關于印發國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)的通知

發布時間:2018/10/23  來源:福建電機電器網  作者:Chen   瀏覽:
工業和信息化部、國家標準化管理委員會日前印發《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》,明確提出到2018年,累計制修訂150項以上智能制造標準,基本覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準。到2019年,累計制修訂300項以上智能制造標準,全面覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準,逐步建立起較為完善的智能制造標準體系。建設智能制造標準試驗驗證平臺,提升公共服務能力,提高標準應用水平和國際化水平。
 
工業和信息化部
國家標準化管理委員會
關于印發國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)的通知
工信部聯科〔2018154
 
各省、自治區、直轄市及計劃單列市、新疆生產建設兵團工業和信息化主管部門、質量技術監督局(市場監督管理部門),有關標準化技術組織、標準化專業機構,有關中央企業、行業協會,有關單位:
     
  為加快推進智能制造發展,指導智能制造標準化工作的開展,工業和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定了《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》,現予印發。
    
 
工業和信息化部
國家標準化管理委員會
2018814
  

 
國家智能制造標準體系建設指南
2018年版)
 
  制造業是國民經濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基。智能制造是落實我國制造強國戰略的重要舉措,加快推進智能制造,是加速我國工業化和信息化深度融合、推動制造業供給側結構性改革的重要著力點,對重塑我國制造業競爭新優勢具有重要意義,智能制造、標準先行,標準化工作是實現智能制造的重要技術基礎。
 
  為指導當前和未來一段時間智能制造標準化工作,解決標準缺失、滯后、交叉重復等問題,落實加快制造強國建設,工業和信息化部、國家標準化管理委員會在2015年共同組織制定了《國家智能制造標準體系建設指南(2015年版)》并建立動態更新機制。
 
  按照標準體系動態更新機制,扎實構建滿足產業發展需求、先進適用的智能制造標準體系,推動裝備質量水平的整體提升,工業和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定了《國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)》。


 
一、總體要求
 
  (一)指導思想
  
  進一步貫徹落實《智能制造發展規劃(2016-2020年)》(工信部聯規〔2016349號)和《裝備制造業標準化和質量提升規劃》(國質檢標聯〔2016396號)的工作部署,充分發揮標準在推進智能制造產業健康有序發展中的指導、規范、引領和保障作用。針對智能制造標準跨行業、跨領域、跨專業的特點,立足國內需求,兼顧國際體系,建立涵蓋基礎共性、關鍵技術和行業應用等三類標準的國家智能制造標準體系。加強標準的統籌規劃與宏觀指導,加快創新技術成果向標準轉化,強化標準的實施與監督,深化智能制造標準國際交流與合作,提升標準對制造業的整體支撐作用,為產業高質量發展保駕護航。
 
  (二)基本原則
  
  按照《國家智能制造標準體系建設指南(2015年版)》中提出的統籌規劃,分類施策,跨界融合,急用先行,立足國情,開放合作原則,進一步完善智能制造標準體系,全面開展基礎共性標準、關鍵技術標準、行業應用標準研究,加快標準制(修)訂,在制造業各個領域全面推廣。同時,加強標準的創新發展與國際化,積極參與國際標準化組織活動,加強與相關國家和地區間的技術標準交流與合作,開展標準互認,共同推進國際標準制定。
 
  (三)建設目標
 
  按照共性先立、急用先行的原則,制定安全、可靠性、檢測、評價等基礎共性標準,識別與傳感、控制系統、工業機器人等智能裝備標準,智能工廠設計、智能工廠交付、智能生產等智能工廠標準,大規模個性化定制、運維服務、網絡協同制造等智能服務標準,人工智能應用、邊緣計算等智能賦能技術標準,工業無線通信、工業有線通信等工業網絡標準,機床制造、航天復雜裝備云端協同制造、大型船舶設計工藝仿真與信息集成、軌道交通網絡控制系統、新能源汽車智能工廠運行系統等行業應用標準,帶動行業應用標準的研制工作。推動智能制造國家和行業標準上升成為國際標準。
 
  到2018年,累計制修訂150項以上智能制造標準,基本覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準。
 
  到2019年,累計制修訂300項以上智能制造標準,全面覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準,逐步建立起較為完善的智能制造標準體系。建設智能制造標準試驗驗證平臺,提升公共服務能力,提高標準應用水平和國際化水平。
 
