GB/T 25489-2010 网络化制造系统功能规划技术规范

ICS35.240.50

J07

中华人民共和国国彖标准

GB/T25489—2010

网络化制造系统功能规划技术规范

Technicalspecification

forthefunctionalplanningofnetworkedmanufacturingsystem

2010-12-01发布2011-05-01实施

GB/T25489—2010

目次

前言m

引言N

1范围1

2术语和定义1

3缩略语2

4网络化制造系统功能规划基本要求3

4.1全方位地支持网络联鶏企业3

4.2功能规划应有利于集成性3

4.3功能规划应有利于互操作性3

4.4业务过程数字化及商务过程的安全性3

5网络化制造系统功能模型基本框架3

5.1功能视图参考结构3

5.2功能模型4

6网络联盟企业管理平台功能描述5

6.1网络联盟企业生命周期5

6.2网络联盟企业组建与优化5

6.3网络联盟企业运行管理6

6.4网络联盟企业解散与重组6

7网络化制造系统应用平台主要功能描述6

7.1功能模型6

7.2协同经营管理分系统7

7.3敏捷供应链管理分系统10

7.4网络化协同设计分系统12

7.5网络化协同制造分系统12

7.6客户关系管理分系统14

8网络化制造系统基础平台功能描述15

&1公共服务管理分系统15

&2知识管理分系统16

&3应用软件与使能工具分系统16

8.4基础技术体系分系统17

&5计算机网络支撑分系统19

9网络化制造系统功能规划基本方法20

9.1功能规划的内容20

9.2网络化制造系统的功能组成规划21

9.3网络化制造系统功能组成的联系规划方法22

参考文献24

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GB/T25489—2010

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刖吕

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。

本标准负责起草单位:北京机械工业自动化研究所，上海交通大学。

本标准主要起草人:奚立峰、周炳海、李春常、孙洁香。

m

GB/T25489—2010

引言

随着制造业全球化进程的加剧，制造企业之间的协同与合作日趋增加，制造活动需要突破企业范围

和地域的限制，产品生命周期的各种业务活动需要在不同的企业、部门、应用等之间实现有效地集成；同

时，制造企业面临时间、质量、成本和服务等诸多方面的激烈竞争，而快速响应市场逐渐成为提高企业或

企业群体竞争力的首选要素。网络化制造模式的出现为应对这些新环境提供了有效的解决方案。标准

化是实现网络化制造的关键，通过制定一系列标准，以形成网络化制造标准体系，作为我国制造企业实

施网络化制造的标准依据和参考。

本标准属于网络化制造标准体系中的通用标准e制定本标准的基本目的是为企业在实施网络化制

造过程中进行网络化制造系统的功能规划时提供指导性的参考依据。

本标准的主要内容包括：网络化制造系统的基本功能要求；网络化制造系统的功能模型；网络化制

造系统平台、应用平台、基础平台的功能组成描述；网络化制造系统功能规划的基本方法。

IV

GB/T25489—2010

网络化制造系统功能规划技术规范

1范围

本标准规定了网络化制造系统各组成部分的功能，从功能视图的角度给出了网络化制造系统的参

考结构，在此基础上建立了网络化制造系统功能模型。正文列举了网络化制造系统的基本功能要求，给

出了网络化制造系统功能模型基本框架,描述了网络化制造系统中网络联盟企业管理平台、系统应用平

台和系统基础平台需要具备的基本功能组成，以此作为规划网络化制造系统各组成部分的功能联系的

参考基础，最后总结功能规划的基本方法。

本标准适用于我国企业实施网络化制造过程中进行网络化制造系统功能规划和网络化制造系统的

设计、运作与管理。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

2.1

网络化制造networkedmanufacturing

企业利用网络技术开展产品设计、制造、销售、采购、管理等一系列制造活动的总称。

2.2

网络化制造系统networkedmanufacturingsystem

企业在网络化制造模式的指导思想、相关理论和方法的指导下，在网络化制造集成平台和软件工具

的支持下，结合企业具体的业务需求，设计实施的基于网络的制造系统。

2.3

企业enterprise

以提供产品和服务为共同目标及任务的组织群体。

[GB/T18999—2003,2.2.1]

