摘 要：智能制造標準是智能制造發(fā)展的重要技術支撐。本文系統(tǒng)地總結了智能制造標準化現(xiàn)狀，分析了三版國家智能制造標準體系的演進路線，明確行業(yè)智能制造標準體系搭建的原則，最后闡述了智能制造國內(nèi)外標準研制進展。

關鍵詞：智能制造，標準體系，數(shù)字化車間，智能工廠

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.06.002

0 引 言

世界各國高度重視智能制造及其標準化工作。2012年以來，美國持續(xù)發(fā)布智能制造相關戰(zhàn)略，2022年10月發(fā)布的《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略》[1]中明確建議制定數(shù)據(jù)兼容性標準，實現(xiàn)智能制造的無縫集成，引領智能制造未來發(fā)展。德國將標準化工作排在工業(yè)4.0八大關鍵領域的首位，持續(xù)發(fā)布四版《工業(yè)4.0標準化路線圖》[2]。智能制造作為制造強國建設的主攻方向，是我國制造業(yè)緊跟世界發(fā)展趨勢、實現(xiàn)轉型升級的關鍵舉措。通過近十年的發(fā)展，我國智能制造取得長足進步，從“理念普及、試點示范”進入“系統(tǒng)創(chuàng)新、深化應用”的新階段。

《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》[3]明確智能制造的發(fā)展路徑要立足制造本質，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數(shù)據(jù)為基礎，依托制造單元、車間、工廠、供應鏈等載體，構建虛實融合、知識驅動、動態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)，推動制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型、網(wǎng)絡化協(xié)同、智能化變革。標準作為智能制造發(fā)展的重要技術支撐，我國圍繞標準體系、組織建設、標準研制、標準應用等方面開展一系列智能制造標準化工作，探索出一條適合我國國情的智能制造標準化發(fā)展道路。

1 智能制造標準體系

1.1 國家智能制造標準體系

智能制造標準體系科學、合理地描繪出智能制造領域標準的整體框架，反映智能制造標準的總體需求，為智能制造標準的研制提供依據(jù)。我國持續(xù)迭代發(fā)布了2015版[4]、2018版[5]和2021版[6]《國家智能制造標準體系建設指南》，智能制造標準體系由最初的創(chuàng)建型標準體系逐漸向完備型標準體系演進，其演進過程如圖1所示。

國家智能制造標準體系三版均沿用了基礎共性、關鍵技術和行業(yè)應用三層體系結構圖，其演進變化主要體現(xiàn)以下三個方面：

（1）緊跟智能制造相關新技術發(fā)展趨勢，將2015版中的工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)調整為了2018版的智能賦能技術，并且在2021版進一步迭代更新，指導技術與制造業(yè)深度融合的標準研制。

（2）智能制造從單點培育加速向全面構建生態(tài)發(fā)展，2021版增設了智慧供應鏈分支，以智慧供應鏈標準來支撐引領智能制造生態(tài)化發(fā)展。

（3）結合各個行業(yè)的智能制造實踐基礎和標準化需求，在2015版十大行業(yè)應用領域基礎上，擴展了建材、石化、紡織、鋼鐵等與民生緊密相關的行業(yè)。

1.2 行業(yè)智能制造標準體系

行業(yè)智能制造標準體系（見圖2）充分考慮智能制造行業(yè)應用差異化需求，明確行業(yè)標準化重點任務和發(fā)展方向，形成“國家+行業(yè)”的智能制造創(chuàng)新標準頂層設計。為確保國家智能制造標準體系和行業(yè)智能制造標準體系的銜接性，行業(yè)智能制造標準體系建設要堅持以下三個原則。

一是繼承性：行業(yè)繼承國家標準體系中基礎共性標準等核心內(nèi)容，有助于統(tǒng)一各行業(yè)對智能制造內(nèi)涵邊界及構成要素的認識，確保智能制造所有標準體系間的協(xié)同，促進智能制造理念在同一話語體系下進行推廣傳播。

二是擴充性：針對關鍵技術類標準，根據(jù)各行業(yè)應用需求和實踐情況明確智能賦能技術與工業(yè)網(wǎng)絡技術的實施路徑，確保國家標準的行業(yè)適用性，促進新興技術與行業(yè)智能制造的深度融合；智能裝備、智能工廠、智慧供應鏈和智能服務等相關標準，根據(jù)行業(yè)特點擴充專用裝備、智能工廠等方面特有標準，使行業(yè)在具體智能制造實施中有更加落地的標準可依。

三是擴展性：結合行業(yè)強相關的應用場景、制造工藝、智能產(chǎn)品及細分行業(yè)相關標準，給出了智能制造在特定行業(yè)的建設指南和要求，確保了國家標準和行業(yè)標準在應用過程中的可操作性。

基于上述原則，結合行業(yè)特有的標準化需求，行業(yè)智能制造標準體系可適當增加分支或減少分支，在和國家智能制造標準體系保持原則一致的情況，要突出行業(yè)特色。目前，船舶總裝、建材、印刷、石化等四個行業(yè)已經(jīng)發(fā)布了行業(yè)智能制造標準體系，有色行業(yè)智能制造標準體系已經(jīng)對外征求意見，鋼鐵、紡織等行業(yè)啟動行業(yè)標準體系搭建工作。如建材行業(yè)智能制造標準體系與國家智能制造標準體系保持了一致，由基礎共性和關鍵技術兩個分支組成，不過，根據(jù)建材行業(yè)特點在關鍵技術分支中規(guī)劃了智能礦山的生產(chǎn)管理、物流調度等標準，并補充了智能工廠碳資產(chǎn)管理等標準。而石化行業(yè)智能制造標準體系中將關鍵技術分支分為關鍵數(shù)據(jù)及模型技術和關鍵應用技術，在細分行業(yè)應用中規(guī)劃了原油加工、基本有機化工原料、合成樹脂等應用標準。

