T-ZJCX 0044-2024 预制构件智慧工厂管理系统导则

ICS35.240.99CCSP66团体标准T/ZJCX0044—2024Guidelinesforsmartfactorymanagementsystemsforprefabricatedcomponents浙江省企业技术创新协会发布T/ZJCX0044—2024 12规范性引用文件 13术语和定义 14系统建设准则 25系统架构 26系统流程管理 37系统技术要求 78系统安全与运行维护 9IT/ZJCX0044—2024本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起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这些专利的责任。本文件由浙江省企业技术创新协会提出并归口管理。本文件主要起草单位：绍兴市城投建筑工业化制造有限公司。本文件参与起草单位：绍兴市科技产业投资有限公司、浙江交工集团股份有限公司、浙江卓宏建设项目管理有限公司、河南途晟工程管理咨询有限公司、绍兴市建设工程质量安全管理中心、杭州交崮智能科技有限公司。本文件主要起草人：朱挺、赵颖超、何奔洋、潘森兵、水芳正、王建英、孙淦、丁小鹤、李佳琪、李媛媛、黎果、包城峰、宣金强、赵强飞、周瑞杰、许成涛、张岩、王璐瑶、林麟、雷俊飞、应丰灿、阴剑平、王倩。1T/ZJCX0044—2024预制构件智慧工厂管理系统导则本文件规定了预制构件智慧工厂管理系统的术语和定义、系统建设准则、系统架构、系统流程管理、系统安全与运行维护与技术要求。本文件适用于装配式建筑混凝土预制构件工厂智能化管理系统（下文简称“系统”）建设。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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T22080信息技术安全技术信息安全管理体系要求GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T24734.4技术产品文件数字化产品定义数据通则第4部分：设计模型要求GB/T25070信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求GB/T36132绿色工厂评价通则GB50666混凝土结构工程施工规范DB32/T4321公路工程施工安全管理信息系统技术规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1混凝土预制构件Concreteprecastelements混凝土预制构件包含预制梁、预制板、预制墩柱、预制管涵等，下文简称为预制构件。3.2智慧工厂SmartFactory智慧工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务，提高生产过程的可控性、减少生产线人工干预，合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。3.3生产管理系统Productionmanagementsystem用于工厂全流程的信息化、数字化、智能化系统。3.4数字孪生digitaltwin数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模2T/ZJCX0044—2024拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。4系统建设准则4.1智慧工厂管理系统的建设应以数据为核心，通过采集、传输、处理和分析生产过程中的各类数据，实现对生产过程的实时监控和智能决策。4.2智慧工厂管理系统应采用模块化设计方法，应具有生产管理、设备管理、库存管理、人员协作、数据分析与决策等功能。4.3系统应具备可扩展性，包括硬件和软件两个方面的扩展。4.4系统应充分运用自动化制造技术，如机器人、自动化生产线等。4.5系统的各个模块之间应通过网络进行连接，实现数据的实时传输和共享。系统应具备高效的网络通信能力，以及完善的数据安全机制，确保数据的准确性和安全性。同时，系统还应支持远程监控和控制功能，便于管理人员对生产过程进行实时监控和干预。