T/HIS 020-2024 信息技术与智能制造融合发展指南

ICS 25.040.01 C 3489 团体标准 T/HIS 020-2024 信息技术与智能制造融合发展指南 Guidelines for the Integrated Development of Information Technologyand Manufacturing Industry 2024-10-31 发布2024-12-1 实施 河南省仪器仪表学会发布 前 言 本文件按照GB 1.1-2020《标准化工作导则第1 部分：标准化 文件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别 这些专利的责任。 本文件由河南省仪器仪表学会提出并归口。 本文件起草单位：许昌市春光机械科技有限公司、许昌法拉地激 光智能科技有限公司、海南新智造科技有限公司、许昌欧客隆运动科 技有限公司。 本文件主要起草人：郭春亮、郭金龙、谷世卫、付卫娜、魏峰、 李卡、郭琳琳、赵昱馨。 T/HIS 020-2024 信息技术与智能制造融合发展指南 1. 范围 本指南适用于所有采用信息技术进行生产和管理的智能制造融合企业，包括 但不限于机械制造、电子设备、汽车制造等。 本指南旨在为信息技术与智能制造融合发展提供指导，确保技术应用的安全 性、有效性，并推动产业创新。 2. 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日 期的版本适用于本文件。凡是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 23011-2022《信息化和工业化融合数字化转型价值效益参考模型》 GB 23050-2022《信息化和工业化融合管理体系供应链数字化管理指南》 GB 23022-2022《信息化和工业化融合管理体系生产设备运行管理规范》 GB 23023-2022《信息化和工业化融合管理体系生产设备运行绩效评价指标 集》 GB 29319-2012 信息技术服务从业人员能力要求 GB 35273-2017 信息安全技术个人信息安全规范 ISO/IEC 27001 信息安全管理系统 GB 33356-2016 制造业信息化术语 《国家智能制造标准体系建设指南（2021 版）》 3. 术语和定义 3.1 数字化工厂 数字化工厂是指利用先进的信息技术和数字化解决方案，整合生产、物流和 供应链等环节的数据与系统，实现智能化、高效率和灵活性的制造生产模式。 T/HIS 020-2024 3.2 数字化转型 指将传统工厂的各个方面，包括生产、供应链、数据分析等，采用数字技术 进行改造和优化的过程。 3.3 物联网 通过互联网连接各种设备和传感器，实现设备之间的通信和数据交换，以实 现自动化和智能化的生产。 3.4 人工智能 利用计算机系统模拟人类智能的能力，对大量数据进行分析和决策，提高生 产效率和质量。 3.5 数据分析 通过收集、整理和分析大量的生产数据，提取有价值的信息和洞察，以优化 生产过程和决策。 3.6 云计算 将计算和存储资源通过互联网提供给用户，使其能够随时随地访问和共享数 据和应用程序。 3.7 自动化 使用机器和软件来执行生产任务，减少人工干预，提高效率和准确性。 3.8 虚拟现实和增强现实 利用计算机技术创建虚拟的环境或将虚拟元素与真实世界结合，以支持培训、 设计和维护等工作。 3.9 数字孪生 T/HIS 020-2024 通过建立物理实体的数字模型，并与其实时数据进行同步，实现对实体状态 的监测、仿真和优化。 3.10 供应链数字化 利用数字技术优化供应链管理，实现更高效的物流、库存和采购管理。 3.11 智能制造 将物联网、数据分析和自动化集成到制造过程中，实现智能化、灵活化和高 效化的生产。 3.12 工业互联网 将物联网技术应用于工业领域，实现设备、工厂和供应链的连接和优化。 3.13 工业4.0 代表第四次工业革命，将数字化、自动化和智能化应用于智能制造融合，实 现生产方式的革新和升级。 4. 