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1、中國電子技術標準化研究院地址:北京市東城區安定門東大街1號郵編:100007電話:010-64102942傳真:010-64102830網址:中國智能制造發展研究報告標準化編寫單位(排名不分先后):中國電子技術標準化研究院機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所中國船舶集團有限公司綜合技術經濟研究院中國建筑材料工業規劃研究院/建筑材料工業信息中心石化盈科信息技術有限責任公司杭州??禉C器人股份有限公司中國兵工物資集團有限公司徐工集團工程機械股份有限公司施耐德電氣(中國)有限公司施耐德梅蘭日蘭低壓(天津)有限公司重慶長安汽車股份有限公司北京機械工業自動化研究所有限公司有色金屬技術經濟研究院有限責任公司青
2、島酷特智能股份有限公司國機工業互聯網研究院(河南)有限公司冶金工業信息標準研究院中國鋼鐵工業協會江蘇亞威機床股份有限公司廣東省威匯智能科技有限公司惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司吳忠儀表有限責任公司編寫組成員(排名不分先后):郭楠、韓麗、何宏宏、程雨航、李瑞琪、賈仕齊、胡琳、胡成林、韓冬陽、沈雪、張紅利、張馳、丁露、尹作重、付思敏、劉偉、林若虛、閻新華、孫迺利、李海濱、趙學良、劉東慶、張龍強、符鑫峰、吳波、張烜通、苗發祥、劉斕冰、孫潔香、張利強、譚杰、郭捷楠、張勁松、陳浩銘、陳勇、王銳、胡浩、馮建俊、范坤、蘭月、何俊科、李彥梅、黎興寶、肖國利、鐘自輝目錄目錄前言.I智能制造:標準先行.1(一
3、)世界主要國家持續關注智能制造.1(二)上述國家智能制造戰略分析.2(三)國際標準化組織發力智能制造標準.3(四)國際標準化組織智能制造標準現狀分析.4系統推進:成效顯著.8(一)探索期(2015-2017 年).9(二)成長期(2018-2020 年).12(三)深化期(2021至今).17標準應用:引領發展.28(一)以評促建助力能力提升.28(二)標準加速工廠數字化進程.30(三)車間標準促進復制推廣.32(四)系統集成解決信息孤島.34(五)設備互聯互通提升工業數據供給.36(六)智能裝備提升物流效率.38(七)機器視覺帶動質檢變革.40(八)個性化定制提升產品競爭力.42(九)遠程運
4、維延長企業價值鏈.44(十)供應鏈協同重塑供銷業務.45行而不輟:未來可期.48結語.50附件 1:面向場景應用標準群建設.51I前 言前 言智能制造作為制造強國建設的主攻方向,是建設現代化產業體系和實現新型工業化的關鍵舉措。智能制造標準是智能制造發展的重要技術支撐,在凝聚產業共識、固化最佳實踐經驗成果、推動技術迭代創新、促進企業轉型升級等方面發揮著基礎性、引領性作用。近年來,在強化組織機制保障、加強頂層規劃設計、促進標準應用等多方舉措作用下,我國智能制造標準化工作取得了先行優勢,涌現出了大量標準化成果,積累了不少典型經驗。國家智能制造標準化總體組聯合眾多成員單位,總結智能制造標準化成果,最終
5、形成本發展報告?;A篇:智能制造標準化認識基礎篇:智能制造標準化認識。介紹標準對智能制造發展的重要性。發展篇:智能制造標準化工作歷程發展篇:智能制造標準化工作歷程。聚焦智能制造標準化工作的探索期、成長期和深化期,重點介紹各個階段的標志性事件和亮點成果。實踐篇:智能制造標準應用實踐。實踐篇:智能制造標準應用實踐?;?022年智能制造標準應用試點的219家企業申報材料,提煉總結可復制可推廣的標準應用實踐經驗。展望篇:智能制造標準化工作展望。展望篇:智能制造標準化工作展望。從標準頂層設計、標準研制、應用促進等方面規劃未來工作。下一步,我們將深入落實“十四五”智能制造發展規劃的戰略部署,立足智能制造
6、標準化工作的創新發展,構II建具有中國特色的智能制造標準體系,打造更加優化的標準布局,促進智能制造邁向新征程?;A篇智能制造:標準先行1基礎篇智能制造:標準先行面對嚴峻復雜的國際形勢,世界主要國家積極把握新一輪科技變革和產業變革的機遇,將智能制造作為搶占新競爭優勢的戰略選擇。尤其是面對新冠疫情突發等不確定因素對全球經濟復蘇、產業鏈供應鏈安全穩定造成的嚴重沖擊,智能制造在賦能實體經濟發展、確保關鍵產品穩定供給、提升產業鏈供應鏈韌性方面發揮了不可替代的作用。(一)世界主要國家持續關注智能制造工業 4.0 概念最先由德國于 2011 年提出,本質是以機械化、自動化和信息化為基礎,建立智能化新型生產模
7、式與產業結構。德國將標準化工作排在工業 4.0 八大關鍵領域的首位,持續發布四版工業 4.0 標準化路線圖,梳理重點方向的標準化需求,詳細闡述各方向的標準化進展和建議,對德國工業 4.0 領域標準研制以及國際標準化合作具有指引作用。美國 2012 年以來持續發布智能制造系列戰略,2022 年10 月發布了先進制造業國家戰略,更加突出強調為美國制造業注入新活力的重要性以及構建制造業供應鏈彈性的緊迫性,明確建議制定數據兼容性標準,實現智能制造的無縫集成,引領智能制造未來發展?;A篇智能制造:標準先行22021 年 11 月,俄羅斯發布了制造業數字化轉型戰略方向,規定在生產實踐中積極應用人工智能、新
8、型制造等6 項關鍵創新技術,并設置智能制造項目建立高效系統,提高勞動生產率,減低生產成本。2020 年 3 月,歐盟委員會發布了歐洲新工業戰略,旨在幫助歐洲工業向氣候中立和數字化轉型,并提升其全球競爭力和戰略自主性。其中指出了標準化工作對與單一市場及行業競爭力的重要性,“單一市場依賴于經過標準化和認證過的穩健且運作良好的體系”,“制定新的標準和技術法規,以及歐盟更多地參與國際標準化機構的活動,對提高行業競爭力至關重要?!比毡久磕臧l布制造業白皮書,定期對日本制造業的現狀和主要挑戰進行描述,并給出推動制造業發展的主要舉措。2018 年版制造業白皮書強調通過連接人、設備、系統、技術等創造新的附加值,
9、正式明確將互聯工業作為制造業發展的戰略目標,搶抓產業創新和社會轉型的先機。2020年版制造業白皮書中指出推進以數字技術適應外部環境變化,提高日本制造企業動態適應能力。(二)上述國家智能制造戰略分析各國注重結合自身制造業發展現狀建立適合本國國情的智能制造發展路徑,均注重智能制造頂層設計,打造多方共同參與的生態發展環境。不同之處在于德國注重通過智能基礎篇智能制造:標準先行3化手段對生產方式流程再造,美國注重應用前沿科技旨在引領全球數字化轉型,歐盟注重建立單一市場及提升行業競爭力,俄羅斯注重技術研發夯實轉型基礎,日本注重提升某一制造環節的智能化與數字化程度。然而,美國、歐盟等國家和地區戰略均將標準化
10、視為組成部分之一,闡述了其重要性,并強調從自身產業出發積極參與國際標準化的相關舉措。(三)國際標準化組織發力智能制造標準ISO、IEC、ITU、IEEE 等標準化組織在近年來紛紛加強對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調推進其內部的標準化工作,同時推動立項了一批重要的國際標準。ISO/TMB(國際標準化組織標準管理局)于 2017 年成立 ISO/SMCC(智能制造協調委員會),負責協調智能制造相關工作,編寫智能制造用例。2021 年 8 月,ISO/SMCC 發布智能制造白皮書,介紹智能制造的促成因素、增強因素和影響效果,并提出 ISO 推進智能制造概念的路線圖。IEC/S
11、MB(國際電工委員會標準管理局)于 2018 年成立 IEC/SyC SM(智能制造系統委員會),負責統籌協調、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 共同成立了 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?;A篇智能制造:標準先行4IEC/TC 65(工業測量控制和自動化技術委員會)與ISO/TC 184(自動化系統與集成技術委員會)聯合成立JWG21 智能制造參考模型聯合工作組,研制了 IEC 63339 智能制造統一參考模型國際標準,以提出全球統一的智能制造參考模型。ISO/IEC JTC 1(ISO、IEC 第 1
