摘 要:為解決各科研院所對數(shù)字院所理念認識不一致、推行數(shù)字院所建設(shè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃與宏觀指導(dǎo)等問題,本文從頂層設(shè)計入手構(gòu)建了數(shù)字院所三維架構(gòu),描述了數(shù)字院所各領(lǐng)域、各層級、各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要素及相互關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,建立了數(shù)字院所標準體系結(jié)構(gòu)與框架,闡述了框架中通用共性、智慧賦能技術(shù)、基礎(chǔ)支撐、運營模式層級、安全、行業(yè)應(yīng)用等子標準體系的建設(shè)內(nèi)容,為數(shù)字院所標準研究提供了參考,并為數(shù)字院所的規(guī)劃和建設(shè)實施提供了指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字院所,系統(tǒng)架構(gòu),標準體系,運營模式層級
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.07.004
Research on System Architecture and Standards Framework of Digital Institute
ZHANG Leiming
(The 14th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation)
Abstract: In order to solve the problems of inconsistent understanding and lacking overall planning and macro guidance for the construction of digital institute, a three-dimensional system architecture of digital institute is proposed starting from the top-level design, which systematically describes the key elements and relationships of each fi eld, level and link of digital institute. Then, based on the system architecture, the standards structure and framework of digital institute are established. The standards framework consists of six parts, including general standards, intelligent technology standards, fundamental standards, operating-mode level standards, safety/security standards, and application standards. Finally, the contents of the six parts are elaborated. The standards framework can provide reference for standards research and guide the planning and construction of digital institute.
Keywords: digital institute, system architecture, standards framework, operating-mode level
0 引 言
推行數(shù)字院所建設(shè)是落實“制造強國”的關(guān)鍵舉措,是貫徹“數(shù)字中國”戰(zhàn)略要求的重要部署。各科研院所積極響應(yīng)國家部署,擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮,圍繞數(shù)字院所建設(shè)積極探索實踐,結(jié)合研發(fā)、制造、IT等建設(shè)要素[1],逐步構(gòu)建與自身業(yè)務(wù)密切相關(guān)的特色建設(shè)模式[2-3]。然而由于各院所主營業(yè)務(wù)的不同和自身信息化能力建設(shè)的差異,各院所對于數(shù)字院所內(nèi)涵、特征、核心要素理解不一致,對于數(shù)字院所建設(shè)模式、演化層級、推進路線等尚未達成共識,對于數(shù)字院所建設(shè)成效和綜合效益的評估尚無定論。