2.4

网络联盟企业networkedallianceenterprise

由市场驱动，通过市场竞争机制，为特定的任务组成的适应网络化制造模式的动态联盟企业。组成

这种动态联盟的成员可以是地理上分布的企业或企业的某些部门，它们通过网络互连，开展与制造活动

相关的各种业务，通常由作为核心企业的盟主企业发起，同时客户参与产品全生命周期的活动。网络联

盟企业可以随任务完成而解散，随新的任务产生而快速重组。

2.5

功能视图functionview

对企业中活动及丁作过程的描述及表达。功能视图描述元素的处理以及用若干单个处理步骤组来

描述复杂过程，并反映它们的逻辑连结及相互依存性的构造。功能视图着重表达系统行为特征、相互依

存性及元素在企业功能执行过程中的效应。

[GB/T18999—2003,3.7.4.2]

2.6

互操作性interoperability

a）两个或多个系统交换信息并相互使用已交换的信息的能力。

b）两个或两个以上系统可互相操作的能力。

1

GB/T25489—2010

[GB/T11457—2006,2.807]

2.7

可扩展性scalability

系统或部件能修订以增加它的存储或功能的能力的情况。

EGB/T11457—2006,2.594]

2.8

安全性，保密性security

对计算机硬件、软件进行的保护，以防止其受到意外的或蓄意的存取、使用、修改、毁坏或泄密。安

全性也涉及对人员的数据、通讯以及计算机安装的物理保护。

EGB/T11457—2006,2.1420]

