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GB/T 35132.5-2020

基本信息

标准号: GB/T 35132.5-2020

中文名称:自动化系统与集成 制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估第5部分:环境绩效评估数据

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 自动化 系统 集成 制造 能源 效率 环境影响 因素 评估 环境 绩效 数据

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标准简介

GB/T 35132.5-2020.Automation systems and integration- Evaluating energy efficiency and other factors of manufacturing systems that influence the environment-Part 5: Environmental performance evaluation data.
1范围
GB/T 35132的本部分规定了EPE数据的类型及各类EPE数据所包含的属性,可根据GB/T 35132.1中所述的一般性原则使用各类EPE数据对生产系统进行环境绩效评估。此外,本部分也建议将环境绩效评估数据映射到IEC 62264规定的信息模型中.
GB/T 35132.5适用于离散,批量和连续生产。
GB/T 35132.5既适用于整个生产设施的评估,也适用对生产设施的部分进行评估.
GB/T 35132.5不涉及数据和信息模型的结构.交换数据模型时所用的协议,也不涉及能被数据模型实现的功能层级和IEC 62264所规定的第1层和第2层中的活动。
本部分涉及的范围有:说明各种数据和信息模型之间的差异以及不同环境指标下实际数据的差异。
本部分涉及通信协议使用的结构化数据和信息模型的语义。这里的“语义”指的是能解释属性和上下文信息含义的信息。
以下内容不属于本部分的范围:
对产品生命周期的评估;
对特定于指定行业部门,制造商或机器的EPE数据的说明;
数据获取的过程;
数据 通信的过程。
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(或是最新的修订版本)适用于本文件。
GB/T 35132.1-2017自 动化系统与集成制造 系统能源效率以及其他环境影响因素的评估第1部分:概述和总则(ISO 20140-1 :2013,IDT)

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标准内容

ICS25.040.01
中华人民共和国国家标准
GB/T35132.5—2020/ISO20140-5:2017自动化系统与集成
制造系统能源
效率以及其他环境影响因素的评估第5部分:环境绩效评估数据
Automation systems and integration-Evaluating energy efficiency andother factors of manufacturing systems that influence the environment-Part5:Environmentalperformanceevaluationdata(ISO20140-5:2017,IDT)
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
1范围
2规范性引用文件
术语和定义
4环境绩效评估(EPE)数据的分类4.1环境绩效评估数据的语义信息4.2按来源和时间分类的EPE数据4.3数据的进一步细化分类
5实际数据
5.2实际数据的来源
运行步骤的实际数据
CRR步骤的实际数据
6外部数据
上游数据
6.3环境特征数据(ECDwww.bzxz.net
6.4交换剩余的CRR数据
7参考数据·
通则·
剩余CRR数据
生产控制数据
制造系统数据
过程计划数据
8环境绩效评估数据映射
概述·
能源管理相关分类
8.3第2层、第3层与第3层、第4层实际数据的差异附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
EPE数据映射
IEC62264-2通用对象模型
GB/T35132.5—2020/IS020140-5:2017IV
