国家标准计划《工业应用移动机器人调度系统数据接口要求》由 TC591(全国机器人标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 、云南昆船智能装备有限公司 、机科发展科技股份有限公司 、杭州迦智科技有限公司 、深圳市新产研咨询服务有限公司 、深圳市机器人标准检测技术学会等 。
35 信息技术、办公机械 |
35.240 信息技术应用 |
35.240.50 信息技术在工业中的应用 |
1.背景 (1).政策背景 《中国制造2025》提出“制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基”,“智能制造正在引领制造方式变革,在重点领域加快工业机器人等技术和装备在生产过程中的应用,促进机器人标准化、模块化发展,在智能制造等重点领域开展综合标准化工作。
” 《“十四五”机器人产业发展规划》(工信部联规〔2021〕206号)(以下简称“规划”)中明确提出到2025 年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地的发展目标。
《工业和信息化部等十七部门关于印发“机器人+”应用行动实施方案的通知》中(三)依托有关标准化技术组织开展重点行业机器人应用工艺流程和专用算法模型、融合设备接口、应用数据安全等标准的研制与推广,推进机器人新兴技术领域专有安全基础标准、产品标准、方法标准等标准化工作。
《国家标准化发展纲要》提出推动标准化与科技创新互动发展,加强关键技术领域标准研究,研究制定机器人等领域关键技术标准,推动产业变革。
《2023年全国标准化工作要点》中提出,加强新兴技术领域标准研制,加快科技成果转化步伐,实施高端装备制造标准化强基工程,加大智能制造等标准研制力度。
(2).产业背景 机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,是衡量国家科技创新能力和高端制造业水平的重要标志。
“十四五”开局,我国机器人产业蓬勃发展,产业规模快速增长、技术水平不断提升、产品类型持续丰富、重点领域不断推出创新应用。
根据国家统计局2021年发布的统计数据表明,2021年中国工业机器人产量为366,044台,同比增长54%,市场的总出货量近24万台,同比增长40%,从价值上看,中国工业机器人本体已经达到75亿人民币左右的市场规模。
未来五年内中国工业机器人市场将继续保持25%以上的增速。
工业应用移动机器人在工业化的搬运、装配、牵引、巡检、分拣、多功能复合应用等多场景中得到了规模化的应用。
(3).国家标准立项要求 根据国家标准化管理委员会关于印发《2023年国家标准立项指南》的通知,总体要求提出“积极推进工业等领域国家标准全覆盖,不断提升工业领域标准”、“重点支持基础通用、产业共性、新兴产业和融合技术等领域标准研制,优先保障共性关键技术等成果形成标准”、“加快产业链关键环节、关键领域、关键产品的标准研制”、“发挥关键技术标准正产业协同、技术协作中的纽带和驱动作用”。
《2023年全国标准化工作要点》(国标委发[2023]12号)提出提升产业标准化水平,支撑现代化产业体系。
加强新兴技术领域标准研制,加快科技成果转化步伐,在科技研究中强化标准核心技术指标研究,及时将先进适用科技创新成果融入标准。
实施高端装备制造标准化强基工程,加大智能制造等标准研制力度,完善人工智能领域标准体系。
《工业应用移动机器人调度系统数据接口要求》标准融合了《2023年国家标准立项指南》中推荐性国家标准立项重点涉及的“高端装备制造领域—智能制造等交叉融合领域标准、产业链上下游关键环节、关键技术标准”、“新兴技术领域—机器人等关键技术标准”、“智能装备—业务协同集成”等立项方向。
契合工作要点中提出的实施高端装备制造标准化强基工程,加大智能制造和服务型制造标准研制力度等要求。
2.目的及意义 市面上的工业应用移动机器人供应商层出不穷,对于终端客户来说,一旦选用不同供应商提供的机器人系统,就会面临:系统交互不兼容,不同机器人系统交叉路径区域交通管制困难;调试工具不统一,不同机器人供应商的软件需要单独安装学习;空间得不到高效利用,不同机器人系统的路径规划相互独立,无法融合到一个整体规划。
根据应用厂家的反馈以及市场的调研,客户总是希望对所有的工业应用移动机器人产品和系统可控,无论是对机器人还是对系统,都希望可以由多家供货商提供,并且可以相互替换,推动多机协作、多品牌调度已成为行业发展趋势。
标准的制定可以统一任务层级工业应用移动机器人管理层、调度层、设备层之间的数据接口信息规范和接口实现方式,有利于形成统一的机器人及系统的任务调度通信架构,便于不同品牌及型号机器人的互换及统一任务调度,更好的促进多品种工业应用移动机器人的泛在协作。
同时,统一的工业应用移动机器人通信接口标准是整个行业的需求。
VDA5050是德国汽车工业协会(VDA)和德国机械工业协会(VDMA)合作共同起草一份通信标准,来实现不同车辆调度系统和不同AGV车辆之间的通信交互问题,标准化的通信接口可以帮助终端客户更好的实施不同品牌的车辆融合,减少复杂程度。
但是我国工业应用移动机器人市场具有不同的产品及集成应用特点,所以需要有我国自主制定的通信接口标准来帮助市场的规范化、规模化、易用化、低成本化发展。
范围: 本文件规定了工业应用移动机器人调度系统的通信接口模型、报文格式、业务接口消息格式要求。 本文件适用于工业应用移动机器人系统相关软件的设计、开发及应用。 主要技术内容: 术语和定义涉及调度系统、地图、订单、任务、状态、物理离线、逻辑离线、图层等的定义。通信接口模型规定了工业应用移动机器人调度系统的通信方式。通信接口报文格式给出了工业应用移动机器人调度系统的交互消息组成及数据结构。业务接口消息格式要求规定了地图、任务、机器人状态、动作、机器人注册等的接口信息及数据结构、实现方式等内容。