行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
钢铁行业 智能化设备通用技术要求
建议项目名称
(英文)
Specification for intelligent service of equipment in process industry
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.99
中国标准分类号
H04
牵头单位
鞍钢集团信息产业有限公司
体系编号
518.6
参与单位
冶金工业信息标准研究院等
完成周期(月)
36
目的、意义
或必要性

该标准符合《智能制造发展规划(2016-2020)》《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》、《增强制造业核心竞争力三年行动计划》中重点领域智能装备。

设备的智能化主要通过生产设备的自动化控制、状态信息和生产数据的采集与监控,形成高度数字化、自动化、状态可感知的智能生产装备,为企业控制系统、企业云各类管理系统以及工业云服务平台的各类应用和服务提供数据支撑。对于流程型的各类生产设备,利用传感、数据采集、 信息网络等技术手段采集设备的状态信息和生产数据,用于企业内部各类控制、 管理系统的业务应用,并最终为工业互联网平台的各类应用提供支撑;同时,设备的各类数据也可以直接通过各类智能物联网关等边缘网关设备直接接入工业互联网平台,为平台的智能应用提供数据基础。

当前,智能设备在市场上需求呈爆发式增长,但没有相关的技术标准加以规范,因此产品和技术方案的通用性差、安全性低,急需制定行业标准加以规范。通过指定设备智能化服务标准:

1、  规范钢铁行业标准的设备智能化实现方式,并将钢铁行业生产设备按照生产状态分为静设备和动设备,通过规范智能设备实现方式,提高智能设备实现方式的通用性,降低投入成本。

2、  规范设备智能化网络接口与应用协议要求,设备智能化需以IP化、无线化为发展目标,涉及的网络需求有三类:1)联网设备通过边缘网关与工业互联网平台联接的网络需求;2)联网设备直接与工业互联网平台联接的网络需求;3)联网设备通过控制系统、IT系统与 工业互联网平台联接的网络需求;因此需要制定钢铁行业大容量物联网 (Massive IoTMTC)、低时延高可靠通信(Critical CommunicationsMTC)和增 强型移动宽带(eMBB)技术标准。

制定设备智能化功能标准,通过指定环境自适应标准、功能自适应标准、操作自适应标准,实现设备智能化的最有状态钢铁行业


范围和主要
技术内容

适用范围:

本标准规定了设备智能化服务的要求。

本标准适用于钢铁行业工业互联网领域的设备智能化及网络接口与应用协议服务。

设备智能化:

流程工业中的生产设备按照生产状态分为静设备和动设备两大类;

静设备(过程设备):主要作用部件是静止或者较少运动的机械。如窑炉,塔器、反应器,换热器,分离器、干燥器、储罐、管道、阀门等。物料经历物理 或化学过程,主要功能是为物料的物理过程和化学过程提供适宜的场所。 静设备本体随着生产运行时间的增加,老化与腐蚀等变化影响着设备的完整性、可靠性,需要对影响到生产过程安全、稳定的设备开展设备状态监测,了解 设备本体变化,及早发现故障隐患。智能化内容主要有压力、温度、变形、位移、 振动、堵塞、破损、开裂、腐蚀、泄漏、密封等。

动设备(过程机器):主要作用部件为运动(转动或平动)的机械。如泵,压缩机,鼓风机,压滤机、粉碎机,以及包含有电动机的大部分设备。物料只经历物理过程,主要功能是把能量传递给物料,提高其压力或速度。 动设备一般为一体化的机电设备,在生产运行过程中,部件(含部件间)运行情况等因素影响设备安全稳定运行,需要对这些参数实时监测,及早发出设备 预警信号,及时解决故障隐患。智能化内容主要有温度、振动、噪声、堵转、堵塞、 润滑、冷却、腐蚀、泄漏、密封等。

流程工业的设备智能化主要是通过增加传感器、检测仪和人工巡检方式实现 设备的智能化。对于温度、压力、振动等一些物理量,可以通过加装传感器或检测仪器实时获取设备运行状态,对于破损、泄露、开裂等一些难以通过传感器进行检测的设备状态信息,采用人工巡检的方式,通过检测器具间接或人的感官直接获取设备状态,并使用移动终端记录。

网络接口与应用协议

联网设备通过边缘网关与工业互联网平台联接的网络需求:需满足高带 宽、低时延、大并发需求;

联网设备直接与工业互联网平台联接的网络需求

联网设备通过控制系统、IT系统与工业互联网平台联接的网络需求

技术内容:

1、设备智能化要求(数据采集方式、通讯协议等)

2、设备智能化网络联接协议(联网设备与控制系统的联接、网络和 各类现场工业通信协议需实现高效互通、需支持、集成各种主流的工业协议)

3、设备智能化功能要求(环境自适应、功能自适应、操作自适应)


国内外情况
简要说明

对设备智能化,美欧发达国家在核心硬件(传感器等)、软件(算法、建模、预警系统等)已建立了一定的技术壁垒,再加上西方工业产业的发展历史悠久,为设备智能化的实践应用提供了丰富的经验积累,从全球来看已经占据了主导地位。国内厂商在设备智能化领域还处在起步阶段,许多参与者提供的产品和服务仅限于单机智能化,缺少有强竞争力的数据分析和专家系统做支撑。

  在国外,美国、日本、加拿大等国家的专家学者开展了设备智能化及故障分析研究,例如美国机械故障预防技术学会(MFDT)和麻省理工学院、日本三重大学、加拿大Lakehead大学、美国恩泰克公司、美国本特利公司(Bently Nevada)、日本三菱公司、瑞士Vibro-Me-ter公司等;洛克希德—马丁公司在国防部支持下以联合攻击战斗机(Joint Strike FighterJSF)为背景提出预测和健康管理技术(Prognostics and Health Management, PHM)的全新概念

设备智能化国际上为查到相关技术标准,同时国内在智能装备现行的6项标准中,未查到关于钢铁行业设备智能化相关技术标准


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
钢铁行业 智能化设备通用技术要求.doc (46.5KB)任务书(建议书)