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国家智能制造标准体系建设指南编制说明

发布时间:2017-02-13        发布人:管理员       


 编制背景

(一)国际形势

1.德国工业4.0

德国工业4.0在德国工程院、弗劳恩霍夫协会等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,由德国联邦教研部与联邦经济和能源部联手支持,在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出并逐步上升为国家战略。其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。德国工业4.0的核心内容可以总结为:建设一个网络(信息物理系统)、研究两大主题(智能工厂、智能生产)、实现三大集成(纵向集成、横向集成与端到端集成)、推进三大转变(生产由集中向分散转变、产品由趋同向个性转变、用户由部分参与向全程参与转变)。

2013年9月,德国发布的《实施“工业4.0”战略建议》中识别出了实现工业4.0的八个优先行动领域,第一个就是开展标准化工作。2013年12月,德国电气电子和信息技术协会与德国电工委员会联合发布《德国“工业4.0”标准化路线图》,明确了参考架构模型、用例、基础、非功能属性、技术系统和流程的参考模型、仪器和控制功能的参考模型、技术和组织流程的参考模型、人类在工业4.0中的功能和角色的参考模型、开发流程和指标、工程、标准库、技术和解决方案等12个重点方向,并提出了具体标准化建议。2015年4月,德国在汉诺威工业博览会上宣布启动升级版的“工业4.0平台,并于10底发布了《德国“工业4.0”标准化路线图》2.0版。

2.美国工业互联网

美国“工业互联网”的愿景是在产品生命周期的整个价值链中将人、数据和机器连接起来,形成开放的全球化工业网络。实施的方式是通过通信、控制和计算技术的交叉应用,建造一个信息物理系统,促进物理系统和数字系统的融合。

2014年4月,美国工业互联网联盟成立,该联盟作为一个开放性的会员组织,致力于打破技术壁垒,通过促进物理世界和数字世界的融合,实现不同厂商设备之间的数据共享。联盟于2015年6月发布了《工业互联网参考体系结构》,从商业视角、使用视角、功能视角和技术实现视角对工业互联网进行了定义,同时着手开发用例和测试床,助力软硬件厂商开发与工业互联网兼容的产品,实现企业、云计算系统、计算机、网络、仪表、传感器等不同类型的物理实体互联,提升工业生产效率。

3.国际标准化组织相关工作

(1)IEC/SMB/SG8

2011年6月,国际电工委员会成立了IEC/TC65 WG16数字工厂标准制定工作组,专门从事数字工厂技术研究和标准制定。数字工厂描述了包括基本元素、自动化资产及其行为和关系的工厂通用模型。存储在数字工厂数据库中的相关信息代表了数字工厂的各个方面。该信息可在整个工厂生命周期中使用。随后IEC又陆续成立了一系列专门工作组,包括: IEC/SMB/SG8工业4.0战略工作组和IEC/MSB未来工厂白皮书项目组等,开展智能制造/工业4.0相关的战略研究、体系构建和技术标准研制。

(2)ISO/IEC JTC1/SWG3智能机器专题组

2014年4月,ISO/IEC JTC1/SWG3 规划特别工作组成立了智能机器专题组(Ad hoc on Smart Machines),计划从虚拟个人助理、智能顾问和先进的全球工业系统等三个领域开展技术趋势及标准化研究。其中,先进的全球工业系统来源于“工业4.0”战略。它将物联网和务联网引入到制造业中,并且形成了价值网络的横向集成,横跨整个价值链的端到端数字集成,以及网络化生产系统的垂直集成。目前,先进的全球工业系统领域的主要研究对象包括标准化和参考架构,以及复杂系统的管理等内容。

(3)ISO/TMB/SAG Industry 4.0

ISO于2015年7月成立了ISO/TMB/SAG Industry 4.0(工业4.0战略顾问组,并初步确定了四项工作内容:总结工业4.0相关的现有标准及当前工作;确定有待制定的新标准项目;提出ISO/TMB的工作建议;跟踪和管理区域、国家和国际相关活动,建立与IEC/SMB SG8等其他组织的合作机制。

(二)中国智能制造发展形势

1.智能制造相关工作

2015年3月,工业和信息化部印发了《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》,启动了智能制造试点示范专项行动。明确要坚持“立足国情、统筹规划、分类施策、分步实施”的方针,以企业为主体、市场为导向、应用为切入点,分类开展并持续推进流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6方面试点示范。通过试点示范使关键智能部件、装备和系统自主化能力大幅提升,产品、生产过程、管理、服务等智能化水平显著提高,智能制造标准化体系初步建立,智能制造体系和公共服务平台初步成形。目前已经遴选出第一批46个试点示范企业,进行智能制造经验的总结和推广。2015年6月,工业和信息化部联合财政部启动智能制造专项,目前已批复了43个综合标准化与试验验证项目,50个新模式项目,其中标准化与试验验证项目是支持重点。近期工业和信息化部又启动了《智能制造重大工程实施方案(2016-2020)》的编制,将标准化作为智能制造工程的三大基础之一。

2.智能制造标准化工作

2014年12月,工业和信息化部发文成立了以装备司为组长,科技司、电子司、软件司、信息化司、通信发展司为副组长,中国电子技术标准化研究院为支撑单位的工信部智能制造综合标准化工作组,启动了智能制造综合标准化体系建设指南的编制工作。

2015年7月,国家标准化管理委员会为贯彻落实《中国制造2025》中明确的制造业标准化提升计划,明确提出要“建立智能制造标准体系”。

受工业和信息化部装备工业司和国家标准化委员会工业二部委托,中国电子技术标准化研究院、机械工业仪器仪表综合经济技术研究所、中国信息通信研究院共同组织中国电子信息产业发展研究院、全国信息技术标准化技术委员会(TC28)、全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(TC124)、全国自动化系统与集成标准化技术委员会(TC159)、全国信息安全标准化技术委员会(TC260)、全国通信标准化技术委员会(TC485)、全国增材制造标准化技术委员会(筹)和全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会(TC24)国内智能制造相关各标委会、科研机构和企业共同制定了《国家智能制造标准体系建设指南》(以下简称《指南》),为我国智能制造标准化工作提供顶层设计和发展规划。

(三)智能制造标准化工作的意义

1.标准化是智能制造创新的驱动力

标准引领创新、标准保护创新。标准将为智能制造提供一个可持续发展的基础环境,即系统的可靠性、市场的关联性和投资的安全性,为实现技术创新以达到智能制造要求奠定坚实的基础。

2.标准化是智能制造系统互联互通的必要条件

实现智能制造需要构建庞大复杂的系统。信息系统、生产制造系统、自动化系统在产品的设计、生产、物流、销售、服务全生命周期中要协同互动,这就需要协调一致的标准作为保障。此外,标准化的术语和定义可以帮助各参与方进行沟通和交流,从而实现整个行业的紧密合作。

3.智能制造对标准化提出了新的要求

产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化以及服务的智能化要求数据信息能够在装备、人、企业、产品之间实现实时交换、准确识别、智能处理以及快速更新,必须通过制定并执行成体系的技术标准、服务标准、管理标准和安全标准来完成。

4.标准化是抢占产业竞争制高点的重要手段

标准能够体现国家的技术基础和产业基础,国际标准之争本质是国与国之间产业实力的竞争和国际市场话语权的竞争。目前,智能制造标准已成为全球产业竞争的一个制高点,核心的参考模型、数据接口和通信协议标准则是竞争的重点。积极参与并争取主导制定智能制造关键领域的国际标准,是我国争夺国际市场话语权的重要手段。

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