二、建設思路
 
  國家智能制造標準體系按照三步法原則建設完成。第一步,通過研究各類智能制造應用系統,提取其共性抽象特征,構建由生命周期、系統層級和智能特征組成的三維智能制造系統架構,從而明確智能制造對象和邊界,識別智能制造現有和缺失的標準,認知現有標準間的交叉重疊關系;第二步,在深入分析標準化需求的基礎上,綜合智能制造系統架構各維度邏輯關系,將智能制造系統架構的生命周期維度和系統層級維度組成的平面自上而下依次映射到智能特征維度的五個層級,形成智能裝備、智能工廠、智能服務、智能賦能技術、工業網絡等五類關鍵技術標準,與基礎共性標準和行業應用標準共同構成智能制造標準體系結構;第三步,對智能制造標準體系結構分解細化,進而建立智能制造標準體系框架,指導智能制造標準體系建設及相關標準立項工作。
 
  (一)智能制造系統架構
 
  《智能制造發展規劃(2016-2020年)》(工信部聯規〔2016349號)指出,智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。
 
  智能制造系統架構從生命周期、系統層級和智能特征三個維度對智能制造所涉及的活動、裝備、特征等內容進行描述,主要用于明確智能制造的標準化需求、對象和范圍,指導國家智能制造標準體系建設。  
  
     1. 生命周期
 
  生命周期是指從產品原型研發開始到產品回收再制造的各個階段,包括設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯系的價值創造活動。生命周期的各項活動可進行迭代優化,具有可持續性發展等特點,不同行業的生命周期構成不盡相同。
  1)設計是指根據企業的所有約束條件以及所選擇的技術來對需求進行構造、仿真、驗證、優化等研發活動過程;
  (2)生產是指通過勞動創造所需要的物質資料的過程;
  (3)物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程;
  (4)銷售是指產品或商品等從企業轉移到客戶手中的經營活動;
  (5)服務是指提供者與客戶接觸過程中所產生的一系列活動的過程及其結果,包括回收等。
 
  2. 系統層級
 
  系統層級是指與企業生產活動相關的組織結構的層級劃分,包括設備層、單元層、車間層、企業層和協同層。
  (1)設備層是指企業利用傳感器、儀器儀表、機器、裝置等,實現實際物理流程并感知和操控物理流程的層級;
  (2)單元層是指用于工廠內處理信息、實現監測和控制物理流程的層級;
  (3)車間層是實現面向工廠或車間的生產管理的層級;
  (4)企業層是實現面向企業經營管理的層級;
  (5)協同層是企業實現其內部和外部信息互聯和共享過程的層級。
 
  3. 智能特征
 
  智能特征是指基于新一代信息通信技術使制造活動具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等一個或多個功能的層級劃分,包括資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態等五層智能化要求。
  (1)資源要素是指企業對生產時所需要使用的資源或工具及其數字化模型所在的層級;
  (2)互聯互通是指通過有線、無線等通信技術,實現裝備之間、裝備與控制系統之間,企業之間相互連接及信息交換功能的層級;
  (3)融合共享是指在互聯互通的基礎上,利用云計算、大數據等新一代信息通信技術,在保障信息安全的前提下,實現信息協同共享的層級;
  (4)系統集成是指企業實現智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數字化車間、智能工廠,乃至智能制造系統集成過程的層級;
  (5)新興業態是企業為形成新型產業形態進行企業間價值鏈整合的層級。
 
  智能制造的關鍵是實現貫穿企業設備層、單元層、車間層、工廠層、協同層不同層面的縱向集成,跨資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態不同級別的橫向集成,以及覆蓋設計、生產、物流、銷售、服務的端到端集成。
 
  (二)智能制造標準體系結構
 
  智能制造標準體系結構包括“A基礎共性“B關鍵技術“C行業應用等三個部分,主要反映標準體系各部分的組成關系。
  具體而言,A基礎共性標準包括通用、安全、可靠性、檢測、評價等五大類,位于智能制造標準體系結構圖的最底層,是B關鍵技術標準和C行業應用標準的支撐。B關鍵技術標準是智能制造系統架構智能特征維度在生命周期維度和系統層級維度所組成的制造平面的投影,其中BA智能裝備對應智能特征維度的資源要素,BB智能工廠對應智能特征維度的資源要素和系統集成,BC智能服務對應智能特征維度的新興業態,BD智能賦能技術對應智能特征維度的融合共享,BE工業網絡對應智能特征維度的互聯互通。C行業應用標準位于智能制造標準體系結構圖的最頂層,面向行業具體需求,對A基礎共性標準和B關鍵技術標準進行細化和落地,指導各行業推進智能制造。
 
