4. 智慧供應鏈標準
主要包括供應鏈建設、供應鏈運營(yíng)、供應鏈評估等3個(gè)部分,如圖8所示。主要規范供應鏈建設管理,實(shí)現供應鏈上下游高效協(xié)同,提升供應鏈韌性。
圖8 智慧供應鏈標準子體系
(1)供應鏈建設標準
主要包括供應鏈控制塔及平臺的平臺架構與設計、接口與集成、維護與升級等平臺建設與部署標準,人力、財務(wù)、信息、流程等資源整合與優(yōu)化標準,供應鏈上下游之間的數據共享、保護、整合、協(xié)作等數據共享與協(xié)同標準。
(2)供應鏈運營(yíng)標準
主要包括供應商準入、合作、績(jì)效評價(jià)、廢止等供應商管理標準;上下游相關(guān)主體間、主體內部業(yè)務(wù)活動(dòng)等業(yè)務(wù)協(xié)同標準。
(3)供應鏈評估標準
主要包括供應鏈風(fēng)險識別與評估、風(fēng)險預警與防范控制等風(fēng)險評估標準;供應鏈韌性指標體系、測試與評估方法等性能評估標準。
5. 智能賦能技術(shù)標準
主要包括人工智能、大數據、云計算、邊緣計算、數字孿生和區塊鏈等6個(gè)部分,如圖9所示。主要用于指導新技術(shù)向制造業(yè)領(lǐng)域融合應用,提升制造業(yè)智能化水平。
圖9 智能賦能技術(shù)標準子體系
(1)人工智能標準
主要包括面向工業(yè)領(lǐng)域的大模型、機器學(xué)習、知識圖譜的參考架構、系統要求、性能要求、測試方法、數據訓練及生成內容評價(jià)等通用要求標準;面向工業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)行業(yè)及典型場(chǎng)景的模型、算法、知識及系統的集成、部署、應用、管理和運維等服務(wù)應用標準。
(2)大數據標準
主要包括面向工業(yè)領(lǐng)域數據的分類(lèi)分級、命名規則、描述與表達、確權規則等元數據與數據字典標準;智能制造領(lǐng)域各類(lèi)對象的標識規則、解析規范、異構標識互操作等標識標準;平臺建設的要求、運維和檢測評估等數據平臺標準;數據采集、分析、可視化、訪(fǎng)問(wèn)、管理等數據處理標準。
(3)云計算標準
主要包括工業(yè)云參考架構、工業(yè)云操作系統等通用要求標準;面向工業(yè)云服務(wù)的服務(wù)協(xié)議、能力要求、計量指標、效果評價(jià)等服務(wù)質(zhì)量標準;面向數據管理、知識庫接入、資源配置等資源共享標準。
(4)邊緣計算標準
主要包括應用于工業(yè)領(lǐng)域的邊緣計算架構、邊緣數據、測試與評價(jià)等通用要求標準;邊緣計算節點(diǎn)、邊緣計算平臺、邊緣操作系統等計算能力標準;邊緣計算接口、邊云協(xié)同等互聯(lián)互通標準。
(5)數字孿生標準
主要包括工業(yè)領(lǐng)域數字孿生參考架構、功能和信息安全等通用要求標準,數字實(shí)體構建與運行管理、數據分類(lèi)與表達、數據存儲與處理等數字實(shí)體標準,測量感知、反饋控制等孿生互動(dòng)標準,面向行業(yè)及典型場(chǎng)景的預測仿真、優(yōu)化控制、可視化交互等服務(wù)應用標準。
(6)區塊鏈標準
主要包括工業(yè)領(lǐng)域區塊鏈參考架構、標識體系、目錄尋址、系統要求等通用要求標準;基于區塊鏈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構、工業(yè)數據存證等平臺管理標準,面向行業(yè)及典型場(chǎng)景的供應鏈管理、生產(chǎn)溯源、質(zhì)量可信管理等服務(wù)應用標準。
6. 智能制造新模式標準
主要包括大規模個(gè)性化定制、智能運維服務(wù)、網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造、產(chǎn)銷(xiāo)一體化運營(yíng)及其他等5個(gè)部分,如圖10所示。主要用于實(shí)現產(chǎn)品與服務(wù)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(xié)同,解決了綜合利用企業(yè)內部和外部的各類(lèi)資源,提供各類(lèi)規范、可靠的新興模式問(wèn)題。
圖10 智能制造新模式標準子體系
