搜索结果: GB/T 45349-2025, GB/T45349-2025, GBT 45349-2025, GBT45349-2025
| 标准编号 | GB/T 45349-2025 (GB/T45349-2025) | | 中文名称 | 支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构 | | 英文名称 | Reference architecture of network collaborative manufacturing service platform supporting mass customization | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J07 | | 国际标准分类 | 35.240.50 | | 字数估计 | 14,171 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45349-2025: 支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构
ICS 35.240.50
CCSJ07
中华人民共和国国家标准
支持大规模定制生产的网络协同制造
服务平台参考架构
2025-02-28发布
2025-09-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 2
5 总体架构 2
5.1 通则 2
5.2 工业装备层 3
5.3 边缘层 3
5.4 IaaS层 3
5.5 PaaS层 3
5.6 SaaS层 4
6 各层功能 4
6.1 边缘层功能 4
6.2 IaaS层功能 4
6.3 PaaS层功能 4
6.4 SaaS层功能 6
附录A(资料性) 支持家电行业大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构示例 7
A.1 概述 7
A.2 平台参考架构 7
参考文献 9
前言
本文件按照GB/T 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。
请注意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专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。
本文件起草单位:北京机械工业自动化研究所有限公司、青岛科技大学、卡奥斯工业智能研究院
(青岛)有限公司、哈尔滨工业大学(威海)、中国机械科学研究总院集团有限公司、山东大学、华为技术
有限公司、北京大学、青岛酷特智能股份有限公司、中科云谷科技有限公司、依柯力信息科技(上海)股份
有限公司、上海科致电气自动化股份有限公司、重庆歇马机械曲轴有限公司、宁波极望信息科技有限公
司、大富科技(安徽)股份有限公司、北京滴普科技有限公司、东莞理工学院、东莞莱姆森科技建材有限
公司。
本文件主要起草人:秦修功、陶冶、初佃辉、尹作重、王海丹、高静、唐聪、王宇、李辉、涂志莹、任涛林、
刘士军、张晓璐、滕绍东、张利强、吴璇、李海滨、林慧苹、钟霄、孙逊、薛靖婉、杨秋影、黄世龙、尹可杰、
钟瑾、曹欣蔚、包正伟、肖竞、付玲、赵杰辉、潘晓衡、凃岐旭。
支持大规模定制生产的网络协同制造
服务平台参考架构
1 范围
本文件规定了支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构。
本文件适用于指导企业搭建、使用和运营大规模定制生产服务平台。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
利用网络技术和信息技术,通过资源共享,实现企业内部以及供应链上下游企业之间的产品设计、
生产、物流、销售、服务等活动协同工作的一种制造模式。
[来源:GB/T 43843-2024,3.1,有修改]
3.2
大规模定制 masscustomization
组织源于大量客户的个性化需求,对产品生存周期、系统层级中的一个或多个环节进行重构,在成
