ПНСТ 992-2024 (МЭК 63339:2024)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДРАТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Умное производство

УНИФИЦИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ УМНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Unified reference model for smart manufacturing

ОКС 25.040.01

         35.240.99

Срок действия с 2025-02-01

до 2028-02-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") и Некоммерческим партнерством "Русское общество содействия развитию биометрических технологий, систем и коммуникаций" (Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 декабря 2024 г. № 120-пнст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 63339:2024* "Унифицированная типовая модель для умного производства" (IEC 63339:2024 "Unified reference model for smart manufacturing", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" приводятся обычным шрифтом; в примерах приводятся полужирным курсивом; остальные по тексту документа приводятся курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 115324 Москва, Овчинниковская набережная, д.20, стр.2, помещ.34, e-mail: info@tc194.ru, и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

"Производство" относится к ряду видов человеческой деятельности, от ручной работы до высоких технологий, и обычно применяется к промышленному производству, где сырье и детали преобразуются в готовые товары в малых и больших масштабах с помощью ряда взаимосвязанных процессов. Умное производство (УП) является новой характеристикой производства, достигнутой с помощью цифровых технологий, постепенно выстроенной посредством цифровой трансформации, сочетающей разнообразие и единообразие, демонстрирующей непрерывную поставку ценности с помощью очень сложного набора процессов, взаимодействующих в разных масштабах. В современном промышленном ландшафте производство характеризуется уже не как набор последовательных процессов, а как тесно взаимосвязанный набор распределенных процессов, которые могут взаимодействовать в разных временны?х масштабах. Набор контрольных процессов обеспечивает координацию этих распределенных процессов с помощью связей, которые позволяют динамически реагировать на изменяющиеся условия спроса, предложения, окружающей среды, энергии и других человеческих или естественных вероятностных событий. Поскольку эти вероятностные события неизвестны до возникновения, они часто являются разрушительными и приводят к изменению условий.

Цель умного производства - приспособиться к разрушительным событиям, одновременно поддерживая внедрение новых технологий и методов скоординированным образом среди различных клиентов, поставщиков и заинтересованных сторон на различных этапах цепочки создания стоимости.

Настоящий стандарт определяет унифицированную эталонную модель для умного производства (УМУП) для создания специальных моделей доменов и приложений для инициатив умного производства, указывая необходимую структуру и терминологию для описания таких моделей. УМУП применима во многих доменах и приложениях, существующих на производственном предприятии. На рисунке 1 показан подход к анализу метамоделирования для типовых моделей умного производства.

Типовые модели умного производства (ТМУП), которые соответствуют требованиям настоящего стандарта, предоставляют разработчикам стандартов и практикующим специалистам УП лучшие возможности для внедрения моделей производственных систем и продуктов, которые в полной мере используют преимущества технологических инноваций. Эти инновации происходят:

- во время анализа и синтеза с использованием производственных моделей;

- применения новых материалов, процессов и оборудования;

- понимания появления концепций цифровых двойников и других технологий умного производства.

УМУП не является визуализацией или реализацией одной модели. УМУП - это спецификация для семейства типовых моделей с общими структурными и поведенческими свойствами, предназначенная для содействия взаимодействию.

Примечание - Дополнительная информация об отношениях между моделями и между их производными описана в 8.2.

Для поддержания разнообразия существующих типовых моделей, их адаптации к новым вариантам применения и появления новых типовых моделей, использующих преимущества эволюции производственных технологий, УМУП объединяет концепции существующих стандартов и практик.

     Рисунок 1 - Использование УМУП

Подход к УМУП имеет два основных компонента. Первый - это моделирование фреймворка, который учитывает различные расположения производственных элементов в конфигурациях, соответствующих областям производственных предприятий. Второй - концептуализация семантических моделей, которые находятся в рамках моделируемой структуры. Краткая терминология УМУП поддерживает как моделирование фреймворка, так и концептуальные семантические модели.

Умное производство:

- достигается с использованием цифровых технологий;

- спроектировано для снижения уровня сложности;

- постепенно наращивается посредством цифровой трансформации;

- демонстрирует непрерывную поставку ценности;

- координирует все заинтересованные стороны.

УМУП предоставляет средства для создания ТМУП, которые позволяют проектировать цифровые решения для поставки дополнительной ценности от производственных операций. Результатом являются улучшенные аспекты производительности с интегрированным и грамотным использованием процессов и ресурсов в кибернетической, физической и человеческой сферах для создания и поставки продуктов и услуг, которые также взаимодействуют с другими областями в цепочках создания стоимости.