大規模個(gè)性化定制標準主要包括通用要求、需求交互要求、設計要求、生產(chǎn)要求等標準;智能運維服務(wù)標準主要包括通用要求、數據接口、狀態(tài)監測、故障診斷、壽命預測、運維決策等標準;網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造標準主要包括平臺技術(shù)要求、資源模型要求、協(xié)同經(jīng)營(yíng)管理、網(wǎng)絡(luò )協(xié)同設計、網(wǎng)絡(luò )協(xié)同生產(chǎn)等標準;產(chǎn)銷(xiāo)一體化運營(yíng)主要包括運營(yíng)總體架構、平臺技術(shù)要求、數據分類(lèi)規范等標準;其他主要包括上述四類(lèi)以外的智能制造新模式的通用要求和服務(wù)交付等標準。
7. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò )標準
主要包括工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )融合和工業(yè)網(wǎng)絡(luò )資源管理等4個(gè)部分,如圖11所示。主要用于滿(mǎn)足智能制造環(huán)境中低時(shí)延、高可靠等網(wǎng)絡(luò )需求,實(shí)現工業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構下不同層級和異構網(wǎng)絡(luò )之間的組網(wǎng),規范網(wǎng)絡(luò )地址、服務(wù)質(zhì)量、無(wú)線(xiàn)電頻率等資源使用技術(shù)要求及網(wǎng)絡(luò )運行管理,涉及無(wú)線(xiàn)電頻率使用的,還應當符合相關(guān)頻率使用規劃和有關(guān)政策規定,以及無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設備射頻技術(shù)指標等要求。
圖11 工業(yè)網(wǎng)絡(luò )標準子體系
工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )標準主要包括無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線(xiàn)可尋址遠程傳感器高速通道(WirelessHART)、用于工廠(chǎng)自動(dòng)化/過(guò)程自動(dòng)化的工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(WIA-FA/PA)、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、5G應用、北斗應用等標準。工業(yè)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )標準主要包括現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò )(xPON)、工業(yè)綜合布線(xiàn)、單對線(xiàn)以太網(wǎng)等標準。工業(yè)網(wǎng)絡(luò )融合標準主要包括確定性網(wǎng)絡(luò )(DetNet)、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )(TSN)、信息技術(shù)/運營(yíng)技術(shù)(IT/OT)融合、異構網(wǎng)絡(luò )間互通、IPv6+、高可靠組網(wǎng)等標準。工業(yè)網(wǎng)絡(luò )資源管理標準主要包括網(wǎng)絡(luò )地址管理、網(wǎng)絡(luò )頻譜管理、網(wǎng)絡(luò )智能運維等標準。
(三)行業(yè)應用標準
主要包括鋼鐵、有色金屬、石化、化工、建材、汽車(chē)、電力裝備、船舶與海洋工程裝備、軌道交通裝備、航空航天、輕工、紡織、電子信息及其他等14個(gè)部分,如圖12所示。發(fā)揮國家標準體系指導作用,結合行業(yè)特色,聚焦行業(yè)近3年亟待解決的問(wèn)題,分析國家基礎共性、關(guān)鍵技術(shù)標準適用性,在選取適用基礎共性、關(guān)鍵技術(shù)等國家標準基礎上,確保行業(yè)標準與國家標準的協(xié)調配套,提出細分行業(yè)擬制定標準的重點(diǎn)研制方向,加快推動(dòng)細分行業(yè)智能制造標準體系建設。
圖12 行業(yè)應用標準子體系
1.鋼鐵
