ГОСТ Р 70265.1-2022

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса

СТРУКТУРА ЦИФРОВОЙ ФАБРИКИ

Часть 1

Основные положения

Industrial-process measurement, control and automation. Digital factory framework. Part 1. Basic provisions

ОКС 25.040.40, 35.240, 35.240.10

Дата введения 2022-11-30

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией "Цифровые инновации в машиностроении" (АЦИМ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 022 "Информационные технологии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 августа 2022 г. N 744-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного документа IEC 62832-1:2020* "Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Структура цифровой фабрики. Часть 1. Основные положения" (IEC 62832-1:2020 "Industrial-process measurement, control and automation - Digital factory framework - Part 1: General principles", NEQ)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Спрос и ситуация на рынке

Для удовлетворения требований к качеству доставке и стоимости продукции необходимо обеспечивать высокую производительность, гибкость динамических процессов, наличие адаптивного оборудования и производственных систем. Это приводит к усложнению жизненного цикла производства. Помимо этого, вся существующая информация о продукции или производственной системе описывается и модифицируется на протяжении всего жизненного цикла продукции или производственной системы, например в ходе планирования, процесса разработки и эксплуатации. В данной ситуации предприятия вынуждены обмениваться данными о продукции или производственной системе в электронной форме.

Однако каждое предприятие и его каждый отдел описывают свою продукцию и производственные системы в соответствии с собственной моделью управления данными, часто используя разные термины, структуры и средства.

Таким образом, невозможно найти идеальный способ обмена информацией между всеми участниками, задействованными в жизненном цикле продукции и производственных систем.

Эффективный обмен данными между предприятиями и внутри них может быть осуществлен, только если синтаксис (формат) и семантика (значение) информации определены на основе общего соглашения.

История стандартизации в данной сфере

Основной целью деятельности по стандартизации в предыдущие годы была замена бумажного формата технических данных описанием электронных компонентов, применяемых в продукции, в электронной форме, а также использование электронного описания в программных инструментах для монтажа электропроводки и сборки (например, при проектировании электронных плат).

Кроме того, были разработаны понятия для формирования профилей устройств, используемых в производственных системах. Целью этой деятельности была разработка описания параметров и поведенческих аспектов устройств, направленная на интеграцию и снижение затрат на выполнение опытно-конструкторских работ, а также предоставление руководства для разработчиков стандартов.

Примечание - См. "Руководство профиля устройства" [1].

Разработка (см. [2]) позволила сделать важный шаг для достижения данной цели. В настоящем стандарте представлены основополагающие принципы описания устройств, используемых в производственных системах, путем создания списков свойств (LOP). Свойства объединены в блоки, описывающие определенные функции устройства. В последующих частях (см. [3]) и других связанных с ним стандартах (например, [4]) приведены ссылочные списки свойств для электронных и электрических компонентов и материалов, которые применяют в электротехническом оборудовании и системах, таких как оборудование для измерения параметров потока, давления, температуры, уровней и плотности.

В ГОСТ Р МЭК 61360-2 обозначены принципы определения классов характеристик компонентов и их свойств (см. также [5], ГОСТ Р ИСО 13584-42). В результате была разработана база данных, также именуемая Словарем общих данных МЭК (IEC CDD), содержащая справочно-информационный фонд классов и соответствующих свойств. В [6] представлены открытые технические словари (OTD) и их применение в отношении основных данных; в ГОСТ Р 53889 - ГОСТ Р 53891 рекомендации по описанию продукции и ее свойств для формирования классов, каталогов и справочных словарей.

В ГОСТ Р ИСО 15704 определены требования к эталонным архитектурам предприятий и методологиям поддержки приложений с точки зрения интероперабельности, интеграции и архитектур приложений на протяжении всего жизненного цикла и аспектов цепочки поставок систем.

Ряд усилий направлен на разработку деловых и производственных моделей предприятия, призванных улучшить понимание различных аспектов деятельности предприятия и оптимизировать его процессы. Кроме того, для поддержки производственных операций были разработаны модели корпоративного управления. При этом в части обмена информацией о процессе, оборудовании и устройствах по-прежнему имеются пробелы в разработке моделей, используемых для перехода от сред проектирования производственных систем к операционным производственным средам.

Примечание - В ГОСТ Р МЭК 62264-1 определены модели функций доменов производства и управления, а также информация, которой обмениваются с доменом предприятия.

Назначение и преимущества настоящего стандарта

Если в упомянутых выше стандартах приведен метод описания свойств определенных устройств, то в настоящем стандарте этот метод расширен и установлена эталонная модель для представления производственных систем, частью которых являются данные устройства.

Для эффективного управления производственной системой в течение ее жизненного цикла необходимо иметь цифровое представление данной системы и должным образом поддерживать содержание этого представления по мере развития системы. Действия, относящиеся к производственной системе, будут иметь доступ к содержанию цифрового представления, обновляя и используя его для поддержания полного жизненного цикла производственной системы. Данное цифровое представление обеспечивает постоянный обмен информацией между всеми задействованными процессами и партнерами, а также делает соответствующую информацию понятной, пригодной для повторного применения и заменяемой на протяжении всего жизненного цикла производственной системы.

Словари и модели могут помочь в формировании данного цифрового представления, предоставляя описания элементов производственной системы, таких как оборудование или устройства. Тем не менее для создания необходимого цифрового представления производственных систем требуется дополнительная информация, например описания отношений между элементами.

