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GB／T 40212-2021 工业机器人云服务平台分类及参考体系结构.pdf

机器人使用商的需求场景如下： a 现场设备管理：通过数据采集，监测工厂/车间机器人的运行状态，实时掌握设备开机率、运行 率、利用率、故障率以及全局设备效率的统计信息，以便更加合理对机器人设备进行生产配置， 提高其利用率，从而提高产能和资产回报率； b 产品质量稳定：监测机器人产线中影响使用商产品质量的关键参数，例如重复定位精度、走线 精度等；分析机器人运行参数故障与使用商产品质量之间的相关性，保证产品质量的稳定； 预测性维护：采集设备实时运行参数，并与健康数据比对分析；对机器人进行故障分析，建立相 应故障模型。通过以上两种方式，预测机器人可能出现的故障，减少非计划停机，提升设备的 利用率，降低经济损失。

器人云服务平台宜满足GB/T37393—2019中6.1自

6工业机器人云服务平台分类

DB13T 5127.15-2019 植入性医疗器械高分子材料浸提液中有毒有害物质的测定 第15部分：铅、砷、镉、铬、铜、锑、钡、铝、锌、锡迁移量电感耦合等离子体质谱法6.1按与云服务平台的连接方式分类

安与云服务平台的连接方式

6.1.1离散型云服务平台

云服务平台的控制。离散型节点主

6.1.2集成型云服务平台

每个工业器人与本地服务器建立通信连接，本地服务器将数据进行整合后，传输至云服务平台，之 服务平台提供查询和监控功能。集成型节点主要应用于机器人集中的生产线或生产车间

6.2按云服务平台的功能分类

以数据监控为目的的云服务平台。数据包括工业机器人的系统数据、状态数据、运行数据及环境娄 据等。

6.2.2诊断型云服务平台

以故障分析与诊断为目的的云服务平台。基于工业机器人实时数据、历史故障诊断数据等数据基 础上，建立故障诊断模型，实施故障分析与诊断

6.2.3运维型云服务平台

以运行管理、维修及预防性维护与保养为目的的云服务平台。运行管理包括工业机器人数据管理、 伏态监测、故障处理等机器人日常运行相关的管理

6.2.4综合型云服务平台

以监控、诊断、运维等为目的的综合性云 （大数据为基础，通过模型和算法 页测性发现和分析故障，并通过环境数据调整或 （行为，实现工业机器人的智能化管理

7工业机器人云服务平台参考体系结构

如图1所示，工业机器人云服务平台参考体系结构包括物理接人层、通信层、基础层、平台层和应用 层五个层次。

图1工业机器人云服务平台参考体系结构

物理接入层针对工业机器人控制器，实现控制器与云服务平台之间数据交互。 通信层通过现场网络将工业机器人接人数字化车间互联网络，并通过本地智能网关/服务器等将工 业机器人连接到云端网络，实现工业机器人与其他生产设备、云服务平台的互联互通。 基础层提供给工业机器人使用者的服务是对所有计算基础设施的利用，包括处理器、内存、存储、网

络和其他基本的计算资源；服务器硬件、操作系统、存储、网络等系统软硬件架构和文件系统、分布式数 据库、分布式逻辑处理等基础服务， 平台层提供应用开发的基础平台，实现数据服务、安全管理等基础通用组件以及二次开发接口。 应用层针对工业机器人具体应用环境提供远程数据监测、远程控制与参数配置等通用服务，以及测 试与调试、售后管理、预测性维护等专用服务

物理接人层是工业机器人连接云服务平台的入口，直接连接工业机器人控制系统、感知系统或驱动 系统等，使各种工业机器人及其配套设备接人云服务平台网络

字化车间互联网络，并通过本地智能网关/服务器等将工业机器人连接到云端网络，实现工业机器人与 其他生产设备、云服务平台等的互联互通。通信层主要包括 a）现场网络。利用现场总线、工业以太网、工业无线等网络技术，实现工业机器人与数字化车间 互联网络的互联互通。结合工业现场情况，充分利用工业机器人已有的通信接口，因地制宜地 对现有机器人设备、网络环境进行改造，实现工业机器人接入的网络基础； b）广域网/局域网。利用智能网关、服务器等，通过移动网络或有线网络将机器人通过广域网/局 域网连接到云端，实现工业机器人与云服务平台的互联互通，建立工业机器人与云服务平台之 间的统一通信机制，实现相互之间的数据交换。智能网关可作为独立实体与工业机器人对接， 也可将智能网关与工业机器人控制器集成GB/T 38098-2019 废弃电器电子产品拆解处理资源产出率评价方法，把网关功能整合到控制器中，实现工业机器人智能 控制器