4.6系统应充分考虑生产过程的安全性，通过引入安全控制系统，实现对生产过程的实时监控和预警，包括设备安全、人员安全以及环境安全等多个方面。4.7系统应具备高度的可靠性，能够长时间稳定运行。4.8系统应具备智能辅助和决策支持功能，能够实现人机协作。4.9系统应具备智能控制和监测设备功能。5系统架构预制构件智慧工厂管理系统的基本架构应包含感知层、网络层、数据处理层、应用层这四个关键层次，每个层次都承担着特定的功能，共同推动整个生产过程的智能化和高效管理。5.1感知层感知层可安装各类传感器、射频识别（RFID）标签、工业相机等设备，实时采集混凝土预制构件生产过程中的原材料、生产设备、生产环境等关键要素的数据。这些数据应包含温度、湿度、压力、位置、速度等，确保生产数据的全面性和准确性。5.2网络层网络层宜采用移动通信系统、第五代移动通信技术（5G）网络等先进技术，确保数据的稳定传输和高效交互。应符合虚拟专网、混合专网或本地网络模式的规定，实现工厂内部各设备、各系统之间的无缝连接，以及工厂与外部供应链、客户之间的数据共享。5.3数据处理层数据处理层应对感知层采集的数据进行存储、处理和分析，能够自动调整生产计划、优化生产流程、3T/ZJCX0044—2024预测设备故障等。5.4应用层应用层可通过智能控制系统、自动化生产线、管理系统（MES）等应用软件，实现对生产过程的智能控制和优化。6系统流程管理6.1系统管理系统可用于管理混凝土预制构件工厂客户订单、原材料进销存、生产过程控制、物流调度及产品交付、财务风险控制、统计与结算等过程的信息化系统。6.2预制构件编码管理6.2.1预制构件编码管理宜包括编码生成、编码追踪、信息溯源等。6.2.2预制构件编码宜能在预制构件生产信息化管理系统中根据编码规则自定义生成或根据编码模板填写后导入系统生成。6.2.3预制构件编码管理宜通过采用激光打印技术及二维码等手段关联并查询预制构件生产信息。6.2.4预制构件编码写入的信息量宜包含构件类型、构件规格、预制构件所属桥梁位置等。6.2.5预制构件编码规则包括但不限于：a）同一施工项目宜采用统一编码规则；b）预制构件编码内容包括但不限于项目名称、构件类型、构件规格、预制构件类型等；c）每一层编码内容宜由字符组成，字符宜是一个或多个数字或字母、数字+字母组成；d）每一层编码之间宜用连接符号，如“－”；e）系统宜具备识别预制构件编码功能，出现相同编码时进行重新录入提示，保证预制构件编码的唯一性。6.2.6每个预制构件生成独立的二维码，便于查看单个构件的生产、质检、入库、出库等全流程数字化管理信息。6.3预制构件生产计划管理生产计划管理宜包括计划制定、计划发布、计划排产、生产任务发布等，具体管理流程如图1所示，包括：a)在生产信息化管理系统中，根据项目生产需求，导入或录入预制构件生产计划清单；b)预制构件生产宜制定一段时间内的生产计划，如周计划、月计划等，生产计划根据工程实际施工进度进行动态调整；c)生产任务启动和结束宜在生产信息化管理系统填写任务明细信息；d)生产计划管理宜实时采集计划完成数量、计划开始时间、计划结束时间、台座利用情况、台座所处工序、生产预制构件类型等，实时上传至生产信息化管理系统。4T/ZJCX0044—2024图1生产计划管理流程图6.4预制构件生产过程信息化管理6.4.1预制构件所需原材料管理内容包括但不限于：a)原材料管理宜对所需原材料来源、进场时间、进场数量等数据进行采集；b)原材料检测宜采用物联试验检测设备采集试验数据，并通过网络模块上传于生产信息化管理系c)原材料检测指标包括但不限于水泥砂浆抗压强度、钢筋抗拉强度、断后伸长率等。6.4.2预制构件钢筋半成品及骨架制作过程管理内容包括但不限于：a)预制构件钢筋生产、加工宜采用自动化生产设备；b)钢筋骨架绑扎完成后宜推送消息至监理单位进行验收，并在系统中录入验收时间及负责人，上传验收资料。6.4.3预制构件模板安装完成后推送消息至监理单位进行验收，并在系统中录入验收时间及负责人，上传验收资料。6.4.4预制构件混凝土浇筑过程管理内容包括但不限于：a)浇筑楼宜安装生产监测设备对浇筑过程中数据进行采集；b)生产监测设备宜能对浇筑楼按照配合比所生产混凝土中包含的骨料比例、水胶比、水泥量、外加剂用量以及浇筑时间等数据逐盘采集，并通过网络模块实时上传于生产信息化管理系统。