  智能制造標準體系結構中明確了智能制造的標準化需求,與智能制造系統架構具有映射關系。以大規模個性化定制模塊化設計規范為例,它屬于智能制造標準體系結構中B關鍵技術-BC智能服務中的大規模個性化定制標準。在智能制造系統架構中,它位于生命周期維度設計環節,系統層級維度的企業層和協同層,以及智能特征維度的新興業態。其中,智能制造系統架構三個維度與智能制造標準體系的映射關系及示例解析詳見附件2
 
  (三)智能制造標準體系框架
 
  智能制造標準體系框架由智能制造標準體系結構向下映射而成,是形成智能制造標準體系的基本組成單元。智能制造標準體系框架包括“A基礎共性“B關鍵技術“C行業應用三個部分。

 
三、建設內容
 
  (一)基礎共性標準
 
  基礎共性標準用于統一智能制造相關概念,解決智能制造基礎共性關鍵問題,包括通用、安全、可靠性、檢測、評價等五個部分。
  1. 通用標準
 
  主要包括術語定義、參考模型、元數據與數據字典、標識等四個部分。術語定義標準用于統一智能制造相關概念,為其他各部分標準的制定提供支撐。參考模型標準用于幫助各方認識和理解智能制造標準化的對象、邊界、各部分的層級關系和內在聯系。元數據和數據字典標準用于規定智能制造產品設計、生產、流通等環節涉及的元數據命名規則、數據格式、數據模型、數據元素和注冊要求、數據字典建立方法,為智能制造各環節產生的數據集成、交互共享奠定基礎。標識標準用于對智能制造中各類對象進行唯一標識與解析,建設既與制造企業已有的標識編碼系統兼容,又能滿足設備互聯網協議(IP)化、智能化等智能制造發展要求的智能制造標識體系。
  
  2. 安全標準
 
  主要包括功能安全、信息安全和人因安全三個部分。功能安全標準用于保證控制系統在危險發生時正確地執行其安全功能,從而避免因設備故障或系統功能失效而導致生產事故,包括面向智能制造的功能安全要求、功能安全系統設計和實施、功能安全測試和評估、功能安全管理等標準。信息安全標準用于保證智能制造領域相關信息系統及其數據不被破壞、更改、泄露,從而確保系統能連續可靠地運行,包括軟件安全、設備信息安全、網絡信息安全、數據安全、信息安全防護及評估等標準。人因安全標準用于避免在智能制造各環節中因人的行為造成的隱患或威脅,通過合理分配任務,調節工作環境,提高人員能力,以保證人身安全,預防誤操作等,包括工作任務、環境、設備、人員能力、管理支持等標準。
  
  3. 可靠性標準
 
  主要包括工程管理、技術方法兩個部分。工程管理標準主要對智能制造系統的可靠性活動進行規劃、組織、協調與監督,包括智能制造系統及其各系統層級對象的可靠性要求、可靠性管理、綜合保障管理、壽命周期成本管理等標準。技術方法標準主要用于指導智能制造系統及其各系統層級開展具體的可靠性保證與驗證工作,包括可靠性設計、可靠性預計、可靠性試驗、可靠性分析、可靠性增長、可靠性評價等標準。
 
  4. 檢測標準
 
  主要包括測試項目、測試方法等兩個部分。測試項目標準用于指導智能制造裝備和系統在測試過程中的科學排序和有效管理,包括不同類型的智能制造裝備和系統一致性和互操作、集成和互聯互通、系統能效、電磁兼容等測試項目標準。測試方法標準用于不同類型智能制造裝備和系統的測試,包括試驗內容、方式、步驟、過程、計算分析等內容的標準,以及性能、環境適應性和參數校準等。
 
  5. 評價標準
 
  主要包括指標體系、能力成熟度、評價方法、實施指南等四個部分。指標體系標準用于智能制造實施的績效與結果的評估,促進企業不斷提升智能制造水平。能力成熟度標準用于企業識別智能制造現狀、規劃智能制造框架與提升智能制造能力水平提供過程方法論,為企業識別差距、確立目標、實施改進提供參考。評價方法標準用于為相關方提供一致的方法和依據,規范評價過程,指導相關方開展智能制造評價。實施指南標準用于指導企業提升制造能力,為企業開展智能化建設、提高生產力提供參考。
 