附录C(资料性附录)ISO22400-2所描述的关键性能指标记录结构附录D(资料性附录)
附录E(资料性附录)
用例:测量个体设备和系统总实际能耗物料上游数据-区域指令和国际标准38
GB/T35132.5-2020/ISO20140-5:2017附录F(资料性附录)
附录G(资料性附录)
参考文献
温室气体排放生命周期
常用的能源数据模型属性…
GB/T35132.5—2020/ISO20140-5:2017GB/T35132《自动化系统与集成制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估》分为如下几部分:
第1部分:概述和总则;
第2部分:环境绩效评估过程;
第3部分:环境绩效评估数据聚集过程;—第4部分:间接影响和CRR影响的分配和装载过程;一第5部分:环境绩效评估数据。本部分为GB/T35132的第5部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO20140-5:2017《自动化系统与集成制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估第5部分:环境绩效评估数据》。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。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分起草单位:浙江大学、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江中智达科技有限公司、浙江大学宁波理工学院、深圳职业技术学院。本部分主要起草人:苏宏业、黎晓东、李啸晨、王一钦、邵寒山、谢磊、王海丹、孙洁香、侯卫锋、马龙华、卢山、柳华锋、叶建位、邹雄飞。GB/T35132.5-—2020/S020140-52017引言
GB/T35132规定了制造系统能源效率和其他环境影响因素的评估方法,例如能源消耗、损失和排放等,即环境绩效评估(EPE)方法。该评估方法为分析制造系统能源使用和对环境影响提供了指南。GB/T35132通过分析制造系统和活动,系统地评估环境影响。GB/T35132主要针对离散制造系统,包括飞行器、汽车、电子器件、机械工具和其相关产品部件生产过程中的成形、机械加工、涂装、装备、检测等环节。GB/T35132专注于将环境绩效评估(EPE)方法应用于由多个制造设备构成的分层式结构的制造系统,例如工作单元、工作中心、区域和工厂。环境绩效评估(EPE)方法还能应用于对不同制造系统的配置以及生产管理和制造设备运行水平的提升效果进行量化。
GB/T35132中的环境绩效评估(EPE)方法和基本概念也可用于连续生产和批量生产过程的环境影响评估。
GB/T35132可用于:
作为基准衡量制造系统的环境影响;一进行环境性能研究,以改进当前的制造过程,重置制造系统或设备,以及设计新的制造系统;比较生产同一产品的不同制造系统的环境性能;设定环境改善的最高目标,以及中间系统、工作单位、制造设备的细目列表;通过观察环境表现的实际状态来改善车间运行。GB/T35132的预期用户包括:
工厂、站点与企业的环境监察经理;—一产品生产计划工程师;
—制造系统规划、设计人员;
生产工程师和主管。
本部分为生产系统的环境绩效评估提供一种全面普适的原则。IV
1范围
GB/T35132.5-—2020/ISO20140-5:2017自动化系统与集成制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估第5部分:环境绩效评估数据
GB/T35132的本部分规定了EPE数据的类型及各类EPE数据所包含的属性,可根据GB/T35132.1中所述的一般性原则使用各类EPE数据对生产系统进行环境绩效评估。此外,本部分也建议将环境绩效评估数据映射到IEC62264规定的信息模型中。本部分适用于离散,批量和连续生产。本部分既适用于整个生产设施的评估,也适用对生产设施的部分进行评估。本部分不涉及数据和信息模型的结构、交换数据模型时所用的协议,也不涉及能被数据模型实现的功能层级和IEC62264所规定的第1层和第2层中的活动。本部分涉及的范围有:说明各种数据和信息模型之间的差异以及不同环境指标下实际数据的差异。本部分涉及通信协议使用的结构化数据和信息模型的语义。这里的“语义”指的是能解释属性和上下文信息含义的信息。
