2019年汉诺威国际林业木工展览会（LIGNA2019）的相关报道，针对数字化发展的趋势，德国机械设备制造业联合会和欧洲木材加工机械制造商正基于OPCUA（开放式品台通信统一架构），制定木材加工行业信息互联互通的相关标准，意在解决目前数字化趋势下数据信息不兼容的问题。由中国纺织工业协会提出，有全国纺织机械与附件标准化技术委员归口发布的《棉纺设备网络管理通信接口和规范》（标准号FT/Z90108-2010）中对棉纺设备进行数字化联网,实现设备集中管理的监控网络的基本要求、网络设备的基本要求、网络设备的通信接口规范、棉纺设备的数据信息结构进行了规定。现场设备与设备之间、设备与可编程控制设备之间、可编程设备与MES、ERP之间的集成与信息交换的架构与信息模型的基本示例。数字化车间互联网络架构的国家标准《基于OPCUA的数字化车间互联网络架构》（标准号：38869-2020）已于2021年2月1号开始实施，标准规定了现场设备与设备之间、设备与可编程控制设备之间、可编程设备与MES、ERP之间的集成与信息交换的架构与信息模型的基本示例。4标准牵头单位简介佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司创建于2008年，位于“中国木工机械重镇”—广东省佛山市顺德区伦教镇，濒临广珠高速和105国道。经过十多年来的不懈努力，普瑞特现有人员200人，年产值约2亿，积累3000+客户的成功案例，涉及28个行业，月产能超600台，设备远销全球58个国家，认定为国家高新技术企业，通过ISO9001质量体系、知识产权管理系统、安全生产标准化等证书认证，公司多项产品设备通过CE认证，是目前国内UV涂饰生产线装备领域的领军企业。普瑞特是专业从事智能涂饰生产线装备的设计开发、生产制造、销售和服务的创新型高新技术企业。专注于为每一位客户提供设备、油漆、工艺一站式解决方案，彻底解决传统涂装工艺中的环境污染、效率低下、生产成本高、自动化程度低、涂装效果不稳定等问题。生产线设备广泛应用于家具、门窗、橱柜、地板、外墙板、大理石、金属、玻璃、PVC材料、硅酸钙板等表面涂饰和印刷。生产线设备涵盖了滚涂、淋涂、喷涂、膜压、平贴、肤感超哑等系列，环保、节能、精密度和自动化程度高。普瑞特锐意创新，在异形滚涂、超宽幅滚涂、高速滚涂、高光淋涂、盲放膜压、超哑光肤感工艺、饰面平贴工艺等取得重大突破，在设备整线智能化集成控制、云平台远程控制等前沿技术，引领同行。普瑞特高度关注尖端涂装技术的科研开发工作，确保每年从企业利润中计提当年销售收入的至少3%以上投入到企业产品与技术的研发工作中，增强企业科研创新的能力。公司做为创新型科技企业，拥有充满朝气、高素质、年轻化、专业化的研发方案解决团队，现有研发团队38人，产品工艺应用团队与服务人员35人。5起草小组的组建2020年5月标准编制工作启动后，成立了以佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司牵头，广东磨克科技有限公司、中国林业科学研究院木材工业研究所等单位，参与的标准编制小组着手开始标准初稿的编制工作。本标准起草单位：佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司、广东磨克科技有限公司、中国林业科学研究院木材工业研究所、青岛千川木业设备有限公司、广东顺德迪峰机械有限公司、浙江圣奥家具制造有限公司、清远欧派集成家居有限公司、河南恒大索菲亚家居有限责任公司、浙江王牌门业有限公司。本标准主要起草人：杨显涛、林斌、申阳、张翼冲、万平、侯晓鹏、李博、张永栋、谢清、陈勇、刘中会、何炽东、何利明。