12、聯合技術委員會)圍繞數字孿生、人工智能、物聯網、大數據等智能制造重點賦能技術,研制了 ISO/IEC CDV 30173 數字孿生 概念與術語、ISO/IEC CD 5392信息技術 人工智能 知識工程參考架構等基礎性標準。ITU(國際電信聯盟)下設的物聯網及其應用研究組認為智能制造是物聯網技術的重要應用之一,開展智能制造相關標準研制。(四)國際標準化組織智能制造標準現狀分析自 2015 年以來,ISO、IEC、ITU、IEEE 等組織研制發布的智能制造相關國際標準已覆蓋了基礎共性標準、智能裝備標準、智能工廠標準、智能賦能技術標準等多個方面。在基礎共性標準方面,聚焦了智能制造術語、用例、安全性
13、、可靠性、評估及檢測等細分方向,形成了 IEC TR63283-1:2022 工業過程測量、控制和自動化 智能制造 第 1部分:術語和定義、IEC TR 63283-2:2022工業過程測量、控制和自動化 智能制造 第 2 部分:用例、IEC TR基礎篇智能制造:標準先行563283-3:2022 工業過程測量、控制和自動化 智能制造 第 3部分:網絡安全挑戰等標準,安全性國際標準分布占比達57.89%,基礎共性相關國際標準分布情況如圖 1 所示。圖 1基礎共性相關國際標準分布情況在智能裝備方面,主要涉及數控機床、控制系統、機器人等細分方向,形成了 ISO 23704-1:2022信息物理控制
14、智能機床系統(CPSMT)的一般要求 第 1 部分:概述和基本原則、ISO 23704-2:2022 信息物理控制智能機床系統(CPSMT)的通用要求 第 2 部分:用于減材制造的 CPSMT 參考架構、ISO 11593:2022工業環境機器人 自動末端執行器交換系統 詞匯等標準。智能裝備相關國際標準分布情況如下圖 2所示?;A篇智能制造:標準先行6圖 2智能裝備相關國際標準分布情況在智能工廠方面,主要聚焦智能工廠設計、智能生產、智能物流、智能管理等細分方向,形成了 IEC 62832-1:2020工業過程測量、控制和自動化 數字工廠框架 第 1 部分:一般原則、ISO 16400-1:20
15、20自動化系統和集成 虛擬生產系統的設備行為目錄 第 1 部分:概述、IEC62264-2:2015企業控制系統集成 第 2 部分:企業控制系統集成的對象和屬性等標準。智能工廠相關國際標準分布情況如圖 3 所示。圖 3智能工廠相關國際標準分布情況基礎篇智能制造:標準先行7在智能賦能技術方面,主要聚焦了大數據、人工智能、邊緣計算、數字孿生、區塊鏈等細分方向,形成了 ISO8000-8:2015數據質量 第 8 部分:信息和數據質量:概念和測量、ISO/IEC 20547-3:2020信息技術 大數據參考架構 第 3 部分:參考架構、ISO/IEC TS 4213:2022信息技術 人工智能 機器
16、學習分類性能評估、ISO/IEC TR30164:2020物聯網(IoT)邊緣計算等標準。智能賦能技術相關國際標準分布情況如圖 4 所示。圖 4智能賦能技術相關國際標準分布情況發展篇系統推進:成效顯著8發展篇系統推進:成效顯著我國智能制造標準化工作伴隨著制造業轉型升級、高質量發展,逐漸形成了具有中國特色的智能制造標準化工作機制,從探索期走過成長期邁入深化期。標準化主要工作及成效如圖 5 所示。圖 5標準化主要工作及成效發展篇系統推進:成效顯著9(一)探索期(2015-2017 年)智能制造作為我國制造強國建設的主攻方向,是我國制造業緊跟世界發展趨勢、實現轉型升級的關鍵所在。智能制造是制造技術與
17、信息技術的深度融合與創新集成,標準是智能制造發展的重要技術基礎,我國智能制造標準化工作與國際先進國家幾乎同時起步,因此智能制造標準化工作只能在探索中前進,在前進中探索。通過3年的努力,我國探索出了一條以政策為指引,標準體系構建為重點任務,綜合標準化項目為手段,國內國際并行的多部門聯動協調推進的道路。探索期亟待解決的問題及主要做法如圖6所示。圖 6探索期亟待解決的問題及主要做法政策明確智能制造標準化支撐引領工作定位政策明確智能制造標準化支撐引領工作定位。我國制造業增加值規模連續五年位居世界首位,經濟發展進入新常態,建立起門類齊全、獨立完整的制造體系,與此同時,也發展篇系統推進:成效顯著10存在制
18、造業大而不強、自主創新能力弱、資源能源利用效率低、產業結構不合理等多種亟待解決的問題。在此背景下,為全面貫徹黨的十八大和十八屆二中、三中、四中全會精神,2016 年 8 月和 12 月先后印發智能制造工程實施指南(2016-2020)智能制造工程實施指南(2016-2020)和智能制造發展規劃(2016-2020 年)智能制造發展規劃(2016-2020 年)。智能制造發展規劃(2016-2020 年)的發布明確了智能制造的范疇和智能制造標準化工作的支撐地位,給出智能制造探索期標準化工作的目標、任務等內容,為后續智能制造標準化工作指明了方向。智能制造標準化協調工作機制為標準化工作保駕護航。智能
19、制造標準化協調工作機制為標準化工作保駕護航。在政策的指引和前期已有標準化工作基礎前提下,2016 年 8月 22 日,國家標準化管理委員會、工業和信息化部會同國家發展和改革委員會、科技部、財政部、中國工程院等有關部門,組織全國專業標準化技術委員會、研究機構、企業、專家,成立了國家智能制造標準化協調推進組、總體組和專家咨詢組,形成了以總體組為牽引的協調推進工作機制。一方面充分利用現有多部門協調、多標委會協作的工作機制,形成合力,凝聚國內外標準化資源,充分調動標準化各利益相關方的積極性,扎實構建滿足產業發展所需的智能制造標準體系;另一方面由于智能制造是一項復雜的系統工程,在探索過程中必然會出現的重
20、復立項、技術交叉等問題,通過發展篇系統推進:成效顯著11總體組實現了信息技術、系統集成、安全、儀器儀表等制造業關鍵技術領域的協調統一。標準體系為智能制造標準研制提供依據。標準體系為智能制造標準研制提供依據。在工業和信息化部、國家標準化委員會等多部門指導下,國家智能制造標準化總體組組織各成員單位,集專家咨詢組智慧,在分析國際智能制造標準化發展趨勢基礎上,立足我國工業的實際情況,站在產業的高度,運用系統的分析方法針對智能制造標準化對象及其相關要素進行整體標準化研究,做好頂層設計,制定并印發了國家智能制造標準體系建設指南(2015年版),解決了智能制造標準立項過程中,體系位置無據可依的問題,科學地提
21、出了基礎共性、關鍵技術、行業應用構成的標準體系架構。標準化試驗驗證項目加速標準供給力度。標準化試驗驗證項目加速標準供給力度。依據國家標準體系,梳理不同領域標準化缺失情況,探索了一條以智能制造標準化專項引領制定標準的道路。工業和信息化部自 2015年起累計支持 163 項智能制造綜合標準化試驗驗證項目,引導龍頭企業、科研院所聯合開展標準研制和試驗驗證,搭建191 個標準試驗驗證平臺,為標準研制、技術研發、解決方案錘煉、產業應用推廣提供了“一站式”服務平臺,形成了近500 多項標準草案,為后續智能制造標準立項奠定了基礎,截止到 2017 年,發布 53 項國家標準,新增 38 項國家標準發展篇系統
22、推進:成效顯著12計劃立項。堅持開放合作提升國際標準化工作能力。堅持開放合作提升國際標準化工作能力。智能制造標準化工作一直堅持國內國際同步開展的原則,不僅有序推進國內智能制造標準化工作,也積極開展雙邊、多邊合作,2015年5月,中德雙方共同簽署中德智能制造/工業4.0標準化工作組組成方案,并就智能制造參考架構進行了深入合作,截止到2017年,共計發布6項報告。組織我國專家積極參與國家標準化工作,發布13項國際標準,學習國際先進經驗的同時,也貢獻了我國的成功經驗,國際標準化組織研究吸納我國智能制造參考架構、美國智能制造生態系統、德國工業4.0參考模型、日本工業價值鏈計劃等先進成果,歸納提出智能制