6.4.5预制构件张拉过程管理内容包括但不限于：5T/ZJCX0044—2024a)预制构件张拉设备宜具备数据采集功能，并能够将采集数据通过网络模块上传至生产信息化管理系统；b)预制构件张拉设备宜实时采集张拉应力、加载速率、持荷时间、伸长量、张拉时间等；c)预制构件张拉设备宜具备成套校正、检验和标定的功能，限位板、锚具、夹片、钢绞线宜配套使用，张拉千斤顶、油泵宜进行标定，传感器宜6个月或者300次至少标定1次，合格后方可使用。6.4.6预制构件压浆管理内容包括但不限于：a)预制构件压浆设备宜具备数据采集功能，并能够将采集的数据通过网络模块上传至生产信息化管理系统；b)预制构件压浆设备宜实时采集搅拌时间、压浆压力、压浆量、保压时间、压浆输送速度、压浆c)预制构件压浆设备宜具备成套校正、检验和标定的功能，传感器宜6个月或者300次至少标定1次，合格后方可使用。6.4.7预制构件存放管理内容包括但不限于：a)预制构件移动至存梁区，宜在生产信息化管理系统中录入存放时间、存放台座及位置。并有超存放期提醒功能；b)预制构件出厂宜在生产信息化管理系统中及时更新出厂时间、安装位置、运输车牌号、负责人等信息。6.5安全管理应满足DB32/T4321的功能要求。6.6机械设备管理6.6.1机械设备管理应包括机械设备基本信息管理、运行监控管理、维修保养信息管理、检查管理和定位信息管理等。6.6.2机械设备管理应能通过手机软件和电脑端进行管理。6.6.3机械设备基本信息管理功能应满足以下功能要求：a）机械设备基本信息采集宜采用设备身份识别二维码、射频识别（RFID）等电子标签；b）能实时查询移动设备数据；c）录入和查询特种作业人员信息，录入和查询机械设备基本信息安装、使用、维护和拆除等信息；d）机械设备信息数据宜采用本地或云存储方式。6.6.4运行监控管理功能应满足以下功能要求：a）监控记录机械设备运行状态；b）设定机械设备限制作业区域；c）实时采集运行数据；6T/ZJCX0044—2024d）数据无线传输到集成管理平台；e）自动分析、预警和提示运行数据。6.6.5维修保养信息管理功能应满足以下功能要求：a）能自动生成设备使用、维修、保养台帐；b）建立维护保养计划；c）记录维护保养信息；d）统计、分析和查询维护保养信息。6.6.6检查管理功能应满足以下功能要求：a）记录检查和巡检信息；b）统计、分析和查询检查信息；c）将重大事故安全隐患信息提供给相关责任人。6.6.7定位信息管理的施工机械功能应满足以下功能要求：a）将定位数据与地理信息系统（GIS）信息相关联；b）使用手机软件、电脑端实时查询机械设备定位信息。6.6.8智能设备使用时应能通过APP实时查看使用状态，包括运转情况、负荷情况、停用情况、维修情况、调离情况等信息。6.6.9设备管理档案应采用信息化管理，形成电子台帐，并应能通过手机APP实时查询设备情况。设备电子档案应包括设备履历表、设备基本信息、设备维修保养记录、设备检定、校准证书、特种设备检测检验证书等信息。6.7生产过程其他管理6.7.1生产过程其他管理内容宜包含人员管理、安全管理、视频监控、低碳管理等。6.7.2人员管理宜在生产信息化管理系统中录入人员基本信息并及时更新，人员劳务、培训教育、考勤、定位等信息宜通过网络模块上传至生产信息化管理系统。6.7.3安全管理宜定期进行安全隐患排查推送，排查结果宜及时上传至生产信息化管理系统；宜对施工现场人员未佩戴安全帽、不安全行为等事件进行抓拍，并通过网络模块实时上传至生产信息化管理系统；宜对梁厂的特种设备作业进行监测，并通过网络模块实时上传至生产信息化管理系统。6.7.4视频监控宜实时采集预制构件生产现场的影像资料，并通过网络模块实时上传至生产信息化管理系统。可吸入颗粒物（PM10）、超标污染物（PM100）、环境温度、空气湿度、噪声等数据，上传至生产信息化管理系统。7T/ZJCX0044—20247系统技术要求7.1一般规定7.1.1预制构件智慧工厂管理系统宜包括数据采集与传输子系统、数据分析与处理子系统、数据输出与呈现子系统。7.1.2预制构件智慧工厂管理系统对预制构件生产过程数据包括但不限于接收、分析、展示、评价和追溯。7.2系统组成7.2.1数据采集与传输子系统包括但不限于物联采集模块、网络传输模块、信号处理模块、显示模块、控制模块、存储模块等。7.2.2数据分析与处理子系统包括但不限于接收模块、网络传输模块、信号处理模块、存储模块等。7.2.3数据输出与呈现子系统包括但不限于网络传输模块、显示模块、控制模块等。