В настоящем стандарте приведена базовая структура для разработки и обслуживания цифровых представлений производственных систем, в состав которой входят элементы, отношения между этими элементами и процессы обмена информацией между ними.

Цель базовой структуры - устранение интероперабельных барьеров при обмене информацией для осуществления различных действий, имеющих отношение к производственным системам. Ключевые преимущества данного метода состоят в том, что вся информация, относящаяся к производственной системе, описывается единообразно, и ее можно использовать и изменять на протяжении всего жизненного цикла системы. Данный метод, зафиксированный в настоящем стандарте, сохраняется в максимально общем виде, чтобы его можно было применять в различных промышленных секторах.

Примечание - Понятия моделирования предприятия описаны, например, в ГОСТ Р ИСО 15704, ГОСТ РИСО 11354-1.

Общее

В настоящем стандарте представлены:

- общие сведения о модели и принципах базовой структуры цифровой фабрики (ЦФ);

- подробная модель данных для всех элементов модели базовой структуры ЦФ;

- способы использования базовой структуры ЦФ для управления жизненным циклом производственной системы;

- способы миграции данных в базовую структуру ЦФ.

В настоящем стандарте отсутствует сценарий применения описаний, основанных на ГОСТ Р ИСО 15926-1, поскольку в последнем используется иная методология описания производственных систем.

В целях содействия развитию нефтегазовых производственных систем могут быть использованы другие методологии описания активов (например, ГОСТ Р ИСО 13584-42).

Представление производственной системы согласно настоящему стандарту организовано на всех этапах ее жизненного цикла (проектирование, строительство, эксплуатация, техническое обслуживание и пр.).

     1 Область применения

Настоящий стандарт, будучи технической спецификацией, определяет основные принципы базовой структуры цифровой фабрики (далее - базовая структура ЦФ), представляющей собой совокупность элементов модели (далее - эталонная модель ЦФ) и правил моделирования производственных систем.

Базовая структура ЦФ определяет:

- модель активов производственной системы;

- модель отношений между различными активами производственной системы;

- поток информации об активах производственной системы.

Базовая структура ЦФ не распространяется на строительные работы, используемые ресурсы (такие как сырье для производства, сборочные детали), расходные материалы, детали и готовую продукцию.

Базовая структура ЦФ применима к трем типам производственных процессов (непрерывное, серийное или дискретное производство) в любой отрасли промышленности (например, в авиационной, химической или деревообрабатывающей промышленности, автомобилестроении).

Настоящий стандарт не распространяется на требования и спецификации программных инструментов для поддержки базовой структуры ЦФ.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53889/Руководство ИСО/МЭК 77-1:2008 Руководство по разработке спецификаций на характеристики и классы продукции. Часть 1. Основные возможности

ГОСТ Р 53890/Руководство ИСО/МЭК 77-2:2008 Руководство по разработке спецификаций на характеристики и классы продукции. Часть 2. Технические принципы и рекомендации

ГОСТ Р 53891/Руководство ИСО/МЭК 77-3:2008 Руководство по разработке спецификаций на характеристики и классы продукции. Часть 3. Опыт применения

ГОСТ Р 56213.5/ISO/TS 29002-5 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Обмен данными характеристик. Часть 5. Схема идентификации

ГОСТ Р ИСО 11354-1 Усовершенствованные автоматизированные технологии и их применение. Требования к установлению интероперабельности процессов промышленных предприятий. Часть 1. Основа интероперабельности предприятий

ГОСТ Р ИСО 13584-42 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Библиотека деталей. Часть 42. Методология описания. Методология структурирования семейств деталей

ГОСТ Р ИСО 15704 Промышленные автоматизированные системы. Требования к стандартным архитектурам и методологиям предприятия

ГОСТ Р ИСО 15926-1 Промышленные автоматизированные системы и интеграция. Интеграция данных жизненного цикла для перерабатывающих предприятий, включая нефтяные и газовые производственные предприятия. Часть 1. Обзор и основополагающие принципы

ГОСТ Р ИСО 19440 Интеграция предприятия. Конструкции для моделирования предприятий

ГОСТ ISO 22745-1 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Открытые технические словари и их применение к основным данным. Часть 1. Общие сведения и основополагающие принципы

ГОСТ Р ИСО/МЭК 11179-1 Информационная технология. Регистры метаданных (РМД). Часть 1. Основные положения

ГОСТ Р ИСО/МЭК 11179-2 Информационная технология. Регистры метаданных (РМД). Часть 2. Классификация

ГОСТ Р ИСО/МЭК 11179-3 Информационная технология. Регистры метаданных (РМД). Часть 3. Метамодель регистра и основные атрибуты

ГОСТ Р ИСО/МЭК 11179-4 Информационная технология. Регистры метаданных (РМД). Часть 4. Формулировка определений данных

ГОСТ Р ИСО/МЭК 11179-5 Информационная технология. Регистры метаданных (РМД). Часть 5. Принципы наименования и идентификация

ГОСТ Р МЭК 61360-2 Стандартные типы элементов данных с ассоциированной схемой классификации электрических компонентов. Часть 2. Словарная схема EXPRESS

ГОСТ Р МЭК 62264-1 Интеграция систем управления предприятием. Часть 1. Модели и терминология

ГОСТ Р МЭК 62264-2 Интеграция систем управления предприятием. Часть 2. Объекты и атрибуты для интеграции системы управления предприятием

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.