23、造統一參考模型。(二)成長期(2018-2020 年)經過探索期,智能制造標準化工作在組織建設、頂層規劃、標準研制、國際標準化等方面都形成了一批成果,在 2018年是全面貫徹黨得十九大精神的開局之年,正式進入了成長期。習近平總書記在兩院院士大會上的講話明確指出“要推進互聯網、大數據、人工智能同實體經濟深度融合,做大做強數字經濟。要以智能制造為主攻方向推動產業技術變革和優化升級,推動制造業產業模式和企業形態根本性轉變,以“鼎新”帶動“革故”,以增量帶動存量,促進我國產業邁發展篇系統推進:成效顯著13向全球價值鏈中高端?!?。在這一階段,智能制造標準化工作重點從初步構建逐步轉向頂層規劃迭代完善、重點
24、領域標準研制、行業智能制造標準實施路徑探索,在國際標準化關鍵領域取得了關鍵進展。成長期主要工作及主要做法如圖 7所示。圖 7成長期主要工作及主要做法政策持續引導明確階段性任務。政策持續引導明確階段性任務。為推動制造強國建設,加快實現高質量發展,工業和信息化部印發了關于做好2018 年工業質量品牌建設工作的通知,通知中不僅提出要“深入實施智能制造工廠,總結發展經驗和模式,加快智能制造在重點領域和傳統行業的普及及應用”,還明確了“完發展篇系統推進:成效顯著14善智能制造標準體系,加快基礎共性與關鍵技術標準研制,支持標準推廣應用和國際合作?!钡葮藴驶蝿?。標準體系緊跟產業技術發展趨勢。標準體系緊跟產
25、業技術發展趨勢。為加快推進智能制造綜合標準化工作,加強頂層設計,發揮智能制造標準規范和引領作用,國家智能制造標準化總體組在工業和信息化部、國家標準化管理委員會指導下,組織成員單位、專家咨詢組專家分析了國際智能制造標準化發展趨勢,總結我國智能制造標準化需求,發布了國家智能制造標準體系建設指南(2018 年版)。在這一階段,繼續延續了基礎共性、關鍵技術、行業應用的總體架構,緊跟技術發展趨勢,完善并規范了各部分組成,如將“BD 工業軟件和大數據”調整成了涵蓋人工智能、工業大數據、工業軟件、工業云和邊緣計算的“智能賦能技術”。標準研制成果實現了量的突破。標準研制成果實現了量的突破?;谇捌诰C合標準化專
26、項形成的一批經過試驗驗證、平臺研制和現場驗證的國家標準草案,這一時期國家標準申請立項 135 項,新增立項較探索期增加 255.63%,即包含了統一認識的智能制造 系統架構,又包含了數字化車間 通用技術要求等數字化車間/智能工廠建設、智能制造 大規模個性化定制 通用要求等新模式應用等國家標準計劃,如,2015 年,“功能安全和工業信息安全標準研究和驗證平臺建設”項目中數字發展篇系統推進:成效顯著15化車間信息安全要求數字化車間功能安全要求數字化車間可靠性通用要等數字化車間標準草案全部于 2018年完成標準立項。截止至 2020 年,成長期發布 86 項,新增發布較探索期增長 62.26%,為解
27、決標準化實踐過程中互聯互通的問題,在加大研制的同時,通過采標發布了一批“OPC統一架構”、“工業自動化系統與集成”等國家標準。行業智能制造標準實踐路徑探索逐步開展。行業智能制造標準實踐路徑探索逐步開展。隨著智能制造標準化工作的縱深推進,涌現出一批應用標準指導生產、管理的具有鮮明行業特色的龍頭企業,如,海爾依據大規模個性化定制標準開發的 COSMO 平臺實現了消費電子定制生產整個產品生產周期 3-7 天,產品交付周期目前達到 7-15 天,從整體的運營效率上,生產效率提升 60%,資金周轉天數(CCC)達到-10 天。船舶行業依托前期“海洋工程裝備及高技術船舶智能制造綜合標準化試驗驗證研究”“海
28、洋工程裝備智能制造綜合標準化應用驗證”等專項研究基礎,船舶裝備針對行業多品種、小批量、離散性的特點,以打造具有協同設計和制造能力的智能船廠為目標,船舶制造企業、工藝研究院所、標準科研機構聯合制定并發布了船舶行業智能制造標準體系建設指南(2020 版)。除船舶行業外,印刷行業還以行業標準形式開展了行業標準體系探索,并發布了印刷智能制造標準體系表行業標準。發展篇系統推進:成效顯著16智能制造關鍵領域國際標準取得明顯進展。智能制造關鍵領域國際標準取得明顯進展。2018 年至2020 年,國際標準新增發布 15 項。組織制定了數據模型、系統集成等基礎標準,建立對于智能制造基礎框架、交互規范、可靠性等內
29、容的共同認識。如,IEC/TC65 制定發布工業自動化設備和系統可靠性系列標準,ISO/IEC JTC1 制定發布物聯網領域參考架構、傳輸互操作等系列標準,智能制造協調委員會和智能制造系統委員會聯合制定智能制造標準圖譜等。在新興技術與制造業融合領域,數字孿生、人工智能、5G 等成績喜人。如 ISO/IEC JTC1 推動研制了數字孿生 概念和術語、ISO/TC 184 推動研制了制造業數字孿生框架系列標準、IEC/SC65C 制定了基于 5G 技術的工業無線通信網絡技術規范等。在積極參與國際標準化工作同時,中德工業 4.0 標準化工作組,持續推進合作交流,召開副部長級會議,形成中德系統架構互認
30、等領域的 63 項合作共識,共計發布中德智能制造/工業 4.0 功能安全白皮書等 13 項報告,經過中德雙方專家研究對比互認 36 項標準。為多維度推動國際標準化工作,成立電氣與電子工程師協會智能制造標準化委員會。組織建設順應智能制造發展需求。組織建設順應智能制造發展需求。為在新形勢下更好地推進智能制造標準化工作,2020 年,工信部會同市場監管總局推動國家智能制造標準化協調推進組、總體組和專家咨詢發展篇系統推進:成效顯著17組換屆工作。一方面,協調推進組組長由兩部委有關領導擔任,進一步提升了智能制造標準化工作的協調力度;另一方面,總體組還擴充了像鋼鐵、印刷、有色等細分行業技術委員會和西門子、
31、施耐德、菲尼克斯等外資企業,從組織架構上不斷完善確保智能制造標準化工作先進性。(三)深化期(2021至今)經歷了探索期、成長期,在“十四五”開局之年,智能制造標準化工作邁入了深化期,在這一階段,前期標準研制成果逐漸成熟發布,在關鍵數字化車間建設、智能服務等場景形成一批標準群,除新增關鍵技術領域繼續加強標準研制外,逐漸從標準研制的重心向應用推廣轉移。深化期工作重點和主要任務如圖 8 所示。圖 8深化期工作重點和主要任務發展篇系統推進:成效顯著18堅持智能制造標準化工作基礎支撐地位不動搖。堅持智能制造標準化工作基礎支撐地位不動搖?!笆奈濉敝悄苤圃彀l展規劃 明確提出“深化推進標準化工作”,并針對標
32、準化工作制定了詳細的智能制造標準領航行動。與上一個時期相比,標準體系建設不僅要迭代更新國家智能制造標準體系,還要加快開展紡織、石化、建材等具體細分領域行業應用標準體系;標準研制在加快數字孿生、人機協作、智慧動應力等基礎共性和關鍵技術標準制修訂國家標準外,還要加快開展行業應用標準研制;標準推廣應用首次提出要開展智能制造應用試點,并形成國家、行業、團體標準協調配套的標準群,并將試點成果在中小企業和行業上下游企業進行推廣;標準國際合作繼續堅持加強雙邊、多邊標準化交流機制,積極參與國際標準化活動,提升中國方案貢獻度。標準體系建設形成“國家+行業”的體系支撐架構。標準體系建設形成“國家+行業”的體系支撐
33、架構。為深入貫徹中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要國家標準化發展綱要“十四五”智能制造發展規劃關于完善智能制造標準體系的工作部署,工業和信息化部、國家標準化管理委員會聯合發布了國家智能制造標準體系建設指南(2021 版),第三版國家標準體系在集成體系架構不變的前提下,不僅增加了人員能力、數字孿生、區塊鏈、智慧供應鏈等基礎共性發展篇系統推進:成效顯著19和關鍵技術內容,還根據行業智能制造發展需求將更多民生領域行業納入到行業應用部分。國家標準體系不斷優化的同時,逐漸向各行業智能制造標準體系沿伸,形成了“國家+行業”的創新標準頂層設計,國家標準體系與行業標準
34、體系的關系如圖 9 所示。遵照國家智能制造標準體系建設指南,部分行業在智能制造企業典型經驗和應用實踐的基礎上,凝練行業共性需求,引導船舶總裝、建材、石化、有色、鋼鐵、紡織等 14 個行業開展細分行業標準體系建設,形成了“國家+行業”的標準體系支撐架構。目前,船舶總裝、建材、印刷、石化已發布,有色已完成公開征求意見,細分行業智能制造標準體系研制情況如圖 10 所示。圖 9國家標準體系與行業標準體系的關系發展篇系統推進:成效顯著20圖 10細分行業智能制造標準體系研制情況智能制造國家標準基本實現全覆蓋,行業標準進入加速智能制造國家標準基本實現全覆蓋,行業標準進入加速研制階段。研制階段。根據國家智能