2.9

资源resource

是服务提供商使用的可量化的资产，或者是另一个服务商代表一个服务提供商来完成服务请求（例

如：文件、通讯、货物等）。

3缩略语

ARISArchitectureofintegratedinformationsystem集成信息系统体系结构

ASPApplicationserviceprovide应用服务提供商

CADComputer-AidedDesign计算机辅助设计

CAEComputer-AidedEngineering计算机辅助工程

CAMComputer-AidedManufacturing计算机辅助制造

CAPPComputer-AidedProcessPlanning计算机辅助T艺规划

CIM-OSAComputeIntegratedManufacturing-OpenSystemArchitecture）计算机集成制造

开放系统体系结构

COMComponentObjectModel组件对象模型

CORBACommonObjectRequestBrokeArchitecture公共对象请求代理体系结构

CRMCustomeRelationshipManagement客户关系管理

EDIElectronicDataInterchange电子数据交换

ERPEnterpriseResourcePlanning企业资源计划

FTPFileTransfeProtocol文件传输协议

GERAMGeneralEnterpriseReferenceArchitectureandMethodology通用企业参考体系结构

与方法学

HTMLHypeTextMarkupLanguage超文本标识语言

ICMPInternetControlManageProtocol因特网控制报文协议

IPInternetProtocol网际协议

ISOInternationalOrganizationfoStandardization国际标准化组织

MANDATEManufacturingManagementDataExchange制造管理数据交换

MESManufacturingExecutionSystem制造执行系统

MMSManufacturingMessageSpecification制造报文规范

NENetworkedEnterprise网络联盟企业

NMSNetworkedManufacturingSystem网络化制造系统

OMGObjectManagementGroup对象管理集团

PDMProductDataManagement产品数据管理

2

GB/T25489—2010

PLMProductLife-cycleManagement产品全生命周期管理

RIPRoutingInformationProtocol路由信息协议

SCMSupplyChainManagement供应链管理

SGMLStandardGeneralizedMarkupLanguage标准通用化置标语言

SMTPSimpleMailTransfeProtocol简单邮件传输协议

SNMPSingleNetworkManagementProtocol简单网络管理协议

STEPStandardfotheexchangeofproductmodeldata产品模型数据交换标准

TCPTransmissionControlProtocol传输控制协议

UDDIUniversalDescription,DiscoveryandIntegration统一描述、发现和集成协议

UDPUseDatagramProtocol用户数据报协议

W3CWorldWideWebConsortium万维网联盟

XMLExtensiblemarkuplanguage可扩展标记语言

4网络化制造系统功能规划基本要求

4.1全方位地支持网络联盟企业

通过网络开展覆盖产品全生命周期各个环节的业务，支持网络联盟企业的所有生产经营活动。功

能规划应通过网络化制造系统功能模型体现产品全生命周期的各种主要功能，提供包括从供应商、制造

商、销售商到客户等的价值链的各种应用服务功能。

4.2功能规划应有利于集成性

按照CIM-OSA的分类，集成包括企业内部的物理系统集成、应用集成和业务集成以及企业间的集

成。实现企业内部和企业之间的集成，是网络联盟企业开展生产经营活动的基础。网络化制造系统功

能规划主要通过功能模型体现网络联盟企业范畴内的系统应用服务间的集成，包括：

——提供支持企业集成的应用服务功能；

——能够尽可能集成企业原有的遗留系统；

——提供应用服务与应用服务之间的集成，满足应用服务之间的有效耦合。

4.3功能规划应有利于互操作性

网络化制造系统功能规划过程中系统功能模型应有利于体现互操作性，满足以下要求：

——支持网络联盟企业的协作和资源共享；

——满足分布式、异构式、动态网络化环境的要求；

——系统具有开放性和模块化特性，应用功能之间具有标准化接口；

——系统具有可扩展性，满足未来服务的发展和更新。

4.4业务过程数字化及商务过程的安全性

网络化制造通过网络传递产品设计、制造、设备控制等的各种信息，数字化是网络化制造的重要基

础；而商务过程通过网络传递信息必须具备安全性。

5网络化制造系统功能模型基本框架

5.1功能视图参考结构

图1从系统功能视图的角度给出了网络化制造系统的参考结构，网络化制造系统由网络联盟企业

管理平台、应用平台和基础平台3部分组成，各个部分具有独立的功能，同时整个系统在功能上具有集

成性和互操作性。网络化制造活动随网络联盟企业的组建而开始，活动结束网络联盟企业随之解散。

网络化制造系统提供了网络联盟企业管理功能，包括组建、优化、运行、解散与重组，这些活动体现网络

化制造环境下的企业集成与协作。网络化制造应用平台是网络化制造系统的核心，包括了网络化制造

系统所需要实现的功能目标，覆盖了产品全生命周期的各项活动，是实施网络化制造过程中进行功能规

3

GB/T25489—2010

划的主要对象。网络化制造系统具有多种形态，不同形态和模式下可以具有参考结构中全部或部分功

能，可以根据实际需要进行必要的扩展。网络化制造基础平台提供了网络化制造必要的支撑环境，包括

计算机网络环境、基础技术体系、平台公共服务管理、知识库管理、应用软件和使能工具等。网络联盟企

业通过应用界面执行各项应用功能，应用平台与基础平台通过集成接口互联，从而实现应用功能在网络

环境下的集成。

