□文/王愛國、朱剛

解讀“綠皮書”之機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)制定

□文/王愛國、朱剛

我國已成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場，未來也必將是服務(wù)機(jī)器人的重要市場。合理地規(guī)劃和制定機(jī)器人國家標(biāo)準(zhǔn)必將推動(dòng)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)背靠國內(nèi)市場快速發(fā)展，并在發(fā)展中促進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)的國際化，為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)拓展國際市場奠定基礎(chǔ)。

在《中國制造2025》中明確提出了我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個(gè)十年的行動(dòng)計(jì)劃，將“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，提出機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要“圍繞汽車、機(jī)械、電子、危險(xiǎn)品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用，以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的需求，積極研發(fā)新產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，擴(kuò)大市場應(yīng)用”。

《<中國制造2025>重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖（2015版）》提出“加強(qiáng)機(jī)器人基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和重點(diǎn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研究

表1 工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)

制定，積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作”。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定方法綜合分析，機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)制定工作主要包括：研究國內(nèi)國際機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)、確認(rèn)國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、建立合理的國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織、積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定四個(gè)方面。

梳理國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)的制定主要有等效采用相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，和國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)組織編撰等方式?，F(xiàn)有的機(jī)器人相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)多針對(duì)工業(yè)機(jī)器人（見表1）。

目前國內(nèi)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不完善，等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)雖然在國際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂，但仍無法完全滿足國內(nèi)對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的需求。中國機(jī)器人企業(yè)和機(jī)器人科研單位應(yīng)共同合作，針對(duì)中國市場和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求積極制定切實(shí)可行的機(jī)器人相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足國內(nèi)需求，促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并積極將中國標(biāo)準(zhǔn)推向世界。

服務(wù)機(jī)器人所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，相關(guān)市場還處于培育發(fā)展期，缺乏相關(guān)國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)制定工作亟待深入探討和加強(qiáng)。因此，在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，只要采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，開發(fā)出切實(shí)滿足特定市場需求的產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間是巨大的，亦有望成為未來的國家或國際標(biāo)準(zhǔn)。

確認(rèn)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

建立相對(duì)完善的機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系

機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的智能裝備，它是由各類機(jī)械部件、各種傳感器部件、驅(qū)動(dòng)部件、能源部件、控制部件組成的裝備，并在一定工作環(huán)境下實(shí)現(xiàn)其各種應(yīng)用。由此機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)框架應(yīng)該由基礎(chǔ)類、整機(jī)類、部件類及應(yīng)用和系統(tǒng)類四大塊標(biāo)準(zhǔn)組成（見圖1）。

標(biāo)準(zhǔn)制定的步驟和目標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)的制定分為7個(gè)階段，即調(diào)研、標(biāo)準(zhǔn)分析和評(píng)估工作計(jì)劃、申請(qǐng)和立項(xiàng) 、標(biāo)準(zhǔn)編制、征求意見、審查、備案發(fā)布。

按《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》（征求意見稿）要求到2020 年，機(jī)器人基礎(chǔ)通用

表2 目前已制定和發(fā)布的機(jī)器人相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)報(bào)告

標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵核心標(biāo)準(zhǔn)基本研制完成，初步建立機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系。

圖1 機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)框架組成

建立合理的國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織

國際三大標(biāo)準(zhǔn)化組織

目前國際標(biāo)準(zhǔn)化組織有ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）、IEC（國際電工委員會(huì)）和ITU（國際電信聯(lián)盟），其中ISO的主要活動(dòng)是制定國際標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，組織各成員國和技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行情報(bào)交流，以及與其他國際性組織進(jìn)行合作，共同研究有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題；IEC（國際電工委員會(huì)）主要致力于電工領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作；ITU（國際電信聯(lián)盟）主要致力于電信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，其中，與機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的是ISO組織和IEC組織。