針對鋼鐵行業(yè)流程長(cháng)、工序界面多、生產(chǎn)體系復雜、單/多基地管控模式多樣等特點(diǎn),圍繞鐵鋼軋大工序邊側智能工廠(chǎng)、單基地及企業(yè)多基地協(xié)同管控等,制定質(zhì)量、物流、能源環(huán)保、安全、設備等分層集成優(yōu)化管控等規范或規程類(lèi)標準;圍繞上料、生產(chǎn)、下料等環(huán)節,制定鐵鋼軋各工序的生產(chǎn)過(guò)程智能化控制、輔助工序智能化、數字孿生及工序銜接等規范或規程類(lèi)標準;圍繞質(zhì)量缺陷檢測、性能檢驗及工序界面轉運等場(chǎng)景,制定智能檢測裝備、工業(yè)機器人及無(wú)人運輸裝備等智能裝備類(lèi)規范/規程/指南類(lèi)標準;圍繞新一代信息技術(shù)應用,制定工業(yè)大數據平臺、數據治理、檢測方法、評價(jià)模型、網(wǎng)絡(luò )安全等規范/規程/指南類(lèi)標準;制定面向行業(yè)的智能工廠(chǎng)評價(jià)、能力評估等實(shí)施指南標準。
2.有色金屬
針對有色金屬行業(yè)金屬品種多、原料品質(zhì)差異大、生產(chǎn)工藝復雜、安全要求高、物流調度頻繁等特點(diǎn),圍繞有色金屬行業(yè)采選領(lǐng)域的本質(zhì)安全與資源集約、冶煉領(lǐng)域的清潔環(huán)保與節能降耗、加工領(lǐng)域的質(zhì)量穩定與柔性生產(chǎn)等對數字化轉型和智能化升級的實(shí)際需求,制定有色金屬行業(yè)標識及數據編碼規范標準;制定智能控制及智能設備設施技術(shù)要求或規范標準;制定數字化平臺應用相關(guān)的數據采集、數據治理、數據安全、大數據平臺、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、數字孿生、機理模型及數據模型規范標準;制定面向行業(yè)的智能工廠(chǎng)評價(jià)、能力評估等實(shí)施指南標準。
3.石化
針對石化行業(yè)安全風(fēng)險高、實(shí)控要求高、能源消耗大、環(huán)保要求高等特點(diǎn),圍繞智能工廠(chǎng)總體建設,制定智能工廠(chǎng)信息模型、參考架構等工廠(chǎng)設計規范標準;圍繞新一代信息技術(shù)應用,制定人工智能、數字孿生等新技術(shù)應用規范或規程標準;圍繞智能工廠(chǎng)核心業(yè)務(wù),制定智能工廠(chǎng)運行、優(yōu)化控制、安全環(huán)保、倉儲物流、設備管理、現場(chǎng)人員定位等規范或規程標準;制定面向行業(yè)的智能工廠(chǎng)評價(jià)、能力評估等實(shí)施指南標準。
4.化工
針對化工行業(yè)生產(chǎn)易燃易爆有毒有害、行業(yè)細分領(lǐng)域多、企業(yè)集中入園等特點(diǎn),圍繞基礎化學(xué)原料、化工新材料、精細化學(xué)品等細分領(lǐng)域,制定優(yōu)化控制、安全環(huán)保、質(zhì)量管控、能源管理、倉儲物流、設備管理等規范標準;圍繞企業(yè)數字基礎設施、數據流通應用,制定工程數字化交付、新型工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )等技術(shù)應用規范標準;圍繞產(chǎn)品定制、流程模擬、操作優(yōu)化等產(chǎn)品研發(fā)及工藝設計,制定產(chǎn)品知識圖譜、物料屬性數據等規程標準;圍繞化工園區高質(zhì)量發(fā)展,制定公用工程智慧監測管理、安全環(huán)保監測預警等管理規范標準;制定面向行業(yè)的智能工廠(chǎng)建設、智能工廠(chǎng)評價(jià)、能力評估等實(shí)施指南標準。
5.建材
針對建材行業(yè)細分領(lǐng)域多、工藝差別明顯等特點(diǎn),圍繞水泥、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域,制定工藝仿真、優(yōu)化控制、質(zhì)量管控、能源管理、設備管理、倉儲物流管理等規范標準;圍繞石灰石礦山、砂石骨料等非金屬礦領(lǐng)域,制定智能礦山、無(wú)人駕駛礦卡等規范標準;圍繞無(wú)機纖維、混凝土及水泥制品、墻體材料、防水材料等領(lǐng)域,制定智能工廠(chǎng)通用技術(shù)規范標準;圍繞新一代信息技術(shù)應用,制定基于人工智能的缺陷檢測、基于工業(yè)云的供應鏈協(xié)同等指南標準;制定面向行業(yè)的智能工廠(chǎng)評價(jià)、能力評估等實(shí)施指南標準。
6.汽車(chē)
