《制造业企业设备数据采集及应用第1部分 通用要求》 征求意见

　　上海千实精密机电科技有限公司资讯：根据重庆市首席信息官(CIO)协会《重庆市首席信息官(CIO)协会团体标准管理办法》(渝CIO协〔2019〕3号)要求，重庆市首席信息官(CIO)协会组织完成了T/CQCIO 002-2022《制造业企业设备数据采集及应用第1部分 通用要求》团体标准征求意见稿，现面向社会广泛征求意见。
 

　　针对制造业企业在数字化转型过程中面临的：(1)老旧设备类型众多(如传感器、机器人、仪表、阀门等)，且不具备数据采集能力；(2)设备联网协议众多，且各自相对封闭，导致互联互通困难；(3)设备连接量越来越大，连接类型越来越多，网络规划与设备管理愈发重要；(4)设备数据价值密度低，采集、存储成本高，难以发挥数据有效价值等难题，重庆市首席信息官(CI0)协会在重庆市经济和信息化委员会、渝北区经济和信息化委员会、江北区经济和信息化委员会等指导下，组织制造业数字化转型典型企业、数字化转型咨询服务商、数字化转型实施服务商以及行业专家，编制了《制造业企业设备数据采集及应用》系列团体标准，包括通用要求和汽车制造业要求系列标准。
 

　　该系列团体标准聚焦制造业企业数字化转型过程中面临的工业设备数据采集与应用难点、痛点、堵点，以“数据上得来，智能下得去，数据用得好〞为目标，围绕基础要求、设备数据采集要求、数据传输要求及应用平台建设等进行了的标准化、规范化的阐述。
 

　　该系列团体标准充分借鉴了重庆长安汽车股份有限公司、长安福特汽车有限公司、重庆铁马工业集团有限公司、重庆平伟汽车零部件有限公司、重庆奥发斯智能科技有限公司、重庆昂码信息科技有限公司、重庆云内核智能科技有限公司、北京交通大学实验室等在企业数字化转型实施案例中的有益经验和做法，并按照可复制、可操作、可落地的原则进行了总结和提炼。该系列团体标准可作为离散型制造业企业开展设备数据采集、传输及应用项目建设的设计标准、建设标准、验收标准。
 

　　本标准参考GB/T 38129-2019 智能工厂 安全控制要求；GB/T 37393-2019 数字化车间 通用技术要求；GB/T 26336-2010 工业通信网络 工业环境中的通信网络安装；GB/T 36324-2018 信息安全技术 工业控制系统信息安全分级规范；GB/T 4754-2017 国民经济行业分类等规程编制。
 

　　本标准规定了制造业企业设备数据采集及应用的标准体系、基础要求、设备数据采集要求、数据传输要求、应用平台等内容。
 

　　本标准适用于指导制造领域设备数据采集及应用的规划、建设(新建或改建)、验收和运营。本标准也适用于工业信息化服务机构、设备生产商相关的软硬件产品开发、组织实施及咨询服务机构等。与制造业企业设备数据采集及应用有关的其他领域亦可参照使用。
 

　　功能安全：
 

　　功能安全是整体安全的一部分，它依赖于一个系统或设备对其输入的正确响应，从而使整个控制系统正常工作。在现代制造业工业生产中，由于设备繁复，工艺复杂，要求整个控制系统不应存在安全薄弱环节,一旦系统中的过程设备工作不正常，就有可能造成系统的故障，因此功能安全至关重要。制造业工业生产至下而上涉及设备层、网络层、应用平台层三个层次，应从这几个层次充分考虑功能安全体系的设计。
 

　　——设备层：包括感知设备，设备接入与数据采集安全；
 

　　——网络层：包括数据传输过程、系统间通信安全、网络稳定；
 

　　——应用平台层：包括平台监视与控制、实时数据存储与处理安全、信息管理与应用安全。
 

　　同时根据组织对业务数据保密安全的需求，需提供加密技术或检验技术保障数据的完整性、可用性；需基于 TCP 协议保障数据在传输过程中可能造成的重复传输、顺序颠倒、数据丢失；需基于网络带宽的低使用率及稳定性保障数据传输的延时。
 

　　设备功能安全：
 

　　设备功能安全，主要指设备本身具有正常的工作环境和工作能力，从而能支持连续生产，并正常、准确地进行数据采集和上传。设备功能安全应满足以下要求：
 

　　——环境要求
 

　　a) 若部署在室外，应放置于采用铁板或其他防火材料制作的箱体或装置中并紧固，箱体或装置具有透风、散热、防盗、防雷、防雨和防火等能力；
 

　　b) 应远离强电磁干扰、强热源等环境，如无法避免应及时做好应急处置措施，保证设备正常运行。
 

　　——设备要求
 

　　a) 应符合国家有关标准规定的产品安全功能相关要求；
 

　　b) 宜采用冗余方式部署，避免出现单点故障，保证数据采集的高可用性；
 

　　c) 应保证缓存以独立进程的形式运行，提供数据缓存、断点续传、断点预压缩功能，保证设备与服务器连接中断时数据不丢失，在连接中断时应预先执行服务端的压缩算法，降低对网络带宽的要求，避免连接恢复时大量数据对服务器造成的数据冲击。
 

　　d) 应确保具备足够的供电和正常的工作能力，宜设置冗余或并行的电力线路为其供电。
 

　　数据传输功能安全：
 

　　数据传输功能安全，主要是指数据采集后需通过网络传输至应用平台层进行存储、处理等，保证数据在网络传输过程中的完整性、保密性等。网络功能安全应满足以下要求：
 

　　——协议与数据要求
 

　　a) 应支持多种工业设备协议，具备对各种非标准协议的数据采集安全机制；
 

　　b) 应适配多种通讯链路，具备通讯规约解析、协议隔离及数据安全转发；
 

　　c) 宜采用校验或密码技术加强数据在通信过程中的完整性、保密性。
 

　　——网络要求
 

　　a) 应合理规划设计网络能力，确保网络设备和网络带宽满足业务高峰期需要；
 

　　b) 应提供通信线路、关键网络设备的硬件冗余，保证网络的高可用性；
 

　　c) 宜通过安全和加密的网络保障远程访问功能的安全。
 

　　设备改造安全规范：
 

　　在组织开展设备改造工作时，原则上包含但不限于考虑以下安全因素：
 

　　——应遵循相关安全标准要求，以确保不会因为设备改造而促发安全事故、质量事故以及造成相关经济损失等；
 

　　——设备改造涉及强电、弱电线路改造等情况，应遵循相应的国家标准要求应保障设备在完成改造后能正常运行；
 

　　——设备改造应考虑设备核心处理器的工作负载情况；
 

　　——设备改造应考虑设备与 PLC、CNC 等数据交互的应用安全，主要场景和要求如下：
 

　　a) 现场设备数据采集和 PLC、CNC 等交互的频率应合理控制，以防止工业网关对 PLC/CNC 的请求过多，使 PLC、CNC 等负载急剧上升，导致 PLC、CNC 等响应变慢，进而影响正常的生产。在此，视组织实际情况需求可对 PLC、CNC 等数据采集周期进行适当控制。
 

　　b) 当工业网关出现故障时，不应影响设备的正常运行。工业网关应与设备并行工作，尽量避免串行，防止网关出现意外情况，从而导致设备暂停；
 

　　c) 数据采集的网络和工业控制网络应适当隔离，防止工业网关的 IP 地址和工业生产控制中设备的 IP 地址冲突，导致工业生产过程异常；
 

　　d) 工业网关在采用 WIFI 或其它无线方式通信时，应确保该无线信号不干扰现场设备的正常运行。
 

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