ISO 機(jī)器人相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)制定主要由自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)機(jī)器人與機(jī)器人裝備分技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC184/ SC2） 負(fù)責(zé)。目前ISO/TC184/SC2主要有WG1、WG3、WG7、WG8、JWG9 等幾個(gè)工作組，其中WG1 針對(duì)機(jī)器人詞匯和特性（Vocabulary andcharacteristics）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作；WG3 針對(duì)機(jī)器人工業(yè)安全（Industrial safety）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作；WG7 針對(duì)機(jī)器人個(gè)人護(hù)理安全（Personal care safety）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作；WG8 針對(duì)服務(wù)機(jī)器人（Service robots）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作；JWG9 由ISO/ TC184/SC2 和IEC/SC 62A 共同組成，針對(duì)采用機(jī)器人技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備安全（Safety for

medicaldevices using robotic technology）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展工作。此外，針對(duì)新的機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢設(shè)立了相應(yīng)的研究組（SG）進(jìn)行研究和討論，如機(jī)器人模塊化研究組（見圖2）。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，IEC在2013年10月成立SG7機(jī)器人戰(zhàn)略工作規(guī)劃組，主要是研究IEC內(nèi)部針對(duì)機(jī)器人技術(shù)是否要設(shè)立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，該戰(zhàn)略工作規(guī)劃組于2015年年初完成工作報(bào)告， IEC根據(jù)該工作報(bào)告在IEC內(nèi)部成立了相關(guān)的機(jī)器人顧問委員會(huì)（AC），并提議ISO也成立相應(yīng)的顧問委員會(huì)，來協(xié)調(diào)兩個(gè)組織的機(jī)器人相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)工作。IEC組織基本框架見圖3。

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)工作機(jī)構(gòu)及與國際組織的對(duì)口關(guān)系

目前國內(nèi)開展機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)工作的機(jī)構(gòu)有自動(dòng)化與集成標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)、全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和全國特種作業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作組，其中自動(dòng)化與集成標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)下設(shè)的機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC159/SC2）主要負(fù)責(zé)制定工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)、全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC46）主要負(fù)責(zé)制定家用服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)、全國特種作業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作組（SAC/SWG13）主要負(fù)責(zé)特種機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)研究和制修訂，國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)構(gòu)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的對(duì)應(yīng)關(guān)系和現(xiàn)有工作如圖4。

圖2 ISO 機(jī)器人相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)制定

從圖4可看出，目前國內(nèi)開展機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)與國際組織的對(duì)口關(guān)系與其承擔(dān)的工作內(nèi)容是不合適的，如負(fù)責(zé)制定家用服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)的全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC46）對(duì)口的是IEC/TC61/TC59和ISO/TC86/SC3/SC5而不是 TC184/SC2（機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)）下的WG8（服務(wù)機(jī)器人工作組）和 WG 10（服務(wù)機(jī)器人模塊化工作組），另外負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化與集成標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)/機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC159/ SC2）對(duì)口的是TC184/SC2（機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)），但其只負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作，而國內(nèi)缺少與工業(yè)機(jī)器人以外的標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)口的標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)構(gòu)，這樣從標(biāo)準(zhǔn)化組織路線上看，目前國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織不利于機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作的全面展開和順利進(jìn)行。