針對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集性強、零部件眾多、產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)、細分車(chē)型種類(lèi)較多、生產(chǎn)工藝過(guò)程復雜等特點(diǎn),圍繞智能賦能技術(shù)在汽車(chē)設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流供應鏈、營(yíng)銷(xiāo)、出行服務(wù)及評價(jià)等方面,突出汽車(chē)沖壓、涂裝、焊裝、總裝四大工藝特點(diǎn),兼顧企業(yè)級和協(xié)同級內外智能制造應用場(chǎng)景,制定基于數字孿生的汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)設計、試驗驗證、產(chǎn)線(xiàn)制造及集成等規范標準;制定面向工廠(chǎng)規劃仿真、工廠(chǎng)協(xié)同設計、工程施工模擬、產(chǎn)線(xiàn)調試、工廠(chǎng)交付的生產(chǎn)制造相關(guān)的技術(shù)要求及應用指南標準;制定用于產(chǎn)品及工廠(chǎng)評價(jià)的成熟度診斷評估、智能工廠(chǎng)評價(jià)、供應鏈協(xié)同能力評估等實(shí)施指南標準。
7.電力裝備
針對電力裝備行業(yè)產(chǎn)品種類(lèi)多、個(gè)性化定制以及運維需求大等顯著(zhù)特點(diǎn),圍繞智能電網(wǎng)用戶(hù)端及電動(dòng)機等領(lǐng)域,制定智能工廠(chǎng)建設指南標準和系統集成規范;制定制造過(guò)程數字化仿真(加工過(guò)程、生產(chǎn)規劃及布局、物流仿真)、資源數字化加工、數字化過(guò)程控制、數字化協(xié)同制造、設備遠程運維、個(gè)性化定制、智能制造能力評估等實(shí)施指南標準。
8.船舶與海洋工程裝備
針對船舶制造智能化的內涵、描述和指標體系等不統一,智能制造裝備集成應用不規范,協(xié)同管控精細化程度不高,數字化工廠(chǎng)建設目標不明確,新興技術(shù)應用緩慢等問(wèn)題,突破船舶行業(yè)智能制造關(guān)鍵共性技術(shù),加強智能裝備研發(fā)、船廠(chǎng)生產(chǎn)協(xié)同管控、數字化示范船廠(chǎng)建設以及5G等新興技術(shù)在船舶制造中的集成創(chuàng )新應用,形成船舶制造能力評價(jià)模型、智能裝備、智能工廠(chǎng)、供應鏈協(xié)同和遠程檢驗等技術(shù)規范標準。
9.軌道交通裝備
針對軌道交通裝備行業(yè)多品種、小批量、新造與運維并重、個(gè)性化定制等特點(diǎn),圍繞焊接、打磨、裝配調試、物流等典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景智能工廠(chǎng)建設,制定智能裝備檢測認證、三維模型應用規范、工業(yè)機器人接口及工藝技術(shù)要求等關(guān)鍵技術(shù)標準;制定智能制造項目實(shí)施指南、高速動(dòng)車(chē)組遠程運維等應用標準。
10.航空航天
針對航空航天行業(yè)多品種、小批量、基于模型的研制模式、設計制造多方協(xié)同等特點(diǎn),圍繞智能工廠(chǎng)、數字化車(chē)間建設或升級改造,制定基于模型的數字化設計、基于云的協(xié)同設計平臺、適用于復雜工藝的生產(chǎn)線(xiàn)虛擬仿真和環(huán)境監測方面的規范標準;制定基于工業(yè)大數據的生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)預知與優(yōu)化應用規范標準。
11.輕工
針對輕工行業(yè)細分領(lǐng)域多、工藝流程差別大、面向消費者需求差異大等特點(diǎn),圍繞食品加工機械、皮革機械、縫制機械、日用化工機械、造紙機械等輕工專(zhuān)用裝備領(lǐng)域,制定輕工機械互聯(lián)互通、遠程運維、能效狀態(tài)檢測與校準等規范或指南類(lèi)標準;圍繞家電、家具、皮革、造紙、五金制品、塑料制品、照明、食品等重點(diǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)端,制定智能工廠(chǎng)設計與運維、智能生產(chǎn)管控、質(zhì)量在線(xiàn)檢測與追溯等技術(shù)標準;圍繞家電、家具、鐘表、照明電器等重點(diǎn)領(lǐng)域消費端,制定智能家居、智能感知與交互、大規模個(gè)性化定制和服務(wù)、智能產(chǎn)品運維服務(wù)等產(chǎn)品和技術(shù)標準。
12.紡織