总体要求 4.1 发展愿景 到2030 年，实现信息技术与智能制造融合的全面融合，智能制造融合企业普 遍达到智能化生产水平。 4.2 基本原则 4.2.1 创新驱动：鼓励采用最新信息技术，推动智能制造融合创新。 4.2.2 安全可控：确保信息技术应用过程中的数据安全和生产安全。 4.2.3 开放合作：促进跨行业、跨领域的技术交流与合作。 4.3 目标设定 T/HIS 020-2024 4.3.1 短期目标（1-3 年）：完成基础设施建设和关键技术研发。 4.3.2 中期目标（3-5 年）：实现生产流程的数字化、网络化改造。 4.3.3 长期目标（5-10 年）：构建完善的智能制造生态系统。 5. 关键领域 5.1 平台化设计 5.1.1 建立网络协同设计平台，整合数字化设计软件、工艺设计软件等资源。 5.1.2 应用产品数据管理系统（PDM），实现产品设计、工艺数据的集成管理。 5.1.3 通过协同设计平台打通设计的上下游，实现供应商、用户的在线参与和反馈。 5.2 智能化制造 5.2.1 确保信息基础设施安全可靠，支持数字化设备、自动化成套装备及控制系统 的广泛应用。 5.2.2 实现关键工序的自动化、智能化检测，确保产品质量的在线自动检测。 5.2.3 应用生产过程数据采集和监控系统，实现生产现场数据的实时监控和自动报 警。 5.2.4 利用制造执行系统（MES）和企业资源计划系统（ERP）的集成，优化生产 调度和管理。 5.3 网络化协同 5.3.1 依托网络协同平台，建立统一的制造资源模型和数据库，实现资源的统一管 理和共享。 5.3.2 建立企业间协同排产、调度等功能模块，推动不同企业间的生产业务、设备 和人员高效匹配。 5.3.3 建立供应链协同平台，实现集中采购、供应商管理库存（VMI）、精益供应 链管理。 5.4 个性化定制 T/HIS 020-2024 5.4.1 依托个性化定制平台，建立数字化设计和虚拟仿真系统，支持产品个性化重 组。 5.4.2 建立标准化、模块化的零部件资源库，发展客户定制设计、用户参与设计。 5.4.3 实现设计系统、订单系统、经营系统、生产系统集成，通过柔性化生产制造 系统快速响应市场和用户需求。 5.5 服务化延伸 5.5.1 依托信息网络服务平台，开展智能产品的远程在线监测/诊断、健康状况分析、 远程维护、故障处理、趋势预测等在线支持服务。 5.5.2 开展设施建设、检验检测、供应链管理、节能环保、专业维修等总集成总承 包服务，提供系统解决方案。 5.6 数字化管理 5.6.1 应用ERP、SCM、CRM 等系统，实现生产、采购、供应链、物流、仓储、 销售、质量、成本等经营管理功能的数字化。 5.6.2 应用自动化立体仓库、自动导引车（AGV/RGV）、仓储管理系统（WMS）， 实现自动化出入库与库存管理优化。 5.6.3 通过MES、WMS、PDM、ERP 等系统的高效协同与集成，实现设计、生产、 销售、服务等环节的互联互通。 5.6.4 建设数据资源池，实现大数据和人工智能应用，支持决策制定。 6. 实施路径 6.1 技术升级 6.1.1 研发投入：确保企业的研发投入与业务增长相匹配，持续引进和开发先进的 信息技术。 6.1.2 技术引进：评估并引进市场上成熟的技术解决方案，加速技术升级步伐。 6.1.3 技术合作：与科研机构和高校建立合作关系，共同进行技术研发和创新。 6.2 人才培养 T/HIS 020-2024 6.2.1 教育合作：与教育机构合作，开发符合企业需求的教育和培训项目。 6.2.2 在职培训：为员工提供在职培训和职业发展机会，增强其在信息技术和智能 制造领域的专业能力。 6.2.3 人才引进：吸引行业内的专家和高技能人才，加强团队的专业实力。 6.3 流程优化 6.3.1 流程评估：定期对现有生产和管理流程进行评估，识别改进点。 6.3.2 自动化实施：在关键流程中实施自动化技术，减少人为错误，提高效率。 6.3.3 流程再设计：基于信息技术，重新设计流程，实现更高效的资源配置和更快 的响应速度。 6.4 数据驱动 6.4.1 数据收集：建立系统化的数据收集机制，确保数据的完整性和准确性。 6.4.2 数据分析：利用数据分析工具，从大数据中提取有价值的信息，支持决策制 定。 