35、制造標準化總體組對國家智能制造標準體系建設指南附件 3 中智能制造基礎共性和關鍵技術國家標準狀態跟蹤及數量統計,截止到 2022 年 10 月 31 日,國家標準共計發布 343項,在研 72 項國家標準,除通用標準外,還包含 3 項已發布和 1 項在研的覆蓋船舶總裝、電力裝備、汽車電子的具有行業特色的國家標準,國家標準發布增速明顯;行業標準研制進度加快,共計發布 15 項,在研 14 項,較成長期,發布量增長率達 550%、立項增長率達 150%,主要覆蓋印刷、電子、鋼鐵、機械/旋轉電機、輕工、紡織、機械/低壓電器、通信/石化、有色金屬等 9 個細分行業。在標準數量不斷增長的同時,為更好的指
36、導標準應用,以標準編制者和企業應用實踐為出發點,初步統計形成了 263 項核心標準,其中,已發布 165 項,制定中 61 項,待立項 37 項,基本能滿足企業實踐需求,智能制造核心標準分布如圖 11 所示。發展篇系統推進:成效顯著21發展篇系統推進:成效顯著22發展篇系統推進:成效顯著23發展篇系統推進:成效顯著24圖 11智能制造核心標準分布圖標準群建設基本實現企業規劃、建設、運營管理、服務模型等主要場景全覆蓋。標準群建設基本實現企業規劃、建設、運營管理、服務模型等主要場景全覆蓋。根據企業實踐需求,國家智能制造標準化總體組對國家智能制造標準體系建設指南附件3中智能制造基礎共性和關鍵技術國家
37、標準開展了面向場景的標準群梳理,形成了覆蓋頂層規劃、智能工廠建設、智能生產及管理、智能服務等方面的評建一體化、數字化車間、智能工廠、信息安全防護、集成優化、裝備互聯互通、數字化仿真、工藝設計數字化、生產計劃優化、質量管控、物流倉儲、大規模個性化定制、遠程運維、預測性維護、網絡協同制造、網絡協同設計等16個具體場景的“標準群”16個具體場景的“標準群”,智能制造標準群場景覆蓋情況如圖12所示。這些標準群已面向不同場景開展應用實踐,形成了初步成效。如,代表性基礎共發展篇系統推進:成效顯著25性標準為行業、企業實施智能制造提供了參考,智能制造能力成熟度模型智能制造能力成熟度評估方法已在機械、石化、紡
38、織、建材、食品、電子、醫藥等31多個行業獲得應用,16個地區依據標準開展了區域級智能制造評估評價,超過4萬多家企業通過平臺完成能力成熟度自評估,徐工、中車等企業依照標準開展了集團級智能制造能力提升專項行動。與此同時,機床、船舶、電氣設備、動力電池等行業已經在數字化車間、智能工廠、網絡協同制造、遠程運維等方面進行了行業探索,并形成了面向行業應用的標準。與此同時,機床、船舶、電氣設備、動力電池等行業已經在數字化車間、智能工廠、網絡協同制造、遠程運維等方面進行了行業探索,并形成了面向行業應用的標準。機床行業由于其離散型制造、產品結構與制造工藝比較復雜及產品維護難度高等特點,更聚焦車間工廠建設、遠程運
39、維;船舶行業由于其多品種、小批量、離散性、工序多等特點更聚焦網絡協同制造。圖 12智能制造標準群場景覆蓋情況標準應用推廣進入新階段。標準應用推廣進入新階段。應用推廣既是深化期的重要任務也是主要特征,2022年工業和信息化部、國家標準化管發展篇系統推進:成效顯著26理委員會聯合開展了“2022年度智能制造標準應用試點”工作,共計收到33個省、自治區、直轄市及計劃單列市的219個項目申報書,覆蓋了26個制造業行業二級分類,主要工業門類實現全覆蓋。其中,智能車間/工廠建設類173個,占申報總數的79%,試點應用數量最多的標準除前面提到的評估標準外,智能工廠 通用技術要求數字化車間 通用技術要求工業企
40、業信息化集成系統規范等總體要求及規范類建設類標準得到了企業普遍的仍可。此外,從申報情況,我們還發現越來越多的中小企業開始探索以標準指導車間和工廠建設、機器視覺產業逐步形成、個性化大規模定制和遠程運維等模式創新逐漸成熟。國際標準研制和國際合作工作取得質的飛躍。國際標準研制和國際合作工作取得質的飛躍。我國重點領域國際標準取得突破,牽頭研制 44 項智能制造國際標準,并已發布 34 項;成立智能制造系統委員會中國專家委員會,中德智能制造工業 4.0 標準化工作組共計發布 14 項報告、達成 102 項共識,中德智能制造/工業 4.0 標準化工作組成果物如圖 13 所示。如,ISO/IEC JTC1
41、發布物聯網 實時物聯網框架、IEC TC65 發布 工業過程測量控制和自動化 智能制造定義、用力及安全等系列標準。ISO/TC184 牽頭研制 ISO 23218 工業自動化系統與集成 機床數控系統系列標準,實現了我國在機床數控系統領域主導國際標準“從0 到 N”的突破。發展篇系統推進:成效顯著27圖 13中德智能制造/工業 4.0 標準化工作組成果物“十四五”期間,我們將從標準群建設、標準推廣應用、前瞻性新興技術領域等方面發力,加快行業標準研制步伐、加大標準推廣應用力度、加強先導性創新性標準研究等方面逐步推動智能制造標準化工作。實踐篇標準應用:引領發展28實踐篇標準應用:引領發展為加快推動制
42、造業企業運用標準化方式組織生產、經營、管理和服務,發揮標準對促進制造業轉型升級、引領創新驅動的支撐作用,已形成的 16 個場景的標準群建設情況相差較大,從標準群標準數量及應用情況來看智能工廠、信息安全較其它標準群更加完善,智能制造標準群分布數量如圖 14 所示。本報告基于 2022 年標準應用試點材料圍繞關鍵十大場景提煉總結標準應用實踐經驗。圖 14智能制造標準群分布數量(一)以評促建助力能力提升 國家標準群國家標準群基礎共性的評價類標準 智能制造能力成熟度模型 智能制造能力成熟度評估方法流程型智能制造能力建設指南離散型智能制造能力建設指南已初步構建了智能制造能力評估及提升的方法體系,智能制造
43、能力評估及提升方法體系如圖15所示。實踐篇標準應用:引領發展29圖 15智能制造能力評估及提升方法體系智能制造能力成熟度模型提出的五個等級劃分,通過智能制造能力成熟度評估,企業結合行業特色,參考建設指南針對產品生命周期和不同系統層級的數據采集能力、互聯互通能力、數據可視化能力、數據分析能力、決策優化能力進行了技術升級或改造,取得了顯著成效。標準實踐標準實踐(1)實施路徑以某機械裝備企業為例,首先將標準深度融入企業十四五數字化戰略,圍繞1條主線“以智能制造能力成熟度為抓手,全力打造徐工智造4.0新模式”一條主線,加速智能制造標準體系建設與海外數字化管理等兩大任務,推進智造組織模式、大數據運營、新
44、技術場景研究等三項創新,實現研發數字化、制造智能化、供應鏈敏捷化、服務智慧化、管理卓越化、信息安全體系化的六大能力提升。整體按照“能實踐篇標準應用:引領發展30力水平自評價精準對標再提升能力等級正式認定持續優化對外賦能”的實施路徑,推動標準落地。(2)實施成效截止2022年上半年,該機械裝備企業累計智造4.0工廠15座在建、1座建成,產能總體提升25.02%,制造周期縮短21.51%,生產效率提升13.45%,一次交驗不合格率降低31.90%,設備綜合利用率達到64.14%,裝配線自動化率平均達到87.02%,智能制造成效顯著。(二)標準加速工廠數字化進程 國家標準群國家標準群智能工廠設計現階
45、段已形成智能制造 虛擬工廠信息模型智能制造 虛擬工廠參考架構智能工廠建設導則智能工廠數字化交付等系列標準,初步構建了涵蓋“設計-交付-行業應用”的智能工廠設計標準群,智能工廠設計標準群如圖16所示。圖 16智能工廠設計標準群實踐篇標準應用:引領發展31智能工廠設計內容是在智能制造標準體系、安全體系的指導下,開展物理工廠與虛擬工廠的同步設計工作。物理工廠是實體工廠與各級信息化應用系統的總稱,實體工廠包括智能裝備、基礎設施、物聯網與控制系統的相關內容,信息化應用系統主要涵蓋車間級信息化應用系統、企業級信息化應用系統與基于云的應用服務。虛擬工廠是通過數字化的手段在虛擬的數字世界中構建一個與物理工廠相