以下内容不属于本部分的范围:对产品生命周期的评估;
一对特定于指定行业部门,制造商或机器的EPE数据的说明;数据获取的过程;
—数据通信的过程。
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(或是最新的修订版本)适用于本文件。GB/T35132.1一2017自动化系统与集成制造系统能源效率以及其他环境影响因素的评估第1部分:概述和总则(ISO20140-12013,IDT)3术语和定义
GB/T35132.1一2017界定的以及以下术语和定义适用于本文件。ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库:—ISO在线浏览平台:https://iso.org/obp;IECElectropedia:https://electropedia.org/。3.1
实际数据actualdata
在制造过程(3.15)中从制造系统(3.16)测量或计数的数据(3.2)。I
GB/T35132.5—2020/ISO20140-5:20173.2
数据data
事实、过程或事件等对象的测量或派生特征的值的集合,可进一步处理,形式化为适用于沟通、处理和解释的信息(3.5)。
enterprisedomain
企业域
该域包括第4层(3.12)中的所有活动以及第3层(3.11)中流人和流出的信息(3.5)。3.4
外部数据externaldata
制造企业外部的数据(3.2)。
信息information
有关对象,例如事实、过程或事件的数据(3.2)组合,从而以有意义的形式对特定语义中的特定含义进行解释。
注1:数据(3.2)和信息都是项目的集合。在本部分的语境中,当数据结构、模型或对象也包含参考元素时(参见第4章和术语3.17),数据将成为信息。注2:为了简化文本,除非明确规定,本部分将使用“信息”作“环境绩效评估信息”的含义。3.6
environmental performanceevaluationdata环境绩效评估数据
EPE数据EPEdata
可用于环境绩效评估的数据(3.2)。3.7
关键性能指标keyperformanceindicator;KPI系统或系统组成部分一些关键方面的性能测量指标。注:关键性能指标由组织根据其任务,运营计划和持续改进程序确定的具体标准来选择。3.8
第0层Level0
实际物理过程。
注:该术语用于企业控制系统的功能层次。[来源:GB/T20720.1—2019,3.1.19,增加了注]3.9
第1层Level 1
涉及感知和操纵物理过程的功能。注:该术语用于企业控制系统的功能层次。[来源:GB/T20720.1—2019,3.1.18,增加了注]3.10
第2层
Level2
涉及监督和控制物理过程的功能。注:该术语用于企业控制系统的功能层次。[来源:GB/T20720.1—2019,3.1.17,增加了注]3.11
第3层
Level3
涉及管理工作流程以生产所需最终产品的功能。注:该术语用于企业控制系统的功能层次。2
[来源:GB/T20720.1—2019,3.1.17,增加了注]第4层Level4
管理制造组织所需的涉及业务相关活动的功能。注:该术语用于企业控制系统的功能层次。来源:GB/T20720.12019,3.1.16,增加了注3.13
GB/T35132.5—2020/IS020140-5:2017制造运营与控制域
manufacturing operations and control domainMo&C域MO&Cdomain
该域包含所有在第3层(3.11)、第2层(3.10)和第1层(3.9)中流动的活动和信息(3.5),以及第4层(3.12)流人和流出的信息。
注:传统术语“控制领域”包含了此术语“制造运营与控制域”所定义的活动。[来源:GB/T20720.12019,3.1.123.14
manufacturingoperationsmanagementdomain制造运营管理域
MOM域MOMdomain
该域包括第3层(3.11)中的所有活动以及第1层(3.9)、第2层(3.10)、第4层(3.12)流入和流出的信息(3.5)。
注1:制造运营管理领域是制造运营和控制域(3.13)的一个子集。注2:这个定义中的信息也指本部分中的数据(3.2)。来源:GB/T20720.1—2019,3.1.23,增加了注23.15
manufacturingprocess
制造过程
在制造中一系列涉及物料、信息(3.5)、能源、控制或制造领域中任何其他元素的流动和/或变换的过程。