  (二)關鍵技術標準
 
  主要包括智能裝備、智能工廠、智能服務、智能賦能技術和工業網絡等五個部分。
 
  1. 智能裝備標準
 
  主要包括識別與傳感、人機交互系統、控制系統、增材制造、工業機器人、數控機床及設備、智能工藝裝備等七個部分,如圖5所示,其中重點是識別與傳感、控制系統和工業機器人標準。主要規定智能傳感器、自動識別系統、工業機器人等智能裝備的信息模型、數據字典、通信協議、接口、集成和互聯互通、優化等技術要求,解決智能生產過程中智能裝備之間,以及智能裝備與智能化產品、物流系統、檢測系統、工業軟件、工業云平臺之間數據共享和互聯互通的問題。
 
  (1)識別與傳感標準
 
  主要包括標識及解析、數據編碼與交換、系統性能評估等通用技術標準;信息集成、接口規范和互操作等設備集成標準;通信協議、安全通信、協議符合性等通信標準;智能設備管理、產品全生命周期管理等管理標準。主要用于在測量、分析、控制等工業生產過程,以及非接觸式感知設備自動識別目標對象、采集并分析相關數據的過程中,解決數據采集與交換過程中數據格式、程序接口不統一的問題,確保編碼的一致性。
 
  (2)人機交互系統標準
 
  主要包括工控鍵盤布局等文字標準;智能制造專業圖形符號分類和定義等圖形標準;語音交互系統、語義庫等語音語義標準;單點、多點等觸摸體感標準;情感數據等情感交互標準;虛擬顯示軟件、數據等VR/AR設備標準。主要用于規范人與信息系統多通道、多模式和多維度的交互途徑、模式、方法和技術要求,解決包括工控鍵盤、操作屏等高可靠性和安全性交互模式,語音、手勢、體感、虛擬現實/增強現實(VR/AR)設備等多維度交互的融合協調和高效應用的問題。
 
  (3)控制系統標準
 
  主要包括控制方法、數據采集及存儲、人機界面及可視化、通信、柔性化、智能化等通用技術標準;控制設備集成、時鐘同步、系統互聯等集成標準。主要用于規定生產過程及裝置自動化、數字化的信息控制系統,如可編程邏輯控制器(PLC)、可編程自動控制器(PAC)、分布式控制系統(DCS)、現場總線控制系統(FCS)、數據采集與監控系統(SCADA)等相關標準,解決控制系統數據采集、控制方法、通信、集成等問題。
 
  (4)增材制造標準
 
  主要包括典型增材制造工藝和方法標準;設計規范、文件格式、數據質量保障、文件存儲和數據處理等模型設計標準;增材制造設備接口標準;增材制造材料、設備和零部件性能的測試方法標準;增材制造服務架構、服務模式等服務標準。主要用于規范智能制造系統中增材制造相關技術、方法,確保增材制造與智能制造各環節、要素的協調一致及效能最優。
 
  (5)工業機器人標準
 
  主要包括集成安全要求、統一標識及互聯互通、信息安全等通用技術標準;數據格式、通信協議、通信接口、通信架構、控制語義、信息模型、對象字典等通信標準;編程和用戶接口、編程系統和機器人控制間的接口、機器人云服務平臺等接口標準;制造過程機器人與人、機器人與機器人、機器人與生產線、機器人與生產環境間的協同標準。主要用于規定工業機器人的系統集成、人機協同等通用要求,確保工業機器人系統集成的規范性、協同作業的安全性、通信接口的通用性。
 
  (6)數控機床及設備標準
 
  主要包括智能化要求、語言與格式、故障信息字典等通用技術標準;互聯互通及互操作、物理映射模型、遠程診斷及維護、優化與狀態監控、能效管理、接口、安全通信等集成與協同標準;智能功能部件、分類與特性、智能特征評價、智能控制要求等制造單元標準。主要用于規范數字程序控制進行運動軌跡和邏輯控制的機床及設備,解決其過程、集成與協同以及在智能制造應用中的標準化問題。
 
  (7)智能工藝裝備標準
 
  主要包括成形工藝和方法標準;工藝術語、工藝符號、工藝文件及其格式、存儲、傳輸、數據處理標準;成形工藝裝備接口標準;工藝過程信息感知、采集、傳輸、處理、反饋標準;工藝裝備狀態監控、運維標準。主要用于規范智能制造系統中鑄造、塑性成形、焊接、熱處理與表面改性、粉末冶金成形等熱加工成形工藝裝備相關技術、方法、工藝,確保成形制造與智能制造系統的協調一致。
 

智能裝備標準建設重點
  識別與傳感標準。標識及解析、數據編碼與交換、系統性能評估等通用技術標準;信息集成、接口規范和互操作等設備集成標準;通信協議、安全通信、協議符合性等通信標準;智能設備管理、產品全生命周期管理等管理標準。
 