6.4.3 数据应用：将数据分析结果应用于产品设计、生产优化和市场策略中。 6.5 安全保障 6.5.1 安全策略：制定全面的网络安全和信息安全策略，保护企业数据不受威胁。 6.5.2 安全培训：定期对员工进行安全意识和技能培训。 6.5.3 安全监控：实施实时监控系统，及时发现和响应安全事件。 6.6 标准制定与遵循 6.6.1 标准参与：积极参与国家和国际标准的制定，提升企业在行业内的话语权。 6.6.2 标准遵循：确保企业的技术发展和产品符合相关行业标准和法规要求。 6.6.3 标准更新：持续关注标准更新，及时调整企业策略和技术路线。 6.7 政策支持与激励 6.7.1 政策研究：深入研究国家和地方政策，寻找政策支持的机会。 T/HIS 020-2024 6.7.2 资金申请：积极申请政府提供的研发资助、税收优惠和财政补贴。 6.7.3 政策利用：充分利用政策优势，加速企业技术升级和市场扩张。 6.8 跨界合作 6.8.1 合作伙伴：寻找跨界合作伙伴，共同开发新技术和产品。 6.8.2 合作模式：探索多种合作模式，如联合研发、技术交流和市场合作。 6.9 知识产权管理 6.9.1 知识产权保护：加强对企业技术成果的知识产权保护，申请专利和版权。 6.9.2 知识产权运用：合理运用知识产权，增强企业的市场竞争力。 6.10 环境与社会责任 6.10.1 环保技术：采用环保材料和工艺，减少生产过程中的环境影响。 6.10.2 社会责任：积极承担社会责任，提升企业的社会形象和品牌价值。 7. 信息技术基础设施 7.1 网络基础设施 7.1.1 企业内部网络应支持至少1Gbps 的带宽。 7.1.2 应部署多层网络安全防护系统。 7.2 数据中心 7.2.1 数据中心应符合TIA-942 Tier III 标准。 7.2.2 数据备份应实现异地存储，备份周期不超过24 小时。 7.3 云计算服务 7.3.1 云计算服务应支持至少99.95%的服务可用性，并提供多层次的数据加密和访 问控制。 7.3.2 应提供多层次的数据加密和访问控制。 T/HIS 020-2024 7.4 物联网部署 7.4.1 IoT 设备应符合IEEE 802.15.4 标准，数据收集频率不低于每秒一次。 7.4.2 数据收集频率不低于每秒一次。 8. 智能制造关键技术 8.1 工业自动化 8.1.1 自动化设备标准：所有自动化设备必须符合IEC 61131-3 编程标准，并支持 至少两种以上国际通用通信协议。 8.1.2 设备互操作性：确保自动化设备能够无缝集成到现有的制造执行系统（MES） 中。 8.1.3 维护和支持：建立预防性维护计划，确保设备的正常运行时间最大化。 8.2 人工智能与机器学习 8.2.1 算法选择：基于特定应用场景（如质量检测、预测性维护）选择最合适的机 器学习算法。 8.2.2 数据管理：实施数据治理策略，确保用于训练的数据质量和完整性。 8.2.3 性能监控：定期评估算法性能，确保其准确性和效率满足生产需求。 8.3 大数据分析 8.3.1 数据集成：建立统一的数据集成平台，实现来自不同源的数据融合。 8.3.2 分析工具：采用先进的分析工具，如Apache Hadoop 和Spark，进行数据挖 掘和模式识别。 8.3.3 结果应用：确保分析结果能够转化为可操作的业务洞察，以指导生产决策。 8.4 虚拟现实与增强现实 8.4.1 技术应用：明确VR/AR 技术在产品设计、操作员培训和远程指导中的应用 场景。 T/HIS 020-2024 8.4.2 硬件要求：制定硬件配置标准，确保设备能够提供高质量的视觉体验。 8.4.3 软件开发：开发适用于特定应用场景的VR/AR 软件，提供用户友好的交互 界面。 9. 系统集成与互操作性 9.1 系统集成框架 9.1.1 架构设计：采用模块化的系统设计，确保系统的灵活性和可扩展性。 9.1.2 接口定义：定义清晰的系统接口规范，包括API 的请求和响应格式、数据类 型和传输协议。 9.1.3 兼容性测试：进行系统集成测试，确保不同系统组件之间的兼容性和数据一 致性。 