46、對應的數字鏡像,即物理工廠的“數字孿生體”,包括各類幾何實體模型、仿真模型及相關數據資源。物理工廠和虛擬工廠通過數字孿生技術實現雙向映射,實現數據的雙向傳遞和迭代進化的目標。標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某新能源動力電池智能工廠設計項目為例,基于標準化的智能工廠設計內容,綜合運用基于精益的工藝物流規劃設計、工廠信息模型建模、工藝物流仿真、智能產線和智能物流系統、工廠物聯網、信息化系統規劃設計與系統集成等技術,開展面向實體工廠、虛擬工廠、車間物聯網系統、車間信息化系統的規劃設計工作。實現物流、工藝流、信息流實踐篇標準應用:引領發展32的全面集成,實現生產制造過程的自動化、標準化、規?;?、高效化
47、,打造一個生產設備網絡化、生產數據可視化、生產現場少人化、生產過程透明化和生產決策智能化的智能工廠。(2)實踐成效設計項目有效的支撐了整個智能工廠的建設過程,通過數字化交付實踐,項目設計周期縮短 30%,多專業二三維高效協同作業,設計差錯率減少 40%,錯漏碰缺基本避免;數字孿生工廠交付實現車間/產線虛擬試生產,工廠運營效率提升 20%。(三)車間標準促進復制推廣 國家標準群國家標準群基礎共性的智能生產類標準數字化車間 通用技術要求數字化車間 術語和定義數字化車間可靠性通用要求數字化車間功能安全要求數字化車間信息安全要求等系列標準已初步構建形成數字化車間標準群,給出較完善的數字化車間基礎要求和
48、指標體系,數字化車間建設標準群如圖17所示。實踐篇標準應用:引領發展33圖 17數字化車間建設標準群數字化車間作為智能制造的核心單元,涉及信息技術、自動化技術、機械制造、物流管理等多個技術領域,因此,統一的通用技術要求是我國實現數字化車間建設、完善智能制造標準體系所必備的基礎條件。數字化車間系列標準統一了數字化車間的概念認識,給出了數字化車間的基本要求,規范了數字化車間核心功能模塊的數字化特征,構建了數字化車間系統架構,為數字化車間的建設提供了重要參考。標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某儀器儀表企業為例,基于數字化車間系列標準開展車間建設與運行,實現了數字化設計制造一體化,并與控制實踐篇標準應
49、用:引領發展34閥智能選型系統、制造執行系統和PLC運動控制系統實現了綜合集成應用,實現了企業之間圍繞產品復雜度和制造組織復雜度的數字化業務互聯,消除了信息的不對稱性,提高了客戶的感知價值,創新并示范了傳統裝備制造企業的定制化、網絡化協同制造技術及管理體系。通過車間IT基礎設施建設和數字化工位的互聯互通,構建了支持工藝過程和生產管理持續改進的數字化環境,能夠以更短的生命周期實現不同種類產品的柔性化工藝路線,在低成本的前提下生產出高質量的定制產品,并以高水平質量滿足客戶的個性化需求。(2)實踐成效該儀器儀表企業通過標準指導建成數字化車間大大提升生產效率,新增銷售額超過110億元,新增利潤超過24
50、億元,新增稅收超過6億元。目前數字化車間相關標準已經廣泛應用于航空航天、船舶、機械制造、電子電器、動力電池、機器人等行業,指導了吳忠儀表、秦川機床、盟訊電子、施耐德電氣等近百家企業的數字化車間建設。(四)系統集成解決信息孤島 國家標準群國家標準群標準在實現系統集成發揮著關鍵作用。目前智能制造的系統集成標準已經形成了以智能制造 系統架構為頂層指導,以數字化車間 通用技術要求智能工廠 通用技術要求為實施目標,以全分布式工業控制網絡OPC實踐篇標準應用:引領發展35統一架構ERP、MES 與控制系統之間軟件互聯互通接口制造執行系統(MES)規范為集成規范的標準群,系統集成標準群如圖 18 所示。圖
51、18系統集成標準群 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某汽車電子企業為例,運用標準化方式組織汽車電子行業的設計、生產、經營、管理和服務,通過敏捷設計、異地同步設計、虛擬與現實技術相結合、產業全功能工藝布局、大數據收集和分析、精益供應鏈協同等手段,建立覆蓋裝備、物料、產品、人員、工控、信息系統的工廠物聯網;構建智能駕駛輔助系統全生命周期管理系統 PLM、生產數據采集系統 SCADA、制造執行系統 MES、企業資源計劃 ERP、智能物流管理系統 iWMS、全面質量管理系統 QMS 等,并實現各系統之間的數據集成;構建網絡協同制造平臺,實現設計、制造、實踐篇標準應用:引領發展36供應鏈和服務的協同;構
52、建遠程運維服務平臺,實現車載智能終端在線信息更新、安全網關控制、在線軟件升級、用戶功能個性化定制、面向智能駕駛的大數據收集與分析、產品故障在線診斷與維護等服務,探索形成汽車電子行業智能制造新模式。(2)實踐成效通過項目實踐,實現了 33 條 SMT 表面元件貼裝線,12條車載空調控制器生產線,11 條車載導航生產線,7 條車載儀表生產線,6 條車載收放機生產線,5 條標清高清攝像頭生產線,3 條顯示模組生產線,所有設備均聯網率 100%,產線自動化率達約 47%,滿足了面向多批次、少批量、個性化定制模式下的整車廠客戶對質量、成本和交期的要求,為高度協同的生產系統建設提供了參考。(五)設備互聯互
53、通提升工業數據供給 國家標準群國家標準群數控裝備是數字化車間的重要組成部分,但是數控裝備種類繁多,通信協議不統一、數據多源異構,數控裝備成為車間的“信息孤島”。通過自主研發數控裝備互聯互通及互操作標準,實現了數控裝備之間、數控裝備與 DNC、SCADA以及 MES 等業務系統之間的互聯互通及互操作。數控裝備互聯互通及互操作 通用技術要求數控裝備互聯互通及互操作設備描述模型數控裝備互聯互通及互操作 面向實踐篇標準應用:引領發展37實現得模型映射數控裝備互聯互通及互操作 一致性等系列標準分別從總體要求、模型建立、與 MT Connect、OPCUA 以及其他信息模型的映射實現方法、規則及流程等方面
54、進行了規定,解決了通訊協議不統一、信息孤島等問題,數控裝備互聯互通互操作標準關系如圖 21 所示。圖 21數控裝備互聯互通互操作標準關系圖 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某壓縮機制造企業為例,應用國家、行業、團體標準,合理構建企業智能制造標準體系,在智能制造標準體系實施過程中,基于在信息化、自動化、遠程診斷、大數據等相關技術的創新研發和經驗積累,規劃并構建了數字化車間實踐篇標準應用:引領發展38建設項目,并以此為基礎在全集團范圍內推廣智能工廠建設和數字化轉型經驗。為保證實施效果,集團規劃了數字化車間各業務系統的可視化方案,將 MES、DNC、MDC、EAM 等業務系統與數控裝備實現互聯互通,
55、將運行數據推向數字化車間運營系統,實現生產過程、設備管理等業務領域的數據透明化和可視化。(2)實踐成效應用標準實現了數字化車間數控裝備的互聯互通,同時將數字化轉型應用到用戶關系維護和售后服務中,實現了用戶服務敏捷化,通過建設云服務平臺和遠程監測與故障診斷中心,實現對用戶機組的在線監測和故障診斷,服務用戶 387家,監測機組總數達 4000 余臺,在線消除故障 82 臺次,指導用戶立即停機避免更大損失 41 臺次,有效保障了用戶的機組安全和經濟利益。(六)智能裝備提升物流效率 國家標準群國家標準群物流機器人 信息系統通用技術規范、物流機器人 控制系統接口技術規范已初步構建了智能物流系統標準群,智
56、能物流系統標準群如圖 19 所示。實踐篇標準應用:引領發展39圖 19智能制造柔性自動化生產線和物流系統標準群在降低企業物流成本的發展過程中,智能物流發展大勢所趨。在廠內物流場景,運用智能物流裝備和信息系統,實現智能物流運作,提高服務水平,降低生產成本。標準實踐標準實踐(1)實施路徑面對汽車行業主機廠尤其是新能源汽車制造出現的新變化、新趨勢,如何滿足多車型、定制化產品的高效制造需求,同時保證安全生產,柔性的廠內物流解決方案成為了汽車行業變革的關鍵首選。以某汽車主機廠為例,為了解決用工成本走高、安全生成壓力大、汽車消費個性化、“最后100米”難題等訴求,以打造智能化柔性內物流為目標,基于汽車主機