  控制系統標準。控制方法、數據采集及存儲、人機界面及可視化、通信、柔性化、智能化等通用技術標準;控制設備集成、時鐘同步、系統互聯等集成標準。
 
  工業機器人標準。集成安全要求、統一標識及互聯互通、信息安全等通用技術標準;數據格式、通信協議、通信接口、通信架構、控制語義、信息模型、對象字典等通信標準;編程和用戶接口、編程系統和機器人控制間的接口、機器人云服務平臺等接口標準;制造過程機器人與人、機器人與機器人、機器人與生產線、機器人與生產環境間的協同標準。
 
  數控機床及設備標準。智能化要求、語言與格式、故障信息字典等通用技術標準;互聯互通及互操作、物理映射模型、遠程診斷及維護、優化與狀態監控、能效管理、接口、安全通信等集成與協同標準;智能功能部件、分類與特性、智能特征評價、智能控制要求等制造單元標準。
 
  智能工藝裝備標準。成形工藝和方法標準;工藝術語、工藝符號、工藝文件及其格式、存儲、傳輸、數據處理標準;成形工藝裝備接口標準;工藝過程信息感知、采集、傳輸、處理、反饋標準;工藝裝備狀態監控、運維標準。

 
  2. 智能工廠標準
 
  主要包括智能工廠設計、建造與交付,智能設計、生產、管理、物流和集成優化等部分,如圖6所示,其中重點是智能工廠設計、智能工廠交付、智能生產和集成優化等標準。主要用于規定智能工廠設計、建造和交付等建設過程和工廠內設計、生產、管理、物流及其系統集成等業務活動。針對流程、工具、系統、接口等應滿足的要求,確保智能工廠建設過程規范化、系統集成規范化、產品制造過程智能化。

 
  1)智能工廠設計標準
 
  主要包括智能工廠的基本功能、設計要求、設計模型等總體規劃標準;智能工廠物聯網系統設計、信息化應用系統設計等智能化系統設計標準;虛擬工廠參考架構、工藝流程及布局模型、生產過程模型和組織模型等系統建模標準;達成智能工廠規劃設計要求所需的工藝優化、協同設計、仿真分析、設計文件深度要求、工廠信息標識編碼等實施指南標準。主要用于規定智能工廠的規劃設計,確保工廠的數字化、網絡化和智能化水平。
 
  (2)智能工廠建造標準
 
  主要包括建造過程數據采集范圍、流程、信息載體、系統平臺要求等建造過程數據采集標準;滿足集成性、創新性要求、促進智能工廠建設項目管理科學化、規范化的建造過程項目管理標準。主要用于規定智能工廠建設和技術改造過程,通過智能工廠建造過程的控制與約束,確保智能工廠建設質量、建設周期、建設成本等預定目標的實現。
 
  (3)智能工廠交付標準
 
  主要包括交付內容、深度要求、流程要求等數字化交付標準;智能工廠各環節、各系統及系統集成等竣工驗收標準。主要用于規定智能工廠建設完成后的驗收與交付,確保建成的智能工廠達到預定建設目標,交付數據資料滿足智能工廠運營維護要求。
 
  (4)智能設計標準
 
  主要包括基于數據驅動的參數化設計、專業化并行/協同設計、基于模型的產品生命周期(定義MBD、制造和檢驗)標準以及產品設計全過程的標準化管理;試驗方法設計、試驗數據與流程的管理、試驗結果的分析與驗證、試驗結果反饋等試驗仿真標準。主要用于規定產品的數字化設計和仿真,以及產品試驗驗證過程仿真的方法和要求,確保產品的功能、性能、易裝配性、易維修性,縮短新產品研制和制造周期,降低成本。
 
  (5)智能生產標準
 
  主要包括計劃仿真、多級計劃協同、可視化排產、動態優化調度等計劃調度標準;作業文件自動下發與執行、設計與制造協同、制造資源動態組織、生產過程管理與優化、生產過程可視化監控與反饋、生產績效分析、異常管理等生產執行標準;質量數據采集、在線質量監測和預警、質量檔案及質量追溯、質量分析與改進等質量管控標準;設備運行狀態監控、設備維修維護、基于知識的設備故障管理、設備運行分析與優化等設備運維標準。主要用于規定智能制造環境下生產過程中計劃調度、生產執行、質量管控、設備運維等應滿足的要求,確保制造過程的智能化、柔性化和敏捷化。
 