圖3 IEC組織基本框架

建立合理的國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織

根據(jù)圖1所示機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)框架，應(yīng)在國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，設(shè)立國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)總體組，由機(jī)器人秘書處具體負(fù)責(zé)總體組的日常工作?？傮w組根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的需要下設(shè)項(xiàng)目組，項(xiàng)目組的設(shè)立應(yīng)考慮與ISO TC184/SC2（機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)）下的WG相配合，如可設(shè)立基礎(chǔ)技術(shù)項(xiàng)目組，負(fù)責(zé)開展機(jī)器人基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)的研究和制修訂，包括詞匯類標(biāo)準(zhǔn)工作，對(duì)口WG1;再如，可設(shè)立工業(yè)整機(jī)類項(xiàng)目組，負(fù)責(zé)開展機(jī)器人整機(jī)類標(biāo)準(zhǔn)的研究和制修訂，對(duì)口WG3等。一個(gè)項(xiàng)目組可以對(duì)口1個(gè)WG,也可以由多個(gè)項(xiàng)目組對(duì)口1個(gè)WG。機(jī)器人秘書處采取聯(lián)合秘書處形式，分別由沈陽自動(dòng)化研究所（以下簡稱沈自所）和上海電器科學(xué)研究院（以下簡稱上電院）作為秘書長/聯(lián)合秘書長單位，具體開展秘書處工作，沈自所負(fù)責(zé)機(jī)器人整機(jī)和關(guān)鍵部件類標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)制修訂工作及與之相關(guān)的項(xiàng)目組管理協(xié)調(diào)工作；上電院負(fù)責(zé)機(jī)器人基礎(chǔ)和應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作及與之相關(guān)的項(xiàng)目組管理協(xié)調(diào)工作，兩家輪流保管與國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)對(duì)口的網(wǎng)頁登入賬號(hào)、密碼及國標(biāo)委平臺(tái)登入賬號(hào)、密碼。另外還設(shè)立由相關(guān)行業(yè)歸口單位、檢測機(jī)構(gòu)、研究所、大專院校、制造商專家組成的標(biāo)準(zhǔn)化專家咨詢組，負(fù)責(zé)為國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組提供專業(yè)技術(shù)咨詢，圖5為設(shè)立的國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)圖。

積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作

高度重視和實(shí)質(zhì)參與技術(shù)性貿(mào)易措施相關(guān)的國際規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)制修訂，努力實(shí)現(xiàn)從國際規(guī)則遵守者向制定者和引領(lǐng)者的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)品打入國際市場,使我國機(jī)器人企業(yè)掌握未來的長遠(yuǎn)發(fā)展、國際市場開拓的主動(dòng)權(quán)。

已有的工業(yè)機(jī)器人國際標(biāo)準(zhǔn)是多年前綜合和兼容發(fā)達(dá)國家已有國家標(biāo)準(zhǔn)（美國、日本等）、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)（歐盟等）的基礎(chǔ)上制定的，其中未考慮、也無法考慮快速發(fā)展的新興市場現(xiàn)狀和需求。這對(duì)中國企業(yè)是一個(gè)好機(jī)會(huì)。

圖4 國內(nèi)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)構(gòu)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的對(duì)應(yīng)關(guān)系

機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展，需要整合國內(nèi)檢測機(jī)構(gòu)、研究院所、大專院校、制造企業(yè)的專家和技術(shù)人員，在國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，充分利用相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)化資源，如與ISO TC184/SC2（機(jī)器人與機(jī)器人相關(guān)設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)）的聯(lián)系，再如需要與電器工業(yè)協(xié)會(huì)保持長期密切合作關(guān)系，保證與IEC機(jī)器人顧問委員會(huì)的聯(lián)系等，通過緊密跟蹤和研究國際最新技術(shù)的發(fā)展和國際最新標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)一批機(jī)器人專業(yè)隊(duì)伍，同時(shí)積累相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)驗(yàn)，為國內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)快速向國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化提供保障。

國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)需經(jīng)過長久發(fā)展才有可能在國際標(biāo)準(zhǔn)化舞臺(tái)上掌握一定的主動(dòng)權(quán)，這需要在標(biāo)準(zhǔn)化工作上做大量的務(wù)實(shí)的工作。研究現(xiàn)有國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，建立相對(duì)完善的標(biāo)準(zhǔn)框架；建立標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和實(shí)際測試，開展關(guān)鍵技術(shù)的討論及研究；將國內(nèi)研究成果進(jìn)行總結(jié)，向國際提出成熟提案；參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，推舉有技術(shù)有能力的人員參加國際標(biāo)準(zhǔn)工作組或顧問委員會(huì)，以提升我國在機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)工作上的話語權(quán)；申請(qǐng)成立國際工作組，號(hào)召各國委員會(huì)的加入，將研究結(jié)果寫入國際標(biāo)準(zhǔn)等。

圖5 國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)圖

王愛國 國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組 秘書長

朱 剛 上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司研究總監(jiān)