數(shù)字化標準是院所數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)支撐。為應(yīng)對各院所對數(shù)字院所關(guān)鍵要素、演化階段、業(yè)務(wù)模式變革理念認知不一致,推行數(shù)字院所建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和指導(dǎo)的問題與挑戰(zhàn),亟需各方凝聚共識,做好數(shù)字院所建設(shè)頂層設(shè)計,設(shè)計一套覆蓋全領(lǐng)域、全層次、全環(huán)節(jié)的系統(tǒng)架構(gòu),構(gòu)建數(shù)字院所標準體系,加強數(shù)字院所標準的統(tǒng)籌規(guī)劃與宏觀指導(dǎo),加快創(chuàng)新技術(shù)成果向標準轉(zhuǎn)化,強化標準的實施與監(jiān)督,為數(shù)字院所建設(shè)奠定路線基礎(chǔ),為院所業(yè)務(wù)和信息化兩個層面的轉(zhuǎn)型提供標準支撐[4-5]。
本文結(jié)合前期各單位數(shù)字院所實踐探索,綜合考慮與智能制造、兩化融合、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等已有標準體系的協(xié)調(diào),深入分析數(shù)字院所內(nèi)涵特征,提出數(shù)字院所三維系統(tǒng)架構(gòu),在此基礎(chǔ)上提出數(shù)字院所標準體系結(jié)構(gòu)以展示數(shù)字院所標準體系全貌。更進一步提出一套數(shù)字院所標準體系框架,并詳細論述通用共性、智慧賦能技術(shù)、基礎(chǔ)支撐、運營模式層級、安全、行業(yè)應(yīng)用等子標準體系的建設(shè)內(nèi)容,為數(shù)字院所的建設(shè)與運營提供指導(dǎo)和依據(jù),指導(dǎo)數(shù)字院所標準體系及各類相關(guān)標準的建設(shè)工作。
1 數(shù)字院所系統(tǒng)架構(gòu)
數(shù)字院所是基于知識構(gòu)筑的數(shù)字化組織,其組織機制、運營方式、管理和科研生產(chǎn)模式是以知識應(yīng)用為基礎(chǔ),以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展為目的,具有自學習、自成長、自優(yōu)化、自適應(yīng)的特征,是支撐我國科研院所未來自主創(chuàng)新的核心科研組織。
數(shù)字院所建設(shè)作為承接科研院所數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要載體,是推進科研生產(chǎn)模式由信息化向智慧化轉(zhuǎn)變的變革契機,也是發(fā)揮科研院所技術(shù)、人才等資源優(yōu)勢的實現(xiàn)方式。數(shù)字院所的建設(shè)是涉及科研院所全領(lǐng)域全流程全維度的系統(tǒng)性工程,是提高科研院所組織管理水平和運行決策效率、加速產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新、構(gòu)筑院所高質(zhì)量發(fā)展能力的重要途經(jīng)[6]。
數(shù)字院所標準體系的構(gòu)建秉承需求引領(lǐng)、問題導(dǎo)向,統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局,技術(shù)引導(dǎo)、特色突出,開放兼容、強化實施的建設(shè)原則,深入研究數(shù)字院所的戰(zhàn)略特征、組織特征、流程特征、數(shù)據(jù)特征以及技術(shù)特征,綜合新一代信息技術(shù)標準體系,充分考慮數(shù)字院所內(nèi)涵、發(fā)展特征以及實際需求,構(gòu)建了數(shù)字院所系統(tǒng)架構(gòu),如圖1所示。該架構(gòu)從價值網(wǎng)絡(luò)、演化層級、資源環(huán)境三個維度系統(tǒng)性闡述了數(shù)字院所的核心賦能領(lǐng)域、發(fā)展階段與演進范式、關(guān)鍵基礎(chǔ)與技術(shù),通過對數(shù)字院所涉及的活動、智慧成熟度、特征等內(nèi)容進行描述,從而統(tǒng)一各相關(guān)方對數(shù)字院所的認識,明確數(shù)字院所的標準化需求、對象和范圍,指導(dǎo)數(shù)字院所標準體系建設(shè)。
1.1 價值網(wǎng)絡(luò)維度
價值網(wǎng)絡(luò)維度圍繞產(chǎn)品(服務(wù))生命周期及價值鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和活動,描述智慧賦能的客觀活動對象,展現(xiàn)數(shù)字院所價值創(chuàng)造過程。