6主要工作过程6.1标准的前期调研和实际应用情况标准牵头单位佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司自2019年起，与木质材料终端产品生产、制造的龙头企业一同进行产线数字化车间建设与信息系统集成等相关工作。在实际工作中，发现企业在采购木质材料涂装设备时，由于自身工艺和发展的需要在不同工段采购不同厂家的设备，而不同厂家的设备信息通常是孤立的，缺乏设备与设备间、设备与SCADA/MES系统间有效的信息交互。所以，以标准牵头单位佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司为主导，在实现在产线数据信息的互联互通过程中，联合多个木质材料涂装设备生产厂商和木质材料终端产品企业完成了木质材料涂装设备生产数字化车间的数据信息网络建设与智能总控系统的开发，最终解决了木质材料涂装设备生产数字化车间异构网络下的数据传输、交互与建模问题。智能总控在龙头企业客户的应用案例：客户简称客户产品产线智能机（台）广东清远欧派木饰面，大板50浙江杭州圣奥控股办公家具23安徽明光三棵树大板加工19浙江宁波柏厨(方太)板式定制30越南TIENDAT橱柜大板13江苏南通吉事达木门25福建长乐亚森家居12浙江金华星筑木门42浙江杭州正全家具47福建三明百源家具18福建福州酷宅家居12河南开封筑友木门，大板23辽宁大连永欣宜家产品31广东中山新力家具17福建漳州松霖家居12江苏宿迁诚品大板10江苏常州靓时大板16广东佛山玛格订制家具15中天科技上海亚东橱柜18福建泉州扬豪美式橱柜196.2标准征求意见稿撰写过程编制小组通过有序分工查阅国内外相关的文献资料，并进行整理和汇总，结合前期工作基础，同时借鉴其他产业的相关经验，初步明确木质材料涂装设备网络管理通信接口的基本要求与规范，确定包括规范的基本框架、网络架构的基本组成、监控中心与控制主机的功能等基本要求。通过在标准各参与单位的网络构建、联合开发设计测试和应用示范验证，针对网络设备的数据信息内容和结构进一步明确、归纳与整理，于2020年12月完成草案稿编写。在草案稿的基础上，通过多次视频会议交流与共同方式，对草案稿中的内容进一步修改和调整，于2021年4月形成征求意见稿，提交中国林产工业协会。二、标准编制原则根据木竹制品加工制造过程中信息化和智能化应用的需求，在现有的信息资源和相关标准研究成果的基础上，研制了该标准。具体的编制原则如下：与国家现行法律法规及有关政策一致，与林草行业既有相关标准相容。紧密结合木竹制品加工制造行业信息化和智能化的应用需求。按照GB/T1.1—2020给出的规则起草。标准内容具有科学性、先进性。充分考虑现阶段木制品加工制造过程中木制品表面涂饰设备的产业现状，使其具有可操作性。三、标准的主要内容木制品表面涂饰设备进行信息化联网，实现信息集成时网络结构及网络设备的基本要求、信息集成控制中心与分布式控制主机的基本要求、网络设备的通信接口规范、设备的数据信息结构。包括：术语和定义：通信接口、信息和控制网络等共8条术语和定义；信息集成网络结构的基本要求：木制品表面涂饰设备信息集成网络总体结构及基本要求、主干控制网络的结构及基本要求、设备分布式控制网络的结构及基本要求。信息集成控制中心与分布式控制主机的基本要求：信息集成控制中心与设备分布式控制主机所应包含的数据采集、控制指令发送、系统扩展与维护、数据互操作、数据存储与备份、权限管理等基本功能。。网络设备的通信要求及接口规范：木制品表面涂饰设备网络物理接口标准及建议采用的工业通信协议。木制品表面涂饰设备的数据信息：木制品表面涂饰设备信息集成时数据信息的数据类型，数据信息所涵盖的设备数据、生产数据、工艺配方数据以及制造能力数据等语义信息的功能、范围、名称、类型、数值、描述的详细信息。附录：设备标识中木制品表面涂饰设备类型代码以及木木制品表面涂饰设备数据结构示例数据结构示例。四、与现行的相关