57、廠內物流實際痛點和智能化升級需求,充分發揮AMR設備智能化調度、柔性配送和精細管理的特點,設計針對性的智能化物流方案,打造覆蓋沖壓、焊裝、涂裝、總裝等全實踐篇標準應用:引領發展40工藝、全場景解決方案,實現收貨、入庫、出庫、物流配送的智能化。整體按照“需求及分析方案設計及定制現場測試上線運行”的實施路徑,推動廠內物流智能化和柔性化落地。(2)實施成效截止目前,該汽車主機廠已將前期廠內物流的智能化和柔性化探索成果推廣到 15 個工廠,AMR 設備應用超多 1500臺。有效的保證了物料配送的準確性和及時性,部分工廠已經全面取消了人工牽引車配送模式,減少了人工叉車司機數量,人力成本得到了顯著的減少,
58、物流配送引起的安全事故發生率顯著降低,內物流智能化、柔性化水平顯著提高。(七)機器視覺帶動質檢變革 國家標準群國家標準群機器視覺在線檢測較傳統的人工目檢在效率、精度等方面具有顯著優勢,解決了人工目檢在大批量生產、產品高質量存在的問題,可以大幅提高生產效率和自動化程度,為企業帶來生產方式及產品質量變革。目前智能制造 機器視覺在線檢測系統 通用要求已發布,智能制造 機器視覺在線檢測 測試方法已報批,與前期科研項目成果物智能制造 機器視覺在線檢測系統 系統集成規范智能制造機器視覺在線檢測系統 互聯互通規范智能制造 機器視實踐篇標準應用:引領發展41覺在線檢測系統 場景定義與部署需求等標準草案構成了產
59、品測試、部署應用的標準群,機器視覺標準群如圖20所示。圖 20機器視覺標準群 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某汽車整車制造企業為例,應用機器視覺標準群挖掘整車制造過程中的沖、焊、涂、鑄等多個視覺場景需求,通過場景分析、成像驗證、工程化方案、實驗室集成、算法開發驗證、現場部署、模型收斂等過程,實現了軟硬件集成和部署應用。針對多個場景的應用需求,為實現視覺項目的統一管理、計算算力的中心部署,開發了工業 AI 視覺平臺系統用以解決在工業機器視覺方面的算力、服務器投入、快速部署等問題。(2)實踐成效應用機器視覺標準群指導實現了 3 個車型 21 種零件覆蓋沖、焊、涂、鑄等多場景的視覺檢測部署應用,提
60、升了沖壓鈑金外觀、焊點群、整車漆面外觀等多種缺陷檢測能力,實踐篇標準應用:引領發展42通過“傳統圖像處理方法+深度學習”的方法對圖像特征進行處理、識別、判斷,大大降低零件的錯、漏檢率,實現了零件外觀品質的智能化、無人化檢測,解決人工由于疲勞等原因造成的錯漏檢,大大提高了漆膜檢測的準確性和可靠性。(八)個性化定制提升產品競爭力 國家標準群國家標準群大規模個性化定制是基于新一代信息技術和柔性制造技術,以模塊化設計為基礎,以接近大批量生產的效率和成本提供能滿足客戶個性化需求的一種智能服務模式,貫穿需求交互、研發設計、計劃排產、柔性制造、物流配送和售后服務的全過程。個性化大規模定制已制定了通用要求、需
61、求交互要求、設計要求及生產要求一系列標準,有效指導了家電、汽車、家具、化妝品等行業搭建大規模個性化定制系統架構,實現經營模式創新,在研發周期、降低庫存、縮短交期等方面取得了顯著成效,大規模個性化定制標準群如圖21所示。圖 21大規模個性化定制標準群實踐篇標準應用:引領發展43 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某服務制造企業為例,將標準內容納入到日常實施和運營生產中應用,指導大模個性化定制流程的升級迭代。通過分析國內外相關技術與相關標準的內容,明確需要攻關的關鍵技術,對信息化硬件、信息化軟件、智能制造設備進行優化配置。推動需求交互、研發設計、供應鏈管理、柔性制造、企業治理等子平臺的建設和應用,構
62、建大規模個性化定制綜合應用平臺,實現了企業業務流程優化。(2)實踐成效通過大規模個性化定制標準群指導,已突破基于智能算法的數據庫、基于模塊化設計的定制平臺、基于圖像識別技術的拍照量體、基于“遺傳科學”算法的研發設計等多個制約大規模個性化定制設計的關鍵技術。實現了數據驅動的大規模個性化定制模式,形成了“需求數據采集、設計、排產、制版、生產、物流、客服”標準化生產體系,生產效率提升30%以上,生產成本下降20%以上,年產定制服裝百萬套件,產品銷往 97 個國家。同時,企業基于服裝定制領域的成功經驗,形成了標準化的解決方案,并推廣至服裝鞋帽、假發、機械、電子、自行車、摩托車、家具、建材、門窗、家紡、
63、化妝品、珠寶等多個制造行業的百余家企業應用,帶動的轉實踐篇標準應用:引領發展44型升級企業已達15000家以上,孵化合作的國內外服裝定制品牌企業10000家以上。(九)遠程運維延長企業價值鏈 國家標準群國家標準群隨著新一代信息技術的飛速發展,裝備制造業企業不再是單純的設備制造商發展成為其設備的運維服務商,在總結遠程運維相關實踐成果的基礎上,形成了以信息技術 遠程運維 技術參考模型 智能制造 遠程運維系統通用要求等國家標準為核心的遠程運維標準群,有力地指導了遠程運維新模式的發展,遠程運維標準群應用場景如圖22所示。圖 22遠程運維標準群應用場景 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某機床制造企業為例
64、,通過應用遠程運維標準群,開展遠程運維服務平臺建設,并根據設備、企業實際情況,自主研發設計兼顧標準 RS485、RS232、PROFINET 等多種傳實踐篇標準應用:引領發展45輸協議的工業網關,云端接口以支持 WiFi/4G 等通訊方式連接至云平臺,實現現場設備數據采集和傳輸。以云為基礎,實現多租戶模式,支持企業自定義用戶、角色、權限、分組等基礎功能;支持微服務部署,便于快速擴展應用;提供計算、存儲、網絡資源,支持動態彈性擴容,根據項目使用情況,動態調整資源伸縮,使資源利用最大化。通過遠程運維服務平臺的建設,對下承接機床采集數據,對上幫助工業 APP快速開發和落地,有效整合云上云下資源,使應
65、用場景落地,提供統一注冊、統一服務、統一管理平臺。(2)實踐成效通過遠程運維標準指導企業實現了從傳統機床制造企業向智能服務商轉變,尤其在當前防控疫情、復工復產協同推進過程中,利用遠程運維云服務平臺助力伙伴企業抗擊疫情,解決客戶工藝處理、異常報警、機床操作等問題,保障客戶機床高效快速運轉,實現接入設備11109臺,服務1200余家企業用戶,為電力電氣、電梯、家用電器、汽車及汽車零部件、專業鈑金加工等行業提供包括設備監測、設備診斷、預測性維護、能耗管理、在線工藝、配件商城、遠程服務、生產管理、標識解析等服務。(十)供應鏈協同重塑供銷業務 國家標準群國家標準群實踐篇標準應用:引領發展46盡管對于20
66、21版國家智能制造標準體系來講,智慧供應鏈方向屬于新增部分,但是借鑒國家已有標準,形成了以 供應鏈管理業務參考模型為核心標準,供應鏈管理、供應鏈數字化平臺建設、供應鏈質量和安全等標準為要素的標準群,圍繞企業采購營銷等業務開展了標準應用,供應鏈標準群如圖23所示。圖 23供應鏈標準群 標準實踐標準實踐(1)實踐路徑以某裝備制造集團為例,通過應用標準群,按照“數據驅動、價值創造、安全可靠、場景應用、開拓創新”的建設思路,推進供應鏈計劃、采購、生產、調度、物流、服務保障等全鏈條的數字化、智能化和可視化,充分利用數字化技術重構重塑集團公司供應鏈管理體系,構建一個具有兵器工業特色的涉及全層級、全領域、全
67、業務的智慧供應鏈平臺、打造對外和對內兩個服務窗口、滿足智慧化服務、智慧化運實踐篇標準應用:引領發展47營和智慧化決策三類場景的需要、完善標準、數據、安全和資源四個支撐體系,在市場競爭中塑造數字化競爭力。(2)實踐成效通過項目實施,構建了聚焦互聯互通,健全集團公司級-子集團級-平臺供應商管理體系,實現與多家電商、金融機構、生產企業對接集成,供應鏈協同平臺上線客戶471家,電商平臺注冊用戶16.04萬家,全年成交1211億元,同比增長121%。體系化提升為工程建設項目服務的整合能力,2021年中標國家重點工程物資配送項目36個,中標金額達6.7億元。展望篇行而不輟:未來可期48展望篇行而不輟:未來
68、可期隨著新一代信息技術與制造業深度融合,智能制造將給制造業帶來指數級速度的變革。未來,我國的智能制造發展生態也將逐步完善,標準賦能效益也將不斷提升。展望一:創新性構建的“國家+行業”標準體系架構更加完備。從近兩年標準立項建議情況來看,行業智能制造標準研制意愿強烈,行業積極主動基于標準開展轉型升級,總體組將在工業和信息化部、國家標準化管理委員會指導下,聯合總體組各成員單位持續完善國家智能制造標準體系;另一方面將總結船舶總裝、建材等細分行業已發標準體系建設經驗,分步推動細分行業智能制造標準體系建設。通過國家智能制造標準體系與細分行業智能制造體系的密切銜接配合,推動智能制造標準在落實制造強國戰略中釋