В настоящем стандарте определяется набор критериев для организации аспектов умного производства в виде типовых моделей. Важные взаимосвязи между производственными элементами позволяют проводить полезные исследования и проектировать производные модели для достижения определенной цели, а также поддерживать и улучшать полученную систему с помощью методов анализа и синтеза.

УМУП обеспечивает понимание моделирования аспектов производственных элементов, которые следует учитывать при разработке новых элементов. Методы интеллектуальной поддержки для осуществления этой разработки или модификации могут потребовать перехода от существующей практики к более унифицированному подходу на основе моделей.

УМУП выходит за рамки репрезентативных промышленных элементов и позволяет использовать моделирование для изучения взаимодействий между этими элементами и для решения проблем, возникающих в производстве.

УМУП обеспечивает:

- изучение ценности в рамках сети создания ценности;

- существование ряда соответствующих библиотек, описывающих варианты использования, интерфейсы и семантические модели;

- представление в виде многомерного пространства различных аспектов производства, продукции и умных технологий и их взаимосвязей на протяжении их соответствующих жизненных циклов;

- однозначное понимание информации, данных и языков моделирования;

- создание индивидуальных моделей умного производства, которые решают конкретные проблемы заинтересованных сторон.

УМУП поддерживает все три модальности взаимодействия (унифицированную, интегрированную и федеративную), которые могут сосуществовать в рамках моделирования фреймворка, хотя и с различной степенью эффективности и результативности (см. ГОСТ Р ИСО 11354-1). Наличие формального понимания моделирования фреймворка позволяет более эффективно использовать эту структуру.

В разделе 5 рассмотрены аспекты производства, связанные с "умным производством".

В разделе 6 представлена концепция, необходимая для построения типовых моделей умного производства.

В разделе 7 установлены критерии проверки взаимодействия аспектов производства.

В разделе 8 описаны способы использования УМУП для создания типовых моделей для достижения конкретных целей.

В разделе 9 представлены варианты использования УМУП и прогресса маркеров возможностей.

В разделе 10 рассматриваются способы использования типовых фреймворков для расширенного анализа и синтеза систем, используемых в умном производстве.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет унифицированную модель для умного производства (УМУП), а также устанавливает критерии для создания типовых моделей в качестве специализаций, поддерживающих умное производство. Терминология и структура содержат набор общих элементов моделирования, их ассоциаций и критериев соответствия. Общие элементы моделирования затрагивают аспекты и перспективы продуктов и производства, а также аспекты их жизненного цикла.

УМУП обеспечивает подход к созданию нескольких моделей на основе типовой модели, которой достаточно для понимания существенных взаимоотношений между организациями, участвующими в умном производстве (УП), а также для разработки стандартов и других спецификаций.

Спецификации УМУП в настоящем стандарте охватывают последовательные и совместимые специализации для соответствующих аспектов производственных систем, состоящих из оборудования, продуктов и услуг в сфере производства. Положения настоящего стандарта применимы для типовой модели умного производства (ТМУП) или развития существующих возможностей ТМУП, например улучшения возможностей анализа и синтеза технологических достижений, а также улучшения совместимости новых и существующих систем.

Вопросы совместимости и схемы данных моделей выходят за рамки настоящего стандарта.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 57100/ISO/IEC/IEEE 42010:2011 Системная и программная инженерия. Описание архитектуры

ГОСТ Р 59556 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 10. Перечни свойств для измерений и управления в производственных процессах для электронного обмена данными. Основные положения

ГОСТ Р 59557 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 11. Перечни свойств измерительного оборудования для электронного обмена данными. Общие структуры

ГОСТ Р 59558 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 12. Перечни свойств оборудования для измерения потока для электронного обмена данными

ГОСТ Р 59559 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 13. Перечни свойств оборудования для измерения давления для электронного обмена данными

ГОСТ Р 59560 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 92. Перечни свойств (LOP) измерительного оборудования для электронного обмена данными. LOP аспектов

ГОСТ Р 59794/ISO/TS 15926-12:2018 Системы автоматизации производства и интеграция. Интеграция данных жизненного цикла перерабатывающих предприятий, включая нефтяные и газовые производственные предприятия. Часть 12. Онтология объединения жизненного цикла в сетевом языке онтологий (OWL)

ГОСТ Р 59799 Умное производство. Модель эталонной архитектуры индустрии 4.0 (RAMI4.0)

ГОСТ Р 70232 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 14. Перечни свойств оборудования для измерения температуры для электронного обмена данными

ГОСТ Р 70233 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 15. Перечни свойств оборудования для измерения уровня для электронного обмена данными

ГОСТ Р 70234 Измерения и управление в производственных процессах. Структуры и элементы данных в каталогах производственного оборудования. Часть 16. Перечни свойств оборудования для измерения плотности для электронного обмена данными