9.2 标准化接口 9.2.1 接口文档：提供详细的接口文档，包括API 端点、请求参数、返回值和错误 代码。 9.2.2 版本管理：实施API 版本管理策略，确保向后兼容性和平滑过渡。 9.2.3 开发者支持：建立开发者社区，提供技术支持和最佳实践分享。 9.3 数据交换与共享 9.3.1 数据格式：统一数据交换格式，采用JSON 或XML，并遵循相关行业标准。 9.3.2 数据安全：实施数据传输加密和访问控制，确保数据交换的安全性。 9.3.3 共享机制：建立数据共享政策和流程，明确数据共享的范围、条件和责任。 9.4 系统监控与诊断 9.4.1 监控系统：部署实时监控系统，对关键性能指标（KPIs）进行监控。 9.4.2 故障诊断：开发自动化故障诊断工具，快速定位问题并提供解决方案。 9.4.3 性能优化：基于监控数据，定期进行系统性能评估和优化。 9.5 T/HIS 020-2024 互操作性测试 9.5.1 测试计划：制定详细的互操作性测试计划，包括测试范围、方法和标准。 9.5.2 测试执行：执行互操作性测试，验证系统组件之间的交互和数据交换。 9.5.3 问题跟踪：建立问题跟踪系统，记录测试中发现的问题并跟踪解决进度。 10. 安全与隐私保护 10.1 安全管理体系 10.1.1 建立信息安全政策：明确信息安全管理的目标、范围和责任。 10.1.2 实施信息安全培训：确保所有员工每年至少参加一次安全意识培训。 10.1.3 定期安全审计：至少每年进行一次内部或外部安全审计。 10.2 数据保护措施 10.2.1 数据分类标准：根据数据的敏感性，将数据分为公开、内部和保密三个等 级。 10.2.2 加密策略：对保密级数据在传输和静态存储时使用AES-256 加密。 10.2.3 访问控制：实施基于角色的访问控制（RBAC），并记录所有访问活动。 10.3 风险评估与应对 10.3.1 风险评估流程：每季度进行一次，包括资产识别、威胁建模和脆弱性扫描。 10.3.2 风险处理策略：对于每个已识别的风险，制定具体的缓解措施和责任分配。 10.3.3 应急响应计划：建立并测试应急响应流程，确保在4 小时内响应任何安全 事件。 11. 创新与研发 11.1 研发投入 11.1.1 研发预算：确保研发预算不低于企业年收入的5%。 11.1.2 项目跟踪系统：使用项目管理软件跟踪研发项目进度和预算使用。 T/HIS 020-2024 11.2 创新机制 11.2.1 创新奖励计划：设立年度创新奖，奖励提出创新想法的员工或团队。 11.2.2 跨部门协作平台：建立在线协作平台，促进知识共享和项目合作。 11.3 知识产权管理 11.3.1 知识产权申请流程：制定详细的知识产权申请、审查和维护流程。 11.3.2 知识产权数据库：建立内部数据库，记录和管理所有知识产权资产。 12. 人才培养与技能提升 12.1 人才发展战略 12.1.1 人才需求预测：基于未来三年的业务发展计划，预测人才需求。 12.1.2 多通道职业发展：为技术、管理和领导力角色设立清晰的职业发展路径。 12.2 技能培训体系 12.2.1 个性化培训计划：根据员工的能力和发展需求，定制个人培训计划。 12.2.2 在线学习平台：建立在线学习管理系统（LMS），提供丰富的电子学习资 源。 12.3 教育与实践结合 12.3.1 校企合作项目：与至少三所高校建立合作关系，共同开发实习和实训项目。 12.3.2 项目参与激励：为参与实际项目的员工提供额外的职业发展机会和奖励。 13. 标准实施与监督 13.1 实施计划 13.1.1 详细时间表：制定详细的月度和年度实施时间表，包括关键里程碑。 13.1.2 职责分配：明确项目团队、部门和个人在标准实施中的职责。 T/HIS 020-2024 13.2 监督机制 13.2.1 监督委员会：成立由高级管理人员组成的监督委员会，负责监督标准的实 施。 13.2.2 合规性跟踪系统：利用自动化工具跟踪标准的合规性，并生成月度报告。 13.3 效果评估 13.3.1 评估指标：定义包括技术实施、业务影响和用户满意度在内的评估指标。 13.3.2 定期评估：每半年进行一次自我评估和第三方评估，以评估标准实施的效 果。