69、放更大效能,在更廣范圍、更深層次、更精準賦能行業智能化轉型升級,夯實新型工業化的產業基礎。展望二:基于智能制造典型場景的標準圖譜更加完善?;谥悄苤圃斓湫蛨鼍?,全面系統梳理構建場景和標準的對應關系,充分發揮智能制造標準化公共服務平臺作用,解決標準全生命周期的最后一公里,開展形式多樣的標準課堂,提升標準曝光率,提高企業應用標準的便捷化,為制造業企業從智能制造規劃到落地實施的貼身標準化服務。在此基礎展望篇行而不輟:未來可期49上挖掘智能制造標準空白領域,及時提出智能制造標準制修訂建議,完善標準圖譜。展望三:標準應用和科技成果轉化良性互動。持續開展智能制造標準應用試點工作,一方面開展 2022 年度
70、智能制造標準應用試點項目中期檢查,充分挖掘“標準群”應用典型做法,建立智能制造標準應用試點項目案例庫,向產業鏈上下游企業、行業內企業和中小企業進行宣貫推廣,進一步降低中小企業智能制造實施門檻,并在此基礎上開展標準實施應用效果評估;另一方面對于實踐過程中企業形成的科技成果,充分發揮標準化組織專業能力,以標準的方式實現知識沉淀,助力企業提升品牌效益。展望四:國際標準合作助力國際國內雙循環。一方面要積極參與國際標準化工作,定期舉辦智能制造標準化國際論壇,深化智能制造領域的國際標準合作,不斷吸收國際先進科技和理念,探索前瞻性技術領域國際標準化布局,同時將中國成功實踐貢獻為世界所用;另一方面要繼續以中德
71、合作為藍本,構建雙邊、多邊合作機制,推動標準互認,以標準為橋梁,助力中國企業走出去,加速促進國際國內雙循環。結語50結 語藍圖已經繪就,號角已經吹響,奮斗正當其時,十四五,我們要踔厲奮發、勇毅前行,立足智能制造標準化工作的創新發展,實施智能制造標準領航行動,構建具有中國特色的智能制造標準體系,打造更加優化的標準布局,充分發揮智能制造標準支撐引領作用,促進智能制造邁向新征程。附件 1:面向場景應用標準群建設51附件 1:面向場景應用標準群建設序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口T
72、CTC1頂層規劃智能制造能力成熟度模型GB/T 39116-2020已發布工業和信息化部339-1智能制造能力成熟度評估方法GB/T 39117-2020已發布工業和信息化部339-1離散型智能制造能力建設指南20182050-T-339制定中工業和信息化部339-1流程型智能制造能力建設指南20182049-T-339制定中工業和信息化部339-1智能制造水平評價指標體系及指數計算方法20202787-T-469制定中工業和信息化部TC282數字化車間數字化車間 術語和定義GB/T 37413-2019已發布中國機械工業聯合會TC124數字化車間功能安全要求GB/T 41257-2022已發
73、布中國機械工業聯合會TC124數字化車間信息安全要求GB/T 41260-2022已發布中國機械工業聯合會TC124數字化車間可靠性通用要求GB/T 41392-2022已發布中國機械工業聯合會TC124數字化車間 通用技術要求GB/T 37393-2019已發布中國機械工業聯合會TC124基于 OPC UA 的數字化車間互聯網絡架構GB/T 38869-2020已發布中國機械工業聯合會TC124機器人制造數字化車間裝備互聯互通和互操作規范GB/T 41256-2022已發布中國機械工業聯合會TC124附件 1:面向場景應用標準群建設52序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃
74、號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC3智能工廠智能工廠 安全控制要求GB/T 38129-2019已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠 安全監測有效性評估方法GB/T 39173-2020已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠評價通則20220106-T-339制定中工業和信息化部339-1智能工廠 通用技術要求GB/T 41255-2022已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠 生產過程控制數據傳輸協議GB/T 38854-2020已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠 過程工業能源管控系統技術要求GB/
75、T 38848-2020已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠 工業自動化系統工程描述類庫GB/T 38846-2020已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠 工業自動化系統時鐘同步、管理與測量通用規范GB/T 38844-2020已發布中國機械工業聯合會TC124智能工廠建設導則 第 1 部分:物理工廠智能化系統20173804-T-339制定中工業和信息化部339-1智能工廠建設導則 第 2 部分:虛擬工廠建設要求20182045-T-339制定中工業和信息化部339-1智能工廠建設導則 第 4 部分:智能工廠設計文件深度要求20182044-T-339制定中工業和信息化部339-
76、1智能工廠交付 第 1 部分:通用要求20202868-T-339制定中工業和信息化部339-1智能工廠 面向柔性制造的自動化系統 通用20213055-T-604制定中中國機械工業聯TC124附件 1:面向場景應用標準群建設53序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC要求合會基于云制造的智能工廠架構要求GB/T 39474-2020已發布中國機械工業聯合會TC1594信息安全信息安全技術 工業控制系統信息安全防護能力成熟度模型GB/T 41400-2022已發布國家標準委
77、TC260信息安全技術 重要工業控制系統網絡安全防護導則GB/Z 41288-2022已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統風險評估實施指南GB/T 36466-2018已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統安全管理基本要求GB/T 36323-2018已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統信息安全分級規范GB/T 36324-2018已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制網絡監測安全技術要求及測試評價方法GB/T 37953-2019已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統產品信息安全通用評估準則GB/T 37962-2019已
78、發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統漏洞檢測產品技術要求及測試評價方法GB/T 37954-2019已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統安全檢查指南GB/T 37980-2019已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統網絡審計產品安全技術要求GB/T 37941-2019已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制網絡安全隔離與信GB/T 37934-2019已發布國家標準委TC260附件 1:面向場景應用標準群建設54序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態