2 智能制造標準研制進展

2.1 國內(nèi)標準進展

國家標準化管理委員會、工業(yè)和信息化部會同國家發(fā)展和改革委員會等有關部門，組織智能制造相關的全國專業(yè)標準化技術委員會于2016年6月成立國家智能制造標準化協(xié)調推進組、總體組和專家咨詢組，形成以國家智能制造標準化總體組為牽引的智能制造標準協(xié)調推進機制。緊跟智能制造發(fā)展趨勢，2020年，國家智能制造標準化協(xié)調推進組、總體組和專家咨詢組進行換屆，總體組會員單位增加了鋼鐵、印刷、有色等細分行業(yè)技術委員會，加大了智能制造標準的協(xié)調覆蓋度。

截至2022年12月31日，智能制造國家標準共計發(fā)布360項，在研72項，其關鍵核心標準覆蓋了企業(yè)智能制造頂層規(guī)劃、工廠建設、運營管理、智能服務等典型場景，初步滿足企業(yè)實施智能制造的標準化需求（見圖3）。如GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》[7]和GB/T 39117-2020《智能制造能力成熟度評估方法》[8]規(guī)定了智能制造成熟度模型的構成、成熟度等級、能力要素、成熟度要求和評估方法，適用于企業(yè)開展智能制造頂層規(guī)劃。GB/T37393-2019《數(shù)字化車間 通用技術要求》[9]、GB/T41255-2022《智能工廠 通用技術要求》[10]等相關標準通過規(guī)定了數(shù)字化車間/智能工廠的體系架構、關鍵要素和技術要求等內(nèi)容，對數(shù)字化車間/智能工廠的建設具有指導作用。在國家標準群建設的同時，電氣裝備、船舶、新能源汽車、通用數(shù)控機床等細分行業(yè)在數(shù)字化車間、智能工廠、遠程運維等方面，開展了行業(yè)標準研制，探索構建“國家+行業(yè)+團體”的多層次標準群。

2.2 國際標準進展

近年來，ISO、IEC等標準化組織加大智能制造標準化的關注力度，不僅設置了相關的委員會來協(xié)調推進智能制造標準化工作，同時推動研制智能制造基礎共性標準。2017年，ISO/TMB（國際標準化組織標準管理局）成立ISO/SMCC（智能制造協(xié)調委員會），負責協(xié)調智能制造相關工作，編寫智能制造用例。于2021年8月發(fā)布《智能制造白皮書》[11]提出ISO推進智能制造概念的路線圖。2018年，IEC/SMB（國際電工委員會標準管理局）成立IEC/SyC SM（智能制造系統(tǒng)委員會），負責統(tǒng)籌協(xié)調、制定智能制造標準化的頂層設計及研制基礎標準。此外，IEC/SyC SM和ISO/SMCC共同成立OF1智能制造標準圖工作組，梳理智能制造相關國際標準和術語。我國積極推動智能制造國際標準化工作，目前，已牽頭研制44項國際標準，發(fā)布34項。如，IEC/TC 65（工業(yè)測量控制和自動化技術委員會）發(fā)布了IEC TR 63283-1：2022《工業(yè)過程測量、控制和自動化 智能制造 第1部分：術語和定義》[12]、IEC TR 63283-2：2022《工業(yè)過程測量、控制和自動化 智能制造 第2部分：用例》[13]、IEC TR 63283-3：2022《工業(yè)過程測量、控制和自動化 智能制造 第3部分：網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)》[14]等三項智能制造國際標準，ISO/IEC JTC1牽頭制定了物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等新興技術領域國際標準。

3 結 語

隨著新一代信息技術與制造業(yè)深度融合發(fā)展，智能制造持續(xù)演進，智能制造標準化工作已經(jīng)從“初步構建”的探索期逐步邁入到“標準研制與標準應用并重”的深化期，智能制造標準化工作需要不斷迭代優(yōu)化，下一步將從完善標準頂層規(guī)劃、推動標準研制、促進標準應用、加強國際合作等方面規(guī)劃未來工作，構建具有中國特色的智能制造標準體系，支撐智能制造邁向新征程。

參考文獻

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工業(yè)和信息化部，國家標準化管理委員會.國家智能制造標準體系建設指南（2021年版）[Z].2021.

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智能制造能力成熟度評估方法：GB/T 39117-2020[S].

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Industrial-process measurement， control and automation - Smartmanufacturing - Part 3： Challenges for cybersecurity： IEC TR63283-3：2022[S].

作者簡介

韓麗，博士，高級工程師，主要從事智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等方面標準化研究。

何宏宏，高級工程師，主要從事智能制造標準化研究。

李瑞琪，博士，高級工程師，主要從事智能制造、知識圖譜等方面標準化研究。

（責任編輯：張佩玉）