針對紡織行業(yè)總體離散型、局部流程型制造的特點(diǎn),圍繞紡紗、化纖、織造、非織造、印染、服裝及家紡等領(lǐng)域,制定專(zhuān)用裝備的互聯(lián)互通、信息模型、遠程運維技術(shù)要求等規范或指南標準;制定數字化車(chē)間或智能工廠(chǎng)建設過(guò)程中的數據、物流倉儲、系統集成等規范或規程標準;制定大規模個(gè)性化定制等新模式應用規范或指南標準。
13.電子信息
針對電子信息制造行業(yè)技術(shù)復雜性高、產(chǎn)品迭代快、多品種小批量特征明顯、產(chǎn)品個(gè)性化和定制化需求增長(cháng)快等特點(diǎn),圍繞電子元件及電子專(zhuān)用材料、電子器件、信息通信產(chǎn)品和系統、智能消費設備、鋰電池等領(lǐng)域的生產(chǎn)和加工,制定專(zhuān)用智能裝備和系統的信息模型、互聯(lián)互通要求等標準規范;制定柔性生產(chǎn)線(xiàn)、數字化車(chē)間、智能工廠(chǎng)的建設指南、系統集成、智能生產(chǎn)管控、質(zhì)量在線(xiàn)檢測與追溯等標準;制定個(gè)性化定制、遠程運維、供應鏈協(xié)同等應用指南標準。
14.其他
食品行業(yè)重點(diǎn)面向乳品飲料、釀酒、冷凍食品、罐藏食品等領(lǐng)域,制定智能工廠(chǎng)設計、釀造灌裝、工藝決策、遠程運維、標識解析等標準。農業(yè)機械、工程機械行業(yè)重點(diǎn)制定大規模個(gè)性化設計、智能運維服務(wù)監測等標準。印刷行業(yè)重點(diǎn)制定印刷柔性化工藝流程設計、系統間信息交互等標準。民爆行業(yè)重點(diǎn)制定關(guān)鍵工藝裝備狀態(tài)監控、運維要求等標準。光伏行業(yè)重點(diǎn)制定數據通信、信息安全、信息標識及智能工廠(chǎng)、智慧供應鏈等標準。
五、組織實(shí)施
加強統籌協(xié)調。在工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員會(huì )的指導下,充分發(fā)揮國家智能制造標準化協(xié)調推進(jìn)組、專(zhuān)家咨詢(xún)組和總體組的作用,加強智能制造標準體系頂層規劃與智能工廠(chǎng)培育、智能制造系統解決方案揭榜掛帥、智能制造標準應用試點(diǎn)等工作的協(xié)同,推動(dòng)優(yōu)秀實(shí)踐成果的標準化沉淀。
加快標準研制。充分利用多部門(mén)協(xié)調、多標準化技術(shù)組織協(xié)作等機制,統籌產(chǎn)學(xué)研用各方力量,探索標準攻關(guān)新方法,鼓勵企業(yè)積極參與,基于實(shí)踐提出具有自主知識產(chǎn)權標準項目,加強關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)應用標準預研和試驗驗證能力,加快早期重點(diǎn)標準修訂,減少標準交叉重復,提升標準有效供給。
加強標準應用。持續開(kāi)展智能制造標準應用典型案例遴選,培育一批標準實(shí)踐行業(yè)標桿,加大優(yōu)秀成果的宣傳推廣力度,充分發(fā)揮地方主管部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì )組織作用,開(kāi)展面向行業(yè)、地方的貫標行動(dòng),加強標準的宣貫和培訓,構建面向典型應用場(chǎng)景標準群,鼓勵產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、中小企業(yè)開(kāi)展對標行動(dòng),提升企業(yè)標準應用能力。
實(shí)施動(dòng)態(tài)更新。建立標準研制與應用反饋機制,挖掘智能制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展標準化需求,解決智能制造發(fā)展新問(wèn)題,做好智能制造標準體系規劃建設,適時(shí)修訂《國家智能制造標準體系建設指南》,推動(dòng)更多行業(yè)開(kāi)展行業(yè)智能制造標準體系研究,鼓勵企業(yè)開(kāi)展智能制造標準體系建設,充分發(fā)揮智能制造標準體系支撐引領(lǐng)作用。
加強國際合作。定期舉辦智能制造標準化國際論壇,積極參與國際標準化組織(ISO)、國際電工技術(shù)委員會(huì )(IEC)、國際電信聯(lián)盟(ITU)等組織的國際標準化活動(dòng),積極貢獻中國方案。深化中德、中法、金磚、“一帶一路”等多雙邊合作機制,加強智能制造領(lǐng)域的國際標準合作。