本、质量、交付周期、生产效率、法律法规等约束下,使得客户在大量可能产品以外指定符合需求的产品
型号,同时享有大批量带来的低制造成本的一种生产服务模式。
[来源:GB/T 25109.1-2010,3.2.10,有修改]
3.3
微服务 microservices
可独立部署,并提供可实现某应用中特定功能的服务的制品。
[来源:GB/T 42568-2023,3.1.3]
3.4
资源调度 resourcescheduling
为满足大规模定制生产的需求,对包括计算资源、存储资源、网络资源等各种资源的合理分配、有效
管理与使用。
3.5
虚拟化 virtualization
一种资源管理技术,将实体资源予以抽象、转换后呈现出来并可供分割、组合为一个或多个电脑配
置环境。
[来源:ISO/IEC 17826:2022,3.55]
3.6
边缘计算 edgecomputing
一种分布式运算的架构,将应用程序、数据资料与服务的运算,由网络中心节点,移往网络逻辑上的
边缘节点来处理。
[来源:ISO/IEC TR23188:2020,3.1.3]。
3.7
针对工业制造过程和管理过程等所涉及的工艺、材料、设备等制造技术方法,运用定律、定理和原理
建立的数学模型,能够揭示工业制造过程的内在科学规律和技术原理,并利用算法开发形成的程序。
[来源:GB/T 44122-2024,3.3]
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
APP:应用程序(Application)
AR:增强现实(AugmentedReality)
ML:机器学习(MachineLearning)
5 总体架构
5.1 通则
支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台总体架构应包括:工业装备层、边缘层、IaaS层、
PaaS层、SaaS层,如图1所示。
支持家电行业大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构示例见附录A。
图1 支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构
5.2 工业装备层
工业装备层应包括:生产现场的各种物联设备,如数控机床、工业传感器、工业机器人等。
5.3 边缘层
边缘层应包括:实时数据采集、协议适配解析转换、边缘计算与存储、任务逻辑编排等内容。
5.4 IaaS层
IaaS层应包括:服务器管理、网络管理、存储管理、集群管理、资源调度等内容。
5.5 PaaS层
PaaS层应包括通用PaaS层与大规模定制领域专用PaaS层。
通用PaaS层包括以下内容。
a) 资源部署与管理:服务组件、应用支撑、微服务治理、智能运维和运营管理等。
b) 开发类组件:低代码开发平台、商业智能开发平台、开发者社区、DevOps开发平台和AI开发
平台。
c) 大数据存储:连接时序数据库、关系数据库、内存数据库、非关系数据库、文件系统等的各类数
据源。
d) 大数据服务:提供数据定义、实时监测、预测算法、计算引擎等各种数据处理功能。
大规模定制领域专用PaaS层包括以下内容:
a) 知识库:浏览搜索、数据分析、信息管理、权限管理,以及个性化定制设计决策支持与个性化定
制生产决策支持等功能。
b) 工业机理模型:研发设计仿真类、生产过程管理类、服务效能提升类、设备故障诊断类、产品质
量监控、产品定制类等模型。
5.6 SaaS层
SaaS层应包括贯穿大规模定制的业务流程组件:交互定制、开放设计、精准营销、模块采购、智能生
产、智能物流、智慧服务等。
SaaS层应包括面向行业APP开发的服务组件:客户需求分析、定制产品服务、灵活配置选项、个性
化推荐、数字孪生与虚拟仿真等。
6 各层功能
6.1 边缘层功能
边缘层处理和管理大规模定制过程中靠近数据源的实时数据,满足对边缘计算资源的远程管控、数
据处理、分析决策、智能化的需求,为支持大规模定制生产的网络协同制造服务平台提供数据基础和边
缘决策。具体功能如下。
a) 实时数据采集:从各种工业设备和传感器中获取数据。
b) 协议适配解析转换:将不同协议的数据转换为统一格式,便于后续处理。