7.3数据分析与处理系统7.3.1数据分析与处理系统宜对预制构件智慧工厂管理系统后台数据进行处理、分类、筛选等，经处理的数据归入各自所属的功能模块供查询、分析、预警处理等。7.3.2数据分析与处理系统宜对生产过程进行油耗、工时检测及效率分析管理，自动推送报警信息。7.3.3数据分析与处理系统应采用物联网手段，对预制构件的应力张拉设备力值、伸长量等数据实时采集、分析、处理，确保预制梁预应力施工作业的质量监控。7.4预警处理系统7.4.1预警系统应针对预制构件生产计划、生产工序、生产其他管理各环节采集及传输时超出阈值的异常数据，进行不同方式的预警信息推送，及时进行处理。7.4.2预警系统宜对预制构件生产、环境监测等各环节采集的关键参数根据GB50666、JTGF80/1、JTG3362、JTG/T3650、GB/T36132等相关规范设置合理的阈值。7.4.3预警系统不同程度的超阈值范围宜分别对应初级、中级、高级预警，并对三种等级的预警分别设置不同的消息推送方式以及消息推送人员。7.4.4预警系统推送设置包括但不限于：a）预警推送方式宜为通过网站、微信公共系统等媒体方式向相关人员推送预警消息；b）推送流程宜根据预警等级，由初级预警，中级预警和高级预警，逐级向上推送预警消息；c）预警消息内容宜包括预警产生时间、预警关键指标以及预警具体内容。7.4.5预警系统判断包括但不限于以下功能：a）预制构件智慧工厂管理系统宜对采集的关键指标数据通过系统后台进行超阈值判断；b）若超初级预警阈值，宜进行预警等级判定，根据预警等级进行不同方式的消息推送；c）若未超初级预警阈值，数据宜存入系统数据库进行计算、分类、展示。8T/ZJCX0044—20247.4.6预警系统提醒的相关人员宜及时对预警推送的内容进行处理，处理后将结果上传至系统完成闭环。7.4.7预警系统信息推送内容以及处理结果宜形成预警闭环记录存储在生产信息化管理系统中，并存入数据库，用于系统的生产质量统计、分析。7.4.8预警系统用户人数宜满足项目需求，并发访问量与管理人数相适应，页面响应时间、简单查询检索响应时间、复杂和组合查询检索响应时间、数据分析时间、备份恢复时间、代码管理时间、权限管理时间等使用需求。7.5数据库7.5.1数据库内容包括但不限于：a)预制构件编码管理数据库包括但不限于预制构件编码、预制构件生产信息；b)生产计划管理数据库包括但不限于预制构件生产计划、预制构件实际生产进度；c)生产过程信息化管理数据库包括但不限于张拉过程数据、压浆过程数据；d)生产过程其他管理数据库包括但不限于人员信息数据，视频通道配置和视频信息数据，安全巡查数据，安全问题处理日志数据，环境参数预警值配置、环境实时监控。7.5.2数据存储内容包括但不限于：a)预制构件质量监控视频数据永久保存，安保监控视频数据本地存储不少于三十天，异常事件预警视频数据由建设单位自行规定存储时间；b)预制构件编码管理数据库、生产计划管理数据库、生产过程信息化管理数据库、生产过程其他管理数据库等历史数据保存至工程建设结束，宜根据建设单位要求移交至指定管理部门。7.5.3数据备份内容包括但不限于：a)具有数据自动化备份功能，宜支持异地备份；b)数据自动分类保存到存储介质中；c)对各应用系统及其他信息数据进行集中的备份，系统管理员可以在任意一台工作站上管理、监控、配置备份系统，实现分布处理、集中管理；d)备份系统宜考虑网络带宽对备份性能的影响、安全性、容量的适度冗余、良好的扩展性等因素。7.6系统集成7.6.1系统配置具有提供信息采集、数据通信、数据分析处理的功能；具备数据可视化展示的能力；具备应用的扩展能力。7.6.2通信方式符合国际通用的接口、协议及国家现行有关标准的规定。不同数据库信息共享。通信方式具备扩展、升级的能力。7.6.3信息安全宜符合GB/T22239、GB/T25070、GB/T24734.4和GB/T22080相关的规定，网络安全等级宜不低于二等级保护要求。7.7系统升级9T/ZJCX0044—2024系统升级内容包括但不限于：a)具备硬件设备操作系统、业务中间件、业务应用系统和数据库的优化配置；b)系统宜具备动态扩容能力；c)系统宜具备利用自动化运维技术实现自动化编译、测试、部署、启动、运行。系统更新升级过程出现故障时，可自动回退到更新前状态；d)宜定期进行设备与系统运行情况评估，提出系统升级的合理化建议；e)