来源:GB/T27758.1—20113.16
制造系统manufacturingsystem
由各个制造设备的层次结构组成,由特定的信息模型协调的系统,以支持制造过程(3.15)的执行和控制,涉及制造工广中信息(3.5)、物料和能源的流动。[来源:IS016100:2009,3.19,增加了“由各个制造设备的层次结构组成”3.17
参考数据referencedata
由制造系统生成或管理的关于制造系统(3.16)和制造过程(3.15)方面的数据(3.2),不同于实际数据(3.1)。
上游数据upstreamdata
与通过边界进人单元过程的资源相关的数据(3.2)。4环境绩效评估(EPE)数据的分类4.1环境绩效评估数据的语义信息EPE数据的值(通过在第1层中进行的测量获得的实际数据)很少以单个数值(例如发酵罐中的即3
GB/T35132.5—2020/IS020140-5:2017时啤酒麦芽浆温度,瞬时泵能源消耗)的形式获得。通过结构化数据模型(见参考文献[36]),实际数据的值通常与设备和运行语义信息相关联。包含在数据模型中的实际数据和语义信息随后被处理并且被汇总到包含生产控制,制造系统和过程计划等语义信息的结构化信息模型(参见GB/T20720.1一2019)中。
本部分的5.2表明,同一实际数据值可以被位于制造系统的功能层2,3和4中的多个数据和信息模型中所包含。
注:根据配置模型的目的(如为了能源管理和过程控制等),实际数据的值可以包含在各种数据和信息模型中。结构化数据和信息模型的一个共同点是:他们都能与相应语义信息进行连续整合,从而在位于不同层级功能中的各种活动之间进行交换。EPE数据模型可以包含一个或多个属性。属性表示数据的语义信息,这些属性包括:一获得数据的时间;
—获得数据的方法;
一处理数据的方法;
数据的目的(例如作为对信息请求,或是对控制、报告、EPE、KPI评估等活动的响应)。4.2按来源和时间分类的EPE数据EPE数据应根据来源和时间分类如下:实际数据;
外部数据;
一参考数据。
图1展示了实际数据在制造过程期间,在企业内部生成。参考数据也在制造企业内部生成,但是在制造过程执行期间之外生成。
其余的EPE数据由外部数据表示,这些数据在制造企业的外部生成。数据生成
制造过程期间
从企业内部
从企业外部
实际数据
外部数据
制造过程之外
的其他时间
参考数据
图1EPE数据通过来源和时间的分类如图1所示,实际数据、参考数据和外部数据构成了EPE所需要的所有数据。这一通过来源和时间对EPE数据进行分类的方法要求所有数据都应具备以下两种属性:a)数据的来源;
b)数据的时间(在制造过程执行过程中数据生成的时间)。通过来源和时间这两种属性,EPE数据能被明确分类为实际数据、参考数据和外部数据4.3数据的进一步细化分类
图2描述了图1中所示的数据分类的进一步细化。以下列项部分展示了实际数据、外部数据和参4
考数据的细化分类。
实际数据:
在运行步骤中的实际数据;
在建构、重构和退役步骤中的实际数据;其他实际数据。
外部数据:
上游数据;
环境特征数据;
在建构、重构和退役步骤中的其余数据;其他外部数据。
参考数据:
过程控制数据;
生产系统数据;
过程计划数据;
其他参考数据。
数据(3.2)
外部数据
5实际数据
5.1概述
实际数据
GB/T35132.5-—2020/IS020140-5:2017参考数据
图2环境绩效评估数据的精细分类妞
物理和化学系统具有可测量的属性,这些属性的值可以描述系统的状态。物理和化学系统属性的示例包括:温度、距离、电压、流量和液位。测量通常由位于第1层的传感器执行。在第1层中传感器测得的仅由单值展现的实际数据(例如,瞬时温度或电压值)很难直接应用于第3层和第4层。自动化系统通常会将实际数据与设备运行语义信息整合到数据信息结构中。因此,本部分中的术语“实际数据”是指一种特定的数据结构,其中包含了实际数据的值。5.2实际数据的来源
5.2.1概述
图3说明了同一实际数据的值可以同时储存在不同层级中的包含有不同语义信息的数据模型和信5
GB/T35132.5—2020/ISO20140-5:2017息模型中。
MO&C和MOM域不涉及具体的实际数据,而仅涉及数据信息处理和传递的活动。与之对应,本部分规定了环境绩效评估的数据,而不涉及产生实际数据的活动(如数据获取活动),亦或是信息在活动和层级间的传递方式。图3中代表信息流和活动的形状用灰色标记,以强调这些特定主题超出了本部分的范围。
5.2.2第2层的实际数据