  (6)智能管理標準
 
  主要包括供貨商評價、質量檢驗分析等采購管理標準;銷售預測、客戶關系管理、個性化客戶服務等銷售管理標準;設備可靠性管理等資產管理標準;能流管理、能效評估等能源管理標準;作業過程管控、應急管理、危化品管理等安全管理標準;職業病危害因素監測、職業危害項目指標等健康管理標準;環保實時監測和預測預警能力描述、環保閉環管理等環保管理標準;基于模型的企業戰略、生產組織與服務保障等基于模型的企業(MBE)標準。主要用于規定企業生產經營中采購、銷售、能源、工廠安全、環保和健康等方面的知識模型和管理要求等,指導智能管理系統的設計與開發,確保管理過程的規范化和精益化。
 
  (7)智能物流標準
 
  主要包括物料標識、物流信息采集、物料貨位分配、出入庫輸送系統、作業調度、信息處理、作業狀態及裝備狀態的管控、貨物實時監控等智能倉儲標準;物料智能分揀系統、配送路徑規劃、配送狀態跟蹤等智能配送標準。主要用于規定智能制造環境下廠內物流關鍵技術應滿足的要求,指導智能物流系統的設計與開發,確保物料倉儲配送準確高效和運輸精益化管控。
 
  (8)集成優化標準
 
  主要包括虛擬工廠與物理工廠的集成、業務間集成架構與功能、集成的活動模型和工作流、信息交互、集成接口和性能、現場設備與系統集成、系統之間集成、系統互操作等集成與互操作標準;各業務流程的優化、操作與控制的優化、銷售與生產協同優化、設計與制造協同優化、生產管控協同優化、供應鏈協同優化等系統與業務優化標準。主要用于規定一致的語法和語義,滿足通用接口中應用特定的功能關系,協調使能技術和業務應用之間的關系,確保信息的共享和交換。
 

智能工廠標準建設重點
  智能工廠設計標準。智能工廠參考模型、通用技術要求等總體規劃標準;智能工廠信息基礎設施設計、物聯網系統設計和信息化應用系統設計等工廠智能化系統設計標準;虛擬工廠設計參考架構、虛擬工廠信息模型和虛擬工廠建設要求等虛擬工廠設計標準;達成智能工廠規劃設計要求所需的仿真分析、工藝優化、工廠信息標識編碼和設計文件深度要求等實施指南標準。
 
  智能工廠交付標準。交付內容、深度要求、流程要求等數字化交付標準;智能工廠各環節、各系統及系統集成等竣工驗收標準。
智能生產標準。計劃仿真、多級計劃協同、可視化排產、動態優化調度等計劃調度標準;作業文件自動下發、協同生產、生產過程管理與優化、可視化監控與反饋、生產績效分析、異常管理等生產執行標準;質量數據采集、在線質量監測和預警、質量檔案及質量追溯、質量分析與改進等質量管控標準;設備運行狀態監控、設備維修維護、基于知識的設備故障管理、設備運行分析與優化等設備運維標準。
 
  集成優化標準。虛擬工廠與物理工廠的集成、業務間集成架構與功能、集成的活動模型和工作流、信息模型、信息交互、集成接口和性能、現場設備與系統集成、系統之間集成、系統互操作等集成與互操作標準;各業務流程的優化、操作與控制的優化、銷售與生產協同優化、設計與制造協同優化、生產管控協同優化、供應鏈協同優化等系統與業務優化標準。

 
  3. 智能服務標準
 
  主要包括大規模個性化定制、運維服務和網絡協同制造等三個部分,如圖7所示,其中重點是大規模個性化定制標準和運維服務標準。主要用于實現產品與服務的融合、分散化制造資源的有機整合和各自核心競爭力的高度協同,解決了綜合利用企業內部和外部的各類資源,提供各類規范、可靠的新型服務的問題。

 
  (1)大規模個性化定制標準
 
  主要包括通用要求、需求交互規范、模塊化設計規范和生產規范等標準。主要用于指導企業實現以客戶需求為核心的大規模個性化定制服務模式,通過新一代信息技術和柔性制造技術,以模塊化設計為基礎,以接近大批量生產的效率和成本滿足客戶個性化需求。
  
  (2)運維服務標準
 
  主要包括基礎通用、數據采集與處理、知識庫、狀態監測、故障診斷、壽命預測等標準。主要用于指導企業開展遠程運維和預測性維護系統建設和管理,通過對設備的狀態遠程監測和健康診斷,實現對復雜系統快速、及時、正確診斷和維護,全面分析設備現場實際使用運行狀況,為設備設計及制造工藝改進等后續產品的持續優化提供支撐。
 