c) 边缘计算与存储:在靠近数据源的地方进行初步的数据处理和存储,减少延迟。
d) 任务编排:管理和调度边缘设备上的计算任务,提高效率。
6.2 IaaS层功能
IaaS层为用户提供完善的云服务基础设施,基于虚拟化、分布式存储、并行计算、负载调度等技
术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理。
注:并行计算是指许多指令得以同时进行的计算模式。在同时进行的前提下,可以将计算的过程分解成小部分,然
后以并发方式来加以解决。
具体功能如下。
a) 服务器管理:管理和维护物理和虚拟服务器。
b) 网络管理:确保网络连接的稳定性和安全性。
c) 存储管理:管理数据存储资源。
d) 集群管理:管理服务器集群,确保高可用性和负载均衡。
e) 资源调度:根据需求进行动态分配计算资源,优化资源利用率。
6.3 PaaS层功能
6.3.1 概述
PaaS层为大规模定制的工业应用软件开发提供基础平台。分为通用PaaS层和大规模定制领域专
用PaaS层。
6.3.2 通用PaaS层
6.3.2.1 资源部署与管理
资源部署与管理提供管理各类服务组件,提供微服务治理、容器管理、弹性伸缩、服务注册、服务发
现、平台监控、自动恢复、租户管理、计量计费等服务。
6.3.2.2 开发类组件
开发类组件提供低代码开发平台、商业智能开发平台、DevOps开发平台、AI开发平台和开发者社
区。为工业应用开发和部署提供基础环境和支撑能力,包括开发工具、框架、接口和微服务,支持大规模
定制应用的快速开发、测试、部署和运维,支持各类商业智能、AI等业务逻辑的灵活定制和高效运行。
6.3.2.3 大数据存储和大数据服务
大数据存储和大数据服务实现数据的集成、共享、访问和分析,提升数据的价值和效率。通过连接
各种数据源(如时序数据库、关系数据库、内存数据库、非关系数据库、文件系统),提供数据定义、实时监
测、预测算法、计算引擎等数据处理功能。
6.3.3 大规模定制领域专用PaaS层
6.3.3.1 工业机理模型
工业机理模型提供研发设计仿真、生产过程管理、服务效能提升、设备故障诊断、产品质量监控、产
品定制等模型。利用跨领域专业知识,结合工业生产实践经验,基于已知工业机理构建各类模型,实现
对大规模定制过程中的各类数据的分析应用。具体模型如下。
a) 研发设计仿真类模型:支持大规模定制产品研发和设计过程中的仿真模拟,优化设计方案,减
少试错成本,特别是大规模定制产品的设计优化。
b) 生产过程管理类模型:对大规模定制生产过程进行实时监控和优化管理,提高生产效率和产品
质量,特别是大规模定制生产的灵活性和效率。
c) 服务效能提升类模型:针对大规模定制产品的优化售后服务和维护流程,提高客户满意度和服
务效率,特别是大规模定制产品的售后服务优化。
d) 设备故障诊断类模型:面向大规模定制生产设备的维护和管理,对设备运行状态进行监测和故
障诊断,预防设备故障和停机。
e) 产品质量监控模型:对大规模定制产品质量进行全生命周期监控,确保产品符合质量标准和客
户要求,特别是大规模定制产品的质量控制。
f) 产品定制类模型:支持大规模定制产品的个性化定制,利用模块化设计和柔性制造技术,结合
客户需求分析和智能推荐系统,满足客户的特定需求和偏好。
6.3.3.2 知识库和知识引擎
知识库和知识引擎围绕大规模定制全流程,提供浏览搜索、数据分析、信息管理、权限管理,以及个
性化设计与定制生产的决策支持功能,帮助企业实现知识的挖掘、表示、推理、共享和创造。具体功能
如下。
a) 浏览搜索:为大规模定制过程提供快速、精准的知识检索功能,支持全文搜索、关键词搜索、分
类搜索等多种方式,集成 ML和AI技术,提高搜索结果的相关性和准确性,确保用户能快速
找到与定制需求相关的信息。
b) 数据分析:对大规模定制过程中的生产数据、市场数据、客户数据等进行多维度分析,提供数据
可视化和报告生成功能,结合数据挖掘和 ML技术,进行深度数据分析,支持大规模定制的
决策。
c) 信息管理:集中管理企业内部和外部的信息资源,支持大规模定制过程中的信息的采集、存储、
共享和更新,确保信息的高效管理和安全性,为大规模定制提供灵活性和扩展性。
d) 权限管理:针对大规模定制过程中涉及的敏感信息,提供细粒度的权限控制,确保不同用户和