智慧管控包含組織、決策、運營、市場營銷等,包括院所面向市場開展的各類經(jīng)營與管理活動。智慧研發(fā)包括需求分析、系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計、仿真分析、試驗驗證等過程,展現(xiàn)從用戶需求到產(chǎn)品實現(xiàn)的全環(huán)節(jié)。智慧生產(chǎn)包括生產(chǎn)策劃、制造運營、生產(chǎn)執(zhí)行與反饋等一系列環(huán)節(jié),是從客戶訂單、制造執(zhí)行到產(chǎn)品交付的數(shù)字化價值流的體現(xiàn)。智慧保障包括保障交付、保障運營、保障提升等活動,涵蓋保障能力形成到保障實施的全流程。
1.2 演化層級維度
演化層級維度展示和衡量院所在各層級的智慧成熟度和智能能力水平。數(shù)字院所各演化層級次第交織、迭代升級,體現(xiàn)著院所建設(shè)發(fā)展的階段性特征與智慧層級發(fā)展的融合性特征。
全面感知。采集匯聚反映數(shù)字院所運行狀態(tài)、產(chǎn)品服務(wù)與資源環(huán)境的各類數(shù)據(jù),打通不同流程與主體之間的數(shù)據(jù)壁壘,全面互聯(lián)數(shù)字院所運營和價值創(chuàng)造過程,實現(xiàn)院所內(nèi)部泛在感知和信息共享,為數(shù)據(jù)要素全面深度應(yīng)用以及數(shù)據(jù)驅(qū)動全流程決策的實現(xiàn)提供基礎(chǔ)。
數(shù)字運營。以數(shù)字技術(shù)為核心驅(qū)動力,以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為重要載體,通過數(shù)字技術(shù)與實體運營深度融合,打通價值網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)流,全面深化各業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)字化應(yīng)用,推動管理、研發(fā)、制造、保障各環(huán)節(jié)信息集成和業(yè)務(wù)協(xié)同,奠定院所發(fā)展與治理模式新形態(tài)重構(gòu)的基礎(chǔ)。
知識決策。動態(tài)適應(yīng)院所內(nèi)外部環(huán)境變化,依托數(shù)據(jù)這一關(guān)鍵生產(chǎn)要素進行迭代式學習和動態(tài)知識沉淀,構(gòu)建人機互動的知識共享和知識創(chuàng)造體系,實現(xiàn)院所經(jīng)營過程高效化知識重用和廣泛化知識應(yīng)用,驅(qū)動各層級人員對院所運營、價值創(chuàng)造過程的科學決策,為推動院所的持續(xù)自主創(chuàng)新提供支撐。
智能創(chuàng)新。院所的組織、流程、技術(shù)和資源動態(tài)優(yōu)化配置,開放式創(chuàng)新體系不斷普及,外部創(chuàng)新資源便捷應(yīng)用,智能化新生產(chǎn)方式不斷涌現(xiàn),平臺化產(chǎn)業(yè)新生態(tài)迅速崛起。院所具備根據(jù)內(nèi)外環(huán)境變化自學習、自成長、自優(yōu)化、自適應(yīng)、及知識創(chuàng)造能力,形成自主創(chuàng)新新生態(tài)。
1.3 資源環(huán)境維度
資源環(huán)境維度提供面向數(shù)字院所不同價值領(lǐng)域和適應(yīng)不同智慧階段水平的安全可靠的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)能力,推進數(shù)字院所數(shù)字化、知識化、智慧化的實現(xiàn)。
基礎(chǔ)設(shè)施。為數(shù)字院所各層級價值實現(xiàn)提供硬件、軟件等物理、信息相關(guān)的新一代基礎(chǔ)設(shè)施,包括通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、新興技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、算力基礎(chǔ)設(shè)施以及融合基礎(chǔ)設(shè)施等,助力數(shù)字院所全方位、全角度、全鏈條的發(fā)展和升級,推動數(shù)字院所產(chǎn)業(yè)、業(yè)態(tài)、模式的形成和發(fā)展。
互聯(lián)互通。以應(yīng)用服務(wù)構(gòu)建目標為指導(dǎo),應(yīng)用新一代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)施軟硬件進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互聯(lián)、資源互聯(lián)、云化計算與服務(wù)應(yīng)用,構(gòu)建軟硬件集成的應(yīng)用服務(wù)基礎(chǔ)?;ヂ?lián)互通網(wǎng)絡(luò)化連接既涉及院所內(nèi)部面向各業(yè)務(wù)場景的縱向集成,還涉及院所面向信息系統(tǒng)、用戶等場景橫向集成,向下統(tǒng)接智能基礎(chǔ)設(shè)施,向上驅(qū)動應(yīng)用服務(wù)運行。