  (3)網絡協同制造標準
 
  主要包括實施指南、總體框架、平臺技術要求、交互流程和資源優化配置等標準。主要用于指導企業持續改進和不斷優化網絡化制造資源協同云平臺,通過高度集成企業間、部門間創新資源、生產能力和服務能力的相關技術方法,實現生產制造與服務運維信息高度共享、資源和服務的動態分析,增強柔性配置水平。
 

智能服務標準建設重點
  大規模個性化定制標準。通用要求、需求交互規范、模塊化設計規范和生產規范等標準。
 
  運維服務標準。基礎通用、數據采集與處理、知識庫、狀態監測、故障診斷、壽命預測等標準。
 
  網絡協同制造標準。實施指南、總體框架、平臺技術要求、交互流程和資源優化配置等標準。

 
  4. 智能賦能技術標準
 
  主要包括人工智能應用、工業大數據、工業軟件、工業云、邊緣計算等部分,如圖8所示,其中重點是人工智能應用標準和邊緣計算標準。主要用于構建智能制造信息技術生態體系,提升制造領域的信息化和智能化水平。

 
  (1)人工智能應用標準
 
  主要包括場景描述與定義標準、知識庫標準、性能評估標準,以及智能在線檢測、基于群體智能的個性化創新設計、協同研發群智空間、智能云生產、智能協同保障與供應營銷服務鏈等應用標準。主要用于滿足制造全生命周期活動的智能化發展需求,指導人工智能技術在設計、生產、物流、銷售、服務等生命周期環節中的應用,并確保人工智能技術在應用中的可靠性與安全性。
 
  (2)工業大數據標準
 
  主要包括平臺建設的要求、運維和檢測評估等工業大數據平臺標準;工業大數據采集、預處理、分析、可視化和訪問等數據處理標準;數據質量、數據管理能力等數據管理標準;工廠內部數據共享、工廠外部數據交換等數據流通標準。主要用于典型智能制造模式中,提高產品全生命周期各個環節所產生的各類數據的處理和應用水平。
  
  (3)工業軟件標準
 
  主要包括產品、工具、嵌入式軟件、系統和平臺的功能定義、業務模型、技術要求等軟件產品與系統標準;工業軟件接口規范、集成規程、產品線工程等軟件系統集成和接口標準;生存周期管理、質量管理、資產管理、配置管理、可靠性要求等服務與管理標準;工業技術軟件化方法、參考架構、工業應用程序(APP)封裝等工業技術軟件化標準。主要用于促進軟件成為工業領域知識、技術和管理的載體,提高軟件在工業領域的研發設計、生產制造、經營管理以及營銷服務活動中發揮的作用,指導工業企業對研發、制造、生產管理等工業軟件的集成和選型,幫助工業企業開展工業技術軟件化,對工業知識進行有效積累。
 
  (4)工業云標準
 
  主要包括平臺建設與應用,工業云資源和服務能力的接入與管理等資源標準;能力測評規范、計量計費、服務級別協議(SLA)等服務標準。主要用于構建工業云生態體系,指導工業云平臺的設計和建設,規范不同工業云服務的業務能力,提升工業云服務的設計、實現、部署、供應和運營管理水平,指導開展各類工業云服務的采購、審計、監管和評價活動。
 
  (5)邊緣計算標準
 
  主要包括架構與技術要求、計算及存儲、安全、應用等標準。主要用于指導智能制造行業數字化轉型、數字化創新,解決制造業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求,用于智能制造中邊緣計算技術、設備或產品的研發和應用。
 

智能賦能技術標準建設重點
  人工智能應用標準。場景描述與定義標準,知識庫標準,性能評估標準,以及智能在線檢測、基于群體智能的個性化創新設計、協同研發群智空間、智能云生產、智能協同保障與供應營銷服務鏈等應用標準。
  
  邊緣計算標準。架構與技術要求、計算及存儲、安全、應用等標準。

 
  5. 工業網絡標準
 
  主要包括體系架構、組網與并聯技術和資源管理,其中體系架構包括總體框架、工廠內網絡、工廠外網絡和網絡演進增強技術等;組網與并聯技術包括工廠內部不同層級的組網技術,工廠與設計、制造、供應鏈、用戶等產業鏈各環節之間的互聯技術;資源管理包括地址、頻譜等,但智能制造中工業網絡僅包括工業無線通信和工業有線通信。