角色只能访问和操作其授权范围内的资源,确保大规模定制过程中的信息安全。
6.4 SaaS层功能
SaaS层贯穿大规模定制的业务流程(如研发设计、生产制造、运营管理、资源调度等),面向不同工
业场景的大规模定制业务需求和策略,为平台用户提供各类工业应用软件或工业APP服务(如客户需
求分析、定制产品服务、灵活配置选项、个性化推荐、数字孪生与虚拟仿真等),实现大规模定制全流程的
数字化、网络化和智能化。具体功能如下。
a) 交互定制:支持用户与系统的交互,进行个性化定制。
b) 开放设计:提供开放的设计平台,支持用户参与设计过程。
c) 精准营销:通过数据分析和用户行为预测,进行精准的市场营销。
d) 模块采购:管理和优化模块化产品的采购流程。
e) 智能生产:利用智能技术优化生产过程,提高效率和质量。
f) 智能物流:优化物流管理,确保产品及时交付。
g) 智慧服务:提供售后服务和支持,提升用户体验。
附 录 A
(资料性)
支持家电行业大规模定制生产的网络协同制造服务平台参考架构示例
A.1 概述
大规模定制是以模块化设计为基础、以客户需求为导向的一种智能服务模式。协同制造是包含协
同设计、协同采购和协同生产的面向企业间制造的智能服务模式。大规模定制除了带来巨大的价值,同
时也面临着严峻的挑战。
a) 客户需求和定制需求的差异问题。家电行业的制造厂商主要面对企业客户和消费客户,每类
客户都会有个性化的需求。个性化的需求转换成平台的定制需求,如果转换出现歧义,定制出
的产品最终不能满足用户的个性化需求,客户的需求未能满足,容易对企业的品牌产品产生负
面影响。
b) 根据需求进行的协同制造。产品设计部门、采购部门和生产部门是独立的。设计部门在需求
传输过程中可能出现背离需求,设计的结果大相径庭。采购部门可能会出现未能处理好订单
和库存的关系的现象,没有及时采购原材料,导致生产部门无法继续作业等。生产部门出现原
材料使用不合理的现象,出现资源浪费严重的问题。
c) 协同设计、协同生产的全流程管理。家电行业的产品是基于模块化设计实现的。定制产品是
通过设计、生产等步骤实现的,是以订单驱动进行生产和物料需求。保证在交货日期内,能满
足客户需求,同时控制在低库存是面临的主要挑战。
d) 产品的售后服务。个性化定制的产品仅满足客户需求,产品是由多个企业协同制造的,很难利
用产品的组件进行替换,对产品进行维修。
针对上述挑战,面向家电领域,提出支持大规模定制生产的网络制造服务平台参考架构。
A.2 平台参考架构
支持家电行业大规模定制生产的网络协同制造服务平台(如图A.1所示),依托全生命周期的解决
方案,从生产生命周期到用户生命周期解决了企业边际效益递减;依托全流程的解决方案,从串联到并
联,解决了大规模和个性化定制的矛盾;依托全生态的解决方案,从封闭到开放,实现用户、资源的高效
率利用。
从技术层面分解,支持家电大规模定制生产的网络协同制造服务平台是由边缘层、IaaS层、PaaS
层、SaaS层和门户网站、大数据分析和安全防护体系等组成。
边缘层包含服务注册、外部API、流式分析、消息实时处理、协议配置、消息缓存、控制器、驱动装置、
传感器、数据库等工业设备类和各业务系统。
IaaS层包含服务器管理、网络管理、存储管理、虚拟化管理、群集管理和资源调度。
PaaS层包括开发中心、微服务组件库、工业建模分析、工业大数据系统和通过PaaS平台微服务治
理。开发中心包括开发工具、项目管理、DevOps。微服务组件库是由模型组件、算法组件、知识组件、区
块链、AR/VR、业务能力中心构成。工业建模分析包括设备数字化机理模型库、设备数据化建模工具、
机器学习算法库、工业AI算法库、机器训练学习、可视化面板模型库。工业大数据系统包含大数据服
务和大数据存储。大数据服务包括开放式API服务、机理模型服务、数据定义服务、模型服务、实时监
控服务等。大数据存储包括时序数据库、关系数据库、内存数据库、大规模并行处理、非关系型数据
库等。
SaaS层包括业务运营和应用创新。业务运营包括提质增效、资源配置和模式转换(大规模定
制),应用创新......
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