應(yīng)用服務(wù)。打造系統(tǒng)化、多層次的平臺體系,建立支撐數(shù)字院所數(shù)字化、知識化、智慧化運營模式的應(yīng)用系統(tǒng)和平臺,結(jié)合新一代人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)等對數(shù)字院所各業(yè)務(wù)領(lǐng)域進行功能集成和技術(shù)映射,持續(xù)推動平臺功能迭代、服務(wù)創(chuàng)新和智能演進升級。
融合協(xié)同。集成、封裝應(yīng)用服務(wù)各平臺,基于角色提供多終端訪問支持與一體化應(yīng)用體驗。針對與供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的協(xié)作需求,構(gòu)建協(xié)同化平臺,實現(xiàn)院所內(nèi)部、產(chǎn)業(yè)鏈乃至更大范圍的協(xié)同共享。
2 數(shù)字院所標準體系
以數(shù)字院所系統(tǒng)架構(gòu)為指導(dǎo),遵循標準體系建設(shè)原則,設(shè)計了如圖2所示的標準體系結(jié)構(gòu),從通用共性、安全、智慧賦能技術(shù)、基礎(chǔ)支撐、運營模式層級和行業(yè)應(yīng)用等六個方面給出標準指導(dǎo)。
通用共性標準和安全標準貫穿各類標準,指導(dǎo)各類標準的制定。智慧賦能技術(shù)標準是數(shù)字院所標準體系的技術(shù)標準支撐?;A(chǔ)支撐標準包含支撐上層各領(lǐng)域標準的軟硬件及場所的相關(guān)標準。運營數(shù)字化標準是在基礎(chǔ)支撐標準基礎(chǔ)上實現(xiàn)院所數(shù)字化轉(zhuǎn)型,該標準領(lǐng)域在數(shù)字院所標準體系結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用。運營知識化標準在數(shù)字化標準領(lǐng)域基礎(chǔ)上,對數(shù)字院所的基于知識的新模式、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)進行標準研究。運營智慧化標準作為數(shù)字院所最高層級智慧的標準指導(dǎo),研究創(chuàng)新體系、生產(chǎn)方式變革、管理機制創(chuàng)新等方面的標準。行業(yè)應(yīng)用標準位于數(shù)字院所標準體系結(jié)構(gòu)圖的頂層,面向行業(yè)具體需求,對各類標準進行細化和落地,指導(dǎo)各行業(yè)數(shù)字院所的規(guī)劃、建設(shè)和運營。
對圖2所示的標準體系結(jié)構(gòu)向下映射和細化,得到數(shù)字院所標準體系框架,如圖3所示。
2.1 通用共性標準
通用共性標準包括總體、數(shù)據(jù)、檢測、評價等標準,是支撐數(shù)字院所建設(shè)運營的通用標準,用于規(guī)定數(shù)字院所的基礎(chǔ)通用概念、方法和要求等,適用于各環(huán)節(jié)、各領(lǐng)域及各發(fā)展階段。
2.2 智慧賦能技術(shù)標準
智慧賦能技術(shù)標準用于規(guī)范數(shù)字院所平臺數(shù)字化、知識化、智慧化的技術(shù)生態(tài)體系的構(gòu)建,為開放式創(chuàng)新體系和智能化生產(chǎn)方式提供技術(shù)支撐。
(1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準。包括網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)接技術(shù)、邊緣計算技術(shù)、平臺與支撐技術(shù)等標準[7]。用于規(guī)范數(shù)字院所在構(gòu)建生產(chǎn)制造新模式和新業(yè)態(tài)過程中涉及到的資源泛在連接、平臺高效配置等要求,支撐數(shù)字院所生產(chǎn)制造在個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸等方面發(fā)展的需求。
(2)人工智能技術(shù)標準。包括機器學習技術(shù)、自然語言處理技術(shù)、人機交互技術(shù)、計算機視覺技術(shù)、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實技術(shù)等標準[8]。用于規(guī)范數(shù)字院所研究人工智能的內(nèi)涵、外延和需求的核心概念,描述人工智能系統(tǒng)框架與評價人工智能系統(tǒng)的智能等級,規(guī)范人工智能系統(tǒng)的互操作性。