 
  (1)工業無線通信標準
 
  針對現場設備級、車間監測級及工廠管理級的不同需求的各種局域和廣域工業無線網絡標準。
  
  (2)工業有線通信標準
 
  針對工業現場總線、工業以太網、工業布纜的工業有線網絡標準。
 

工業網絡標準建設重點
  工業無線通信標準。針對現場設備級、車間監測級及工廠管理級的不同需求的各種局域和廣域工業無線網絡標準;
 
  工業有線通信標準。針對工業現場總線、工業以太網、工業布纜的工業有線網絡標準。

 
  (三)行業應用標準
 
  依據基礎共性標準和關鍵技術標準,圍繞新一代信息技術、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業機械裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等十大重點領域,同時兼顧傳統制造業轉型升級的需求,優先在重點領域實現突破,并逐步覆蓋智能制造全應用領域。
  發揮基礎共性標準和關鍵技術標準在行業應用標準制定中的指導和支撐作用,優先制定各行業均有需求的設備互聯互通、智能工廠建設指南、數字化車間、數據字典、運維服務等重點標準。在此基礎上,發揮各行業特點,制定行業亟需的智能制造相關標準。如:新一代信息技術領域的射頻識別標準等。高檔數控機床和機器人領域的機床制造和測試標準等。航空航天裝備領域的復雜裝備云端協同制造標準、航天裝備數字化雙胞胎制造標準等。海洋工程裝備及高技術船舶領域的大型船舶設計工藝仿真與信息集成標準、海洋石油裝備互聯互通和運維服務標準等。先進軌道交通裝備領域的軌道交通網絡控制系統標準、車載信號系統標準、高速動車組智能工廠運行管理標準等。節能與新能源汽車領域的新能源汽車智能工廠運行系統標準等。電力裝備領域的存儲管理標準、數據智能采集標準、監測診斷服務標準等。農業機械裝備領域的農機裝備智能工廠平臺化制造運行管理系統標準等。生物醫藥及高性能醫療器械領域的醫療設備質量追溯標準等。其他領域的標準包括:家電行業空調產品信息集成數據接口標準,石油石化行業智能設備互聯互通標準,紡織行業智能裝備網絡通訊接口、系統集成與互操作標準,鋰離子電池制造行業智能工廠標準,采礦、冶金、建筑專用設備制造行業高端工程機械可靠性仿真與協同制造標準等。
 
  智能制造標準體系與機械、航空、汽車、船舶、石化、鋼鐵、輕工、紡織等制造業領域標準體系之間不是從屬關系,內容存在交集。交集部分是智能制造標準體系中的行業應用標準。例如,船舶工業標準體系用于指導船舶相關產品設計、制造、試驗、修理管理和工程建設等,智能制造標準體系中的船舶行業相關標準主要涉及到船舶制造環節中的互聯互通等智能制造相關內容。
 
四、組織實施
 
  加強統籌協調。在工業和信息化部、國家標準化管理委員會的指導下,積極發揮國家智能制造標準化協調推進組、總體組和專家咨詢組的作用,開展智能制造標準體系的建設及規劃。充分利用多部門協調、多標委會協作、軍民融合等工作機制,凝聚各類標準化資源,扎實構建滿足產業發展需求、先進適用的智能制造標準體系。
 
  實施動態更新。實施動態更新完善機制,隨著智能制造發展水平和行業認識水平的不斷提高,根據智能制造發展的不同階段,每兩年滾動修訂《國家智能制造標準體系建設指南》。
 
  加快標準研制。基于共性先立,急用先行的原則,完善智能制造標準綠色通道,加快國家和行業標準的制定;推動標準試驗驗證平臺和公共服務平臺建設,為標準的制定和實施提供技術支撐和保障。
 
  加強宣貫培訓。充分發揮地方主管部門、行業協會和學會的作用,進一步加強標準的培訓、宣貫工作,通過培訓、咨詢等手段推進標準宣貫與實施。用標準引領行業實現智能轉型。
 
  加強國際交流與合作。加強與國際標準化組織的交流與合作,定期舉辦智能制造標準化國際論壇,組織中外企業和標準化組織開展交流合作,通過參與國際標準化組織(ISO)、國際電工技術委員會(IEC)等相關國際標準化組織的標準化工作,積極向國際標準化組織提供我國智能制造標準化工作的研究成果。
 
  附件1:智能制造相關名詞術語和縮略語
  附件2:智能制造系統架構映射及示例解析
  附件3:已發布、制定中的智能制造基礎共性標準和關鍵技術標準
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