第2层接收并包含第1层的实际数据的值(图3中未描述实际数据从第1层到第2层的传输过程,因为数据传输活动本身不在本标准的范围内)。MO&C执行各层之间的实际数据和语义信息的传输。例如,MO&C可以将实际数据从第2层传输到第3层并储存。
位于第2层的由第1层采集的实际数据可以选择直接通过MO&C进行处理和传输,而不在第2层进行进一步处理。或者,也可以选择在第2层中进行处理,将第1层采集的数据与语义信息整合到数据信息模型中,这里的数据信息模型是和第1层采集到的一致的,也可以是新的。第2层还包含由在第2层中MO&C规定的活动生成的实际数据。MO&C活动可以处理来自第1层,第2层和第3层的一个或多个实际数据(例如:使用第1层测量的电流值和早些时间在第1层测定并储存在第3层的电压值的乘积来计算电功率)。5.2.3第3层的实际数据
第3层中包含的活动可能需要第2层实际数据。注:很多情况下制造系统只能使用有限个数的功率计去计量各个生产设备单独的功耗。所以通常单个生产设备功耗都是根据供电线路的总功率(这个值存储在第3层中)和同在这一条供电线路上其他设备的功率(这个实际数据储存在第2层中)计算剥离出来的。MO&C活动(例如历史数据库储存了第2层和第3层的部分实际数据。第3层储存的数据可被保存以供日后对生产系统进行环境绩效评估。第3层将第2层所包含的实际数据与MO&C活动整理出的结构性文档(例如生产报告和测试报告)中包含的各类语义信息整合起来。这些实体或电子格式的结构性文档记录着第3层数据的来源。在第3层中的历史数据库和报告同样包含第2层、第4层中数据信息模型的语义信息。报告为第3层或第3层计算的KPI也可以在其模型结构中包含实际数据(参见附录C)。5.2.4第4层的实际数据
可用于第4层处理的实际数据包含在企业资源计划(ERP)或制造资源计划(MRPI)常用的结构化信息模型中(例如GB/T20720信息模型)。第4层中报告或计算的KPI也可以在其模型结构中包含实际数据(参见附录C)。
5.2.5实际数据来源的选择
图3说明了可用于选择实际数据源的多种选项。测量数据值可以在多个层级以及各种数据和信息模型中被获得和访问。此外,包含相同实际数据的特定数据模型也可以在多个层级中存在,取决于有怎样的语义信息被整合于模型中。6
第2层数据
从第1层来的实际
·从第0层,第1层,
第2层来的语义信息
·第2层生成的实际
·第3层来的实际
实际数据
环境信息
GB/T35132.5—2020/ISO20140-5:2017实际数据
环境信息
实际数据
环境信息
实际数据
环境信息
图3实际数据的来源
实际数据来源一般参考以下情况选取:第3层数据
第3层中生成的实际数据
历史数据库
·报告
第4层数据
·IEC62264信息模型
,企业资源计划(ERP)
数据的可用性(这很大程度上取决于制造系统自动化的程度);标准数据的可用性与之制造系统中的能源模型:环境影响因素评估的精度需求;环境影响因素评估的细粒度要求;环境影响因素评估的范围(例如附录G中使用能源使用状态模式对能源绩效提升进行评估);环境影响因素评估的持续时间与频率;实际数据的储存成本;
实际数据的可用性。
在所有可用的实际数据中,第2层中的实际数据有最高的细粒度与分辨率。相比第2层,第3层历史数据库中实际数据具有更长的时间尺度,并拥有更多的语义信息。第4层中的实际数据(例如储存在诸如IEC62264-2信息模型中的实际数据)包含企业层中涉及管理和决策制定(如细分能源政策)的信息。
数据模型是根据有关资源管理和通信协议的标准生成和配置的。相应的,环境绩效评估过程也应使用这些存在于制造系统中的数据与信息模型。5.3运行步骤的实际数据
5.3.1概述
实际数据可以进一步分为四类,如下所示:实际能源数据:这种类型的数据需要频繁的测量和复杂的后期处理。注1:能源数据可以触发第2层和第3层运行的控制命令,也可以用于监测第0层中的意外运行变动。数据模型(参见附录A的A.1)用于高分辨率下能源数据的细粒度增强信息模型(参见A.2)用于中等分辨率下能源数据的细粒度增强。
注25.3.5定义了能源数据,
实际物料数据:这种类型的数据是由测量和计数生成的,主要与上游数据和参考数据一起使用(例如,购买的部件数量作为一种物料实际数据,通常通过计数获得并配合乘以上游数据记录的每个部件的质量以求得部件总质量)。这种类型的数据需要较少的后处理,可非常简单地用于验证物料的使用平衡情况。
注3:5.3.6进一步定义了实际物料数据。7
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