(3)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)標準。包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)等標準[8]。用于規(guī)范數(shù)字院所處理多源、異構(gòu)、高通量、高實時、強機理的工業(yè)大數(shù)據(jù)的核心技術(shù),滿足數(shù)字院所多場景平臺和服務(wù)需求,實現(xiàn)數(shù)字院所面向生產(chǎn)過程、產(chǎn)品、服務(wù)等領(lǐng)域智能化的數(shù)據(jù)價值變現(xiàn)。
(4)云計算與服務(wù)技術(shù)標準。包括虛擬化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、負載管理和監(jiān)控技術(shù)、用戶交互技術(shù)、云服務(wù)技術(shù)等標準[8]。用于構(gòu)建數(shù)字院所云生態(tài)體系,指導(dǎo)云平臺的設(shè)計與建設(shè)、云計算與服務(wù)的監(jiān)管與評價活動,規(guī)范不同云計算與服務(wù)的業(yè)務(wù)能力,提升數(shù)字院所云計算與服務(wù)平臺的設(shè)計、實現(xiàn)、部署和運營管理水平。
(5)數(shù)字孿生技術(shù)標準。包括物理實體、虛擬實體、服務(wù)等標準[9]。用于規(guī)范數(shù)字院所實施數(shù)字孿生過程中涉及到的功能需求、關(guān)鍵技術(shù)、平臺工具等要求,指導(dǎo)數(shù)字院所物理空間和賽博空間的虛實互動。
2.3 基礎(chǔ)支撐標準
基礎(chǔ)支撐標準用于對支撐數(shù)字院所建設(shè)運營和演化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施和軟硬件設(shè)備及其技術(shù)要求進行規(guī)范,滿足數(shù)字院所智慧演化和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的信息物理需求。其中:
信息基礎(chǔ)設(shè)施標準用于規(guī)范數(shù)字院所信息基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵與技術(shù)特征,支撐數(shù)字院所構(gòu)建數(shù)字運營和數(shù)據(jù)全生命周期管理的軟硬件設(shè)施,打造開放的數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境,以數(shù)據(jù)為中心,最大化數(shù)據(jù)價值。
智能設(shè)備標準用于規(guī)范數(shù)字院所生產(chǎn)新模式對制造設(shè)備的技術(shù)要求,為智能車間和生產(chǎn)線的構(gòu)建提供工藝方法、邏輯控制、機器人運動軌跡等基礎(chǔ)信息。工業(yè)軟件標準用于規(guī)范數(shù)字院所在價值網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)過程中對研發(fā)、制造、保障、管理等工業(yè)軟件的集成和選型,提高工業(yè)軟件在院所運營過程中發(fā)揮的作用,為院所的智能生產(chǎn)和變革創(chuàng)新提供支撐。智能車間標準用于規(guī)范數(shù)字院所演化過程中對車間的設(shè)計、建造和交付的技術(shù)要求[10]。
2.4 運營模式層級標準
運營模式層級標準用于規(guī)定數(shù)字院所在各個演化層級的運營模式和院所管控、產(chǎn)品全壽期協(xié)同以及平臺建設(shè)運行等業(yè)務(wù)活動。數(shù)字院所運營模式沿著數(shù)字化、知識化、智能化方向協(xié)同式、螺旋式迭代創(chuàng)新和優(yōu)化升級,建立數(shù)字主線基礎(chǔ),構(gòu)建知識發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用體系,最終實現(xiàn)知識創(chuàng)造與智能創(chuàng)新[11]。
2.4.1 運營數(shù)字化標準
用于指導(dǎo)數(shù)字院所建設(shè)以統(tǒng)一模型為核心的貫通院所運營的數(shù)字主線,疏通數(shù)據(jù)孤島并構(gòu)建全環(huán)節(jié)、全壽期、全要素、全價值鏈的數(shù)據(jù)流,驅(qū)動物理與信息空間聯(lián)通以及數(shù)據(jù)自動流動、交互共享,實現(xiàn)數(shù)字院所動態(tài)感知、實時分析、數(shù)字決策、精準執(zhí)行的閉環(huán)。包括以下3個部分:
(1)管控數(shù)字化標準。包括戰(zhàn)略管控數(shù)字化、企業(yè)資源管理數(shù)字化、綜合業(yè)務(wù)管理數(shù)字化等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所端到端協(xié)同管控過程,指導(dǎo)數(shù)字院所塑造多主體、多領(lǐng)域、多要素高度融合的數(shù)字化協(xié)同管理模式,推動開展全流程能力協(xié)同與業(yè)務(wù)協(xié)作。
(2)產(chǎn)品全壽期數(shù)字化標準。包括協(xié)同設(shè)計與仿真、數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化綜合保障等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所產(chǎn)品全壽期的數(shù)字化與協(xié)同化,指導(dǎo)產(chǎn)品全壽期的數(shù)據(jù)貫通與共享,以數(shù)據(jù)流驅(qū)動業(yè)務(wù)流,實現(xiàn)產(chǎn)品全壽期全要素的有效連接,形成多專業(yè)、多學科的高度融合的產(chǎn)品全壽期業(yè)務(wù)協(xié)同模式。
(3)平臺數(shù)字化標準。包括數(shù)字應(yīng)用平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺等標準。用于規(guī)范支撐數(shù)字院所管控和產(chǎn)品全壽期數(shù)字化的運營平臺應(yīng)滿足的要求,指導(dǎo)數(shù)字院所在運營狀態(tài)全面感知基礎(chǔ)上,打通數(shù)據(jù)流通壁壘,開展跨時空、多尺度數(shù)據(jù)資源的關(guān)聯(lián)融合與流通共享,整合和治理數(shù)據(jù)資產(chǎn),提供統(tǒng)一、面向多場景的數(shù)據(jù)服務(wù)。
2.4.2 運營知識化標準
用于指導(dǎo)數(shù)字院所建立涵蓋院所運營狀態(tài)、環(huán)境變動、活動事件的知識發(fā)現(xiàn)體系,構(gòu)建完整的可自主學習的知識結(jié)構(gòu),在數(shù)字空間形成認知與決策能力,驅(qū)動信息與物理空間融合交互,革新優(yōu)化生產(chǎn)組織要素的價值鏈關(guān)系,賦予數(shù)字院所科學決策、資源彈性供給與高效配置、動態(tài)優(yōu)化能力。包括以下3個部分:
(1)管控知識化標準。包括數(shù)據(jù)驅(qū)動型決策、知識沉淀的流程革新等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所建立數(shù)據(jù)驅(qū)動與知識輔助的決策與流程重構(gòu)機制,指導(dǎo)數(shù)字院所決策由經(jīng)驗指導(dǎo)的定性化決策轉(zhuǎn)變?yōu)榫_定量化的信息服務(wù)決策,驅(qū)動院所實現(xiàn)基于知識驅(qū)動的業(yè)務(wù)流程與組織結(jié)構(gòu)革新與優(yōu)化。
(2)產(chǎn)品全壽期知識化標準。包括基于模型的系統(tǒng)工程、全壽期一體化數(shù)字孿生、基于主題的知識應(yīng)用等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所構(gòu)建產(chǎn)品全壽期的物理與信息空間的數(shù)字孿生,形成物理與信息空間的集成交互、雙向映射、融合反演,將面向場景的知識應(yīng)用帶來的價值提升貫穿于產(chǎn)品的全壽期,實現(xiàn)產(chǎn)品全壽期的預(yù)測與推演拓展。
(3)平臺知識化標準。包括企業(yè)知識圖譜平臺、知識服務(wù)平臺等標準。用于規(guī)范支撐數(shù)字院所管控和產(chǎn)品全壽期知識化的運營平臺應(yīng)滿足的要求,指導(dǎo)數(shù)字院所構(gòu)建知識發(fā)現(xiàn)體系與高效利用機制,提供便捷的知識表達、積累、沉淀方式,基于平臺以模型化、組件化形式對單一業(yè)務(wù)場景、跨業(yè)務(wù)場景以及全業(yè)務(wù)場景提供知識開放共享和驗證應(yīng)用服務(wù),建立物理與信息空間的完整雙向閉環(huán)賦能知識回路。
2.4.3 運營智慧化標準
用于指導(dǎo)數(shù)字院所從要素驅(qū)動體系到創(chuàng)新驅(qū)動生態(tài)轉(zhuǎn)變,催生面向未知環(huán)境與風險的具備自識別和自適應(yīng)能力的新型生產(chǎn)要素和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式,變革經(jīng)營價值系統(tǒng)與決策邏輯,實現(xiàn)知識體系的循環(huán)迭代和全局創(chuàng)新,形成面向環(huán)境、狀態(tài)、集群、任務(wù)的自感知、自認知、自決策、自優(yōu)化、自成長的智能創(chuàng)新組織。包括以下3個部分:
(1)管控智慧化標準。包括基于知識的智能決策、AI協(xié)作的自適應(yīng)管理等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所構(gòu)建知識推演和AI深度協(xié)作的智能推演與決策機制和自適應(yīng)管理能力,打造全員自組織、自主適應(yīng)的組織形態(tài),增強人機協(xié)同創(chuàng)新效果,具備識別與處理未知環(huán)境、集群、任務(wù)的能力,滿足企業(yè)運營管控快速迭代創(chuàng)新的需要,產(chǎn)生全新認知、全新行為和全新價值。
(2)產(chǎn)品全壽期智慧化標準。包括知識推動的產(chǎn)品創(chuàng)新、AI協(xié)作的全壽期一體化等標準。用于規(guī)范數(shù)字院所產(chǎn)品全壽期活動自感知、自學習、自決策、自優(yōu)化的價值創(chuàng)造與協(xié)同創(chuàng)新,指導(dǎo)數(shù)字院所全壽期業(yè)務(wù)模式從主題知識應(yīng)用躍升為全場景全要素全價值鏈深度融合的知識推演和自優(yōu)化,基于智能化人機協(xié)作自預(yù)測物理空間與環(huán)境變化,自動提取活動特征進行關(guān)聯(lián)分析、推演預(yù)測、互動創(chuàng)新,形成多目標、多層次、多環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)活動的自適應(yīng)、自成長能力。
(3)平臺智慧化標準。包括創(chuàng)新聚合平臺、自主AI協(xié)作平臺等標準。用于規(guī)范支撐數(shù)字院所管控和產(chǎn)品全壽期智慧化的運營平臺應(yīng)滿足的要求,指導(dǎo)數(shù)字院所匯聚創(chuàng)新要素資源,基于AI協(xié)作實現(xiàn)知識體系的循環(huán)迭代和創(chuàng)新、新知識自創(chuàng)造、創(chuàng)新服務(wù)自對接、創(chuàng)新邊緣自突破、構(gòu)建自重構(gòu)、成長自優(yōu)化的智慧平臺生態(tài)。
2.5 安全標準
安全標準用于保障數(shù)字院所信息及其數(shù)據(jù)不被破壞、更改、泄露,確保基礎(chǔ)信息設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、平臺能夠連續(xù)可靠地運行,構(gòu)建數(shù)字院所安全保障體系[12]。其中:安全管理標準用于規(guī)范數(shù)字院所相關(guān)的安全管理及服務(wù)要求,對各類安全措施進行指導(dǎo)和管理,從而保護數(shù)字院所資產(chǎn)的重要安全屬性。技術(shù)與機制標準用于規(guī)范數(shù)字院所在物理安全、基礎(chǔ)安全、業(yè)務(wù)安全等方面的防護技術(shù)要求。
2.6 行業(yè)應(yīng)用標準
依據(jù)通用共性標準、基礎(chǔ)支撐標準、智慧賦能技術(shù)標準、運營模式層級標準、安全標準,圍繞網(wǎng)信系統(tǒng)、信息材料、電子整機、電子器件等行業(yè)典型產(chǎn)品對象,聚焦不同類型院所智慧轉(zhuǎn)型的需求,優(yōu)先在各自急需領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,并相互借鑒完善,逐步覆蓋數(shù)字院所全應(yīng)用領(lǐng)域。
3 結(jié) 語
本文在充分考慮數(shù)字院所內(nèi)涵特征基礎(chǔ)上,從價值網(wǎng)絡(luò)、演化層級、資源環(huán)境三個維度構(gòu)建了數(shù)字院所系統(tǒng)架構(gòu),明確了數(shù)字院所標準體系建設(shè)需求、對象和范圍。以數(shù)字院所系統(tǒng)架構(gòu)為指導(dǎo),遵循標準體系建設(shè)原則,提出了數(shù)字院所標準體系結(jié)構(gòu),確定了各標準子體系在體系中的位置及相互關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,探索建立了一套數(shù)字院所標準體系框架,包含通用共性、智慧賦能技術(shù)、基礎(chǔ)支撐、運營模式層級、安全、行業(yè)應(yīng)用等6個子標準體系,并分別闡述了各子標準體系建設(shè)內(nèi)容。期待本文研究結(jié)果能夠指導(dǎo)數(shù)字院所標準制定工作,助推數(shù)字院所的建設(shè)與高質(zhì)量發(fā)展。
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作者簡介
張雷鳴,通信作者,博士研究生,工程師,研究方向為兩化融合與數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
(責任編輯:張佩玉)