在网络化制造系统功能视图参考结构的基础上，根据网络化制造系统主要组成要素，建立相应的网

络化制造系统功能模型，如图2所示,包括网络联盟企业管理平台、系统应用平台及基础平台3部分功

能。各部分由若干分系统、子系统及功能模块组成，网络化制造系统功能模型建立在这些功能组成之

上。其中系统应用平台功能包含了网络化制造系统的主要应用功能，本标准对其功能组成作了主要描

述。网络化制造系统功能视图参考结构中的应用界面和集成接口两部分的内容不在本技术规范阐述之

列，因此未进一步对其进行描述。

图2网络化制造系统功能模型

4

GB/T25489—2010

6网络联盟企业管理平台功能描述

6.1网络联盟企业生命周期

网络联盟企业是网络化制造系统的主体，是网络化制造环境下企业集成与协作的特有形态。作为

一种因市场机遇而组建的动态企业联盟，网络联盟企业自身具有一定的生命周期，包括其组建与优化、

运行管理、解散或重组。网络联盟企业管理是对这一生命周期的各阶段中合作伙伴（盟员）间的相互关

系的管理。

6.2网络联盟企业组建与优化

6.2.1基本逻辑

网络联盟企业组建是网络化制造过程的重要内容，它以市场为导向，以资源优化为基础，以产品或

服务为对象，以获取企业利益为目标。网络联盟企业成员的选择需要一定的策略并根据策略制定相应

的评价标准。

6.2.2基本功能

网络联盟企业组建与优化的基本功能包括：

a）盟员资源要素管理

盟员是网络联盟企业的基本单元，盟员资源是结盟的基础。盟员资源管理包括以下功能：

1）盟员资源要素分类。盟员应具有相应的人员、设备、物料、技术和市场中的部分或全部要素。

资源要素的分类便于网络联盟企业组建时的资源发现及对盟员资源的评价；

2）盟员资源信息模型建立。提取盟员资源要素信息，构建起信息模型。盟员资源要素信息化是

企业利用网络和计算机技术对盟员资源进行最优选择的基础。

b）制定盟员选择策略

网络联盟企业盟员的选择需要遵循科学合理的策略。合理的决策将降低网络联盟企业中盟员选择

的难度。盟员选择策略需要根据网络联盟企业的任务确定各个阶段的合作类型，例如开发设计合作伙

伴、制造合作伙伴、供应链合作伙伴等，并做出相应的决策。

c）制定盟员的评价标准

根据盟员选择策略,结合具体的影响因素，制定相应的评价标准。

1）确定选择盟员的影响因素：

——候选企业内部因素：如成本、时间、质量、服务、设计制造销售能力等；

——候选企业外部因素：如合作伙伴间的相互作用、地域影响、协作能力、社会环境等。

2）影响因素的定量与定性评价：根据网络联盟企业的经营目标与上述因素之间的相互关系，确定

定量与定性因素，按一定规则和优化决策目标进行分类评价，并将结果作为盟员选择的参考依

据。评价过程需要相应的评价方法和丁具作为支持。

d）组建网络联盟企业

在盟员资源要素信息化基础上，根据盟员选择策略和评价标准，通过一定的结盟机制组建网络联盟

企业。这种机制通常需要将市场竞争中的招标/投标机制与结盟过程的实际情况相结合进行操作。结

盟过程一般包括：

1）信息发布与资源搜索。联盟发起者通过网络发布任务信息，启动招标/投标机制，同时根据需

求，通过网络搜索具备所需资源要素的相关企业，寻找潜在的结盟企业。

2）方案组合。根据一定的盟员选择策略和评价标准（如最大利益原则、最短时间原则等），将上述

过程得到的潜在的企业与盟主结合，形成多个候选的方案。

3）决策与选优。通过一定的决策理论和综合评价选择方法，选出最优的组合方案。

5

GB/T25489—2010

4）构建联盟。根据盟员选择结果，建立动态联盟并明确成员的责任与义务，签订合同，建立以过

程和项目管理为主线、以协作为主要方式的动态组织机构。

6.3网络联盟企业运行管理

6.3.1基本逻辑

网络联盟企业根据合同任务开始协同规划项目整体进程和制定解决方案，并在其执行过程中进行

协同监控，从企业层次对网络联盟企业的运行进行管理。

6.3.2基本功能

该模块应该具备以下功能：

a）项目整体进程规划

在全局宏观约束条件下，网络联盟企业协同规划项目制造进程、网络联盟企业成员间合作机制，通

过协作进行任务分解，制定解决方案。

b）过程协同监控

在网络联盟企业运行过程中对项目进程、企业间协作活动的监控，实现企业间的集成与协作，包括：

1）保持网络联盟企业成员间竞争协作机制。企业间的协作是网络联盟企业正常运行的基础；

2）确保网络联盟企业信息与资源共享。信息与资源共享是企业集成的必要条件；

3）网络联盟企业项目进程监控。按照进程计划与解决方案对产品全生命周期协同活动进行

监控；

4）网络联盟企业运行过程冲突解决。企业运行过程不可避免会产生目标冲突与约束冲突，过程

协同监控提供冲突预测与冲突解决方案，确保网络联盟企业正常运行。

6.4网络联盟企业解散与重组

6.4.1基本逻辑

作为由市场驱动、任务导向的临时性动态联盟，网络联盟企业随任务完成而解散，随新的任务而快

速重组。

6.4.2基本功能

该模块应该具有以下功能：

a）网络联盟企业解散

1）合作关系终止。根据合同，随任务的完成，终止网络联盟企业成员间的合作关系，网络联盟企

业成员重新成为完全自主的实体；

2）网络联盟企业组织机构解散。实施网络化制造过程中，网络联盟企业可能需要组建临时性组

织机构，由于合作关系终止，这些机构也随之解散。

b）网络联盟企业重组

根据新市场机遇，接受任务的企业重新进行合作伙伴选择，组建新的网络联盟企业。历史结盟记录

将为网络联盟企业重组提供参考信息，加速其重组过程。

7网络化制造系统应用平台主要功能描述

7.1功能模型

应用服务层是网络化制造系统功能模型中的核心层，包含了网络化制造环境中覆盖产品全生命周

期的协同设计、协同制造、协同生产经营管理活动及供应链管理、客户关系管理等相关活动。图3给岀

了应用平台的功能模型。

6

GB/T25489—2010

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图3网络化制造系统应用平台功能模型

7.2协同经营管理分系统

网络联盟企业运行，主要以过程和项目管理为主线，协同经营管理分系统在职能范围上包括协同经

营决策、网络化项目管理、协同生产管理、资源管理、质量管理等成员企业级和项目级任务执行过程的管

理功能。从产品增值过程看，协同经营管理分系统与供应链管理、协同工程设计、协同制造及客户关系

管理等功能紧密联系，实现网络化制造需要这些功能分系统进行无缝集成。

根据实际需要，协同经营管理分系统可能与供应链管理、客户关系管理在功能上有一定的重