基础层是提供计算、存储、网络等基础设施资源的laaS层，云服务平台可基于公有云或私有云的 aaS层构建上层服务，也可自建laaS层，为平台用户提供云计算基础设施服务。 一般把数据安全与隐私要求高的数据存储在私有云，把需要数据共享、复杂分析计算在公有云上存 储或执行协同完成工业机器人的各项任务。

平台层提供云服务平台的通用组件，包括： 平台通用组件：如数据库、消息中间件、算法库等； 机器人通用组件：机器人数据建模、机器人数据交换组件等； 资源服务化接口：机器人服务化封装接口和平台通用服务封装接口等。 数据建模根据功能、通信频率等特征，将各机器人/系统间的交互信息进行数据分类整理，基于 OPCUA建立工业机器人领域各类信息的数据模型，构建工业机器人的云端数字李生，在数 字世界建立起工业机器人的实时映像，在云端实现数据融合。主要包括： 数字李生构建。建立工业机器人各类信息的数据模型，在云端平台建立构建工业机器人 的数字李生体，实现上层应用对工业机器人的实时感知； 数据融合存储。包括设备参数、故障告警、工艺文件、设备程序、日志收集等，通过时序数 据库、文档型数据库、关系型数据库等多种形式，在云端集中存储，实现工业机器人数据 融合

C 数据交换是实现云服务平台与工业机器人、外部平台间互操作的基础，通过数据交换，实现工 业机器人采集控制、平台间数据流转等功能。主要包括： 平台与工业机器人间数据交互。基于数据模型，与工业机器人进行周期性及非周期性数 据交互，完成设备管理、设备监控、设备运维等工作。 平台间数据交互。包括工业机器人云服务平台与数字化车间中其他设备云服务平台、边 缘计算平台、MES、ERP、PLM等平台间的数据交互，完成平台间互操作，实现系统联动、 资源共享等功能。 d 资源服务化接口封装。资源包括工业机器人本体、数据资源、控制器、智能网关等资源，面向上 层应用定义服务化接口，屏蔽下层技术细节，支撑业务应用对机器人资源的利用

的云端数字李生，为业务应用提供数字世界与物理世界的联接。用户利用平台资源及服务，实现平台 务应用。目标用户包括机器人制造商、机器人集成商、机器人使用商等： a）工业机器人云服务平台为机器人制造商提供以下服务： 提供机器人健康管理、工艺性能优化等服务： 云服务平台可根据机器人制造商需要，定制开发符合机器人制造商自身需要的监控、分析 系统，为市场、售后、研发等环节提供指引。 b）工业机器人云服务平台为机器人集成商提供以下服务： 提供机器人远程数据监测、远程控制与参数配置等全生命周期监控服务； 可根据机器人集成商需要，提供针对机器人算法组件、物联接入套件、数据分析算法等 服务。 c）工业机器人云服务平台为机器人使用商提供以下服务： 根据机器人使用商需要，可提供测试与调试、预测性维护、售后管理等平台服务； 根据机器人使用商需要，可基于私有云自建云服务平台，对所使用的机器人进行管控，并 与数学化车间内的MES等系统集成.实现集中管理

7.7工业机器人云服务平台安全

工业机器人云服务平台安全包括可靠性、保密性、完整性、可用性和隐私与数据保护： 可靠性是指工业机器人云服务业务在一定时间内、一定条件下无故障地执行指定功能的能力 或可能性。主要包括硬件设备可靠性、软件功能可靠性和数据分析可靠性 b） 保密性是指工业机器人云服务业务中的信息按给定要求不泄漏给非授权的个人或企业加以利 用的特性，即杜绝有用数据或信息泄漏给非授权个人或实体。主要包括通信保密性和信息保 密性。 C 完整性指工业机器人云服务用户、进程或者硬件组件具有能验证所发送的信息的准确性，并且 进程或硬件组件不会被以任何方式改变的特性。主要包括通信完整性、信息完整性和系统完 整性。 d 可用性指在某个考察时间GBZ 40893.5-2021 中医技术操作规范 儿科 第5部分：小儿拔罐疗法，工业机器人云服务业务能够正常运行的概率或时间占有率期望值 可用性是衡量工业机器人云服务业务在投入使用后实际使用的效能。主要包括通信可用性 信息可用性和系统可用性。 隐私与数据保护指对于工业机器人云服务用户个人隐私数据或企业拥有的敏感数据等提供保 护的能力。主要包括用户隐私保护和企业敏感数据保护。

1GB/T32399—2015信息技术云计算参考结构 2中国电子信息产业发展研究院.智能制造术语解读.北京：电子工业出版社，2018 37工业互联网产业联盟.工业互联网体系架构（版本2.0).2020