79、主管部門主管部門歸口歸口TCTC息交換系統安全技術要求信息安全技術 工業控制系統專用防火墻技術要求GB/T 37933-2019已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統安全控制應用指南GB/T 32919-2016已發布國家標準委TC260信息安全技術 工業控制系統安全防護技術要求和測試評價方法GB/T 40813-2021已發布國家標準委TC260信息安全技術 數控網絡安全技術要求GB/T 37955-2019已發布國家標準委TC2605裝備互聯互通數控裝備互聯互通及互操作(所有部分)GB/T 39561已發布中國機械工業聯合會TC2316集成優化工業企業信息化集成系統規范GB/
80、T 26335-2010已發布中國機械工業聯合會TC159OPC 統一架構(所有部分)GB/T 33863IEC/TR62541已發布中國機械工業聯合會TC124ERP、MES 與控制系統之間軟件互聯互通接口(所有部分)GB/T 39466已發布中國機械工業聯合會TC124自動化系統與集成 基于信息交換需求建模和軟件能力建規的應用集成方法GB/Z 40213-2021ISO/TR18161:2013ISO TC184已發布中國機械工業聯合會TC159智能制造應用互聯 第 1 部分:集成技術要求20202625-T-604制定中中國機械工業聯合會TC159附件 1:面向場景應用標準群建設55序號
81、序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC7數字化仿真機械產品制造過程數字化仿真 第 1 部分:通用要求GB/T39334.1-2020已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品制造過程數字化仿真 第 2 部分:生產線規劃和布局仿真要求GB/T39334.2-2020已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品制造過程數字化仿真 第 3 部分:裝配車間物流仿真要求GB/T39334.3-2020已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品制造
82、過程數字化仿真 第 4 部分:數控加工過程仿真要求GB/T39334.4-2020已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品制造過程數字化仿真 第 5 部分:典型工藝仿真要求GB/T39334.5-2020已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC1468工藝設計數字化機械產品三維工藝設計 第 1 部分:術語和定義GB/T41158.1-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品三維工藝設計 第 2 部分:通用要求GB/T41158.2-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品三維工藝設計 第 3 部分:模型構建GB/T41158.3
83、-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委TC146附件 1:面向場景應用標準群建設56序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC員會機械產品三維工藝設計 第 4 部分:工藝符號與標注GB/T41158.4-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品三維工藝設計 第 5 部分:詳細設計GB/T41158.5-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC146機械產品三維工藝設計 第 6 部分:數據要求GB/T41158.6-2022已發布全國技術
84、產品文件標準化技術委員會TC146機械產品三維工藝設計 第 7 部分:發放要求GB/T41158.7-2022已發布全國技術產品文件標準化技術委員會TC1469生產計劃優化企業資源計劃(所有部分)GB/T 25109已發布中國機械工業聯合會TC159系統與軟件工程 接口和數據交換 第 1 部分:企業資源計劃系統與制造執行系統的接口規范GB/T38557.1-2020已發布國家標準委TC2810質量管控智能制造 機器視覺在線檢測系統 通用要求GB/T 40659-2021已發布工業和信息化部339-1生產過程質量控制 設備狀態監測GB/T 37942-2019已發布中國機械工業聯合會TC124生
85、產過程質量控制 生產裝備全生命周期管理GB/T 41251-2022已發布中國機械工業聯合會TC124附件 1:面向場景應用標準群建設57序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC生產過程質量控制 系統模型與架構 機械加工GB/T 41273-2022已發布中國機械工業聯合會TC124生產過程質量控制 系統模型與架構 裝配與鑄造GB/T 41478-2022已發布中國機械工業聯合會TC124生產過程質量控制 故障預測與診斷GB/T 41397-2022已發布中國機械工業聯合會
86、TC124生產過程質量控制 通信一致性測試方法GB/T 41271-2022已發布中國機械工業聯合會TC124生產過程質量控制 質量數據通用接口GB/T 41272-2022已發布中國機械工業聯合會TC124智能制造 機器視覺在線檢測 測試方法20202866-T-339制定中工業和信息化部339-111物流倉儲自動導引車 通用技術條件GB/T 20721-2022已發布中國機械工業聯合會TC159物流機器人 控制系統接口技術規范20202627-T-604制定中中國機械工業聯合會TC159物流裝備管理監控系統功能體系GB/T 32827-2016已發布中國機械工業聯合會TC15912預測性維
87、護智能服務 預測性維護 通用要求GB/T 40571-2021已發布中國機械工業聯合會TC124智能服務 預測性維護 算法與模型20210705-T-604制定中中國機械工業聯合會TC124智能服務 預測性維護 虛擬維修系統技術要求20213056-T-604制定中中國機械工業聯合會TC124附件 1:面向場景應用標準群建設58序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC13遠程運維智能制造 遠程運維系統 評價指標體系20214487-T-469制定中國家標準委TC28信息技術
88、 遠程運維 技術參考模型GB/T 39837-2021已發布國家標準委TC28智能制造 遠程運維系統通用要求20182039-T-339制定中工業和信息化部339-1智能制造 遠程運維系統 資源管理待立項14大規模個性化定制智能制造 大規模個性化定制 通用要求20182042-T-339制定中工業和信息化部339-1智能制造 大規模個性化定制 需求交互要求20182035-T-339制定中工業和信息化部339-1智能制造 大規模個性化定制 術語20182036-T-339制定中工業和信息化部339-1智能制造 大規模個性化定制 設計要求20182037-T-339制定中工業和信息化部339-1
89、智能制造 大規模個性化定制 生產要求20182038-T-339制定中工業和信息化部339-115網絡協同設計智能制造 網絡協同設計 第 4 部分:全生命周期設計要求20202933-T-604制定中中國機械工業聯合會TC124智能制造 網絡協同設計 第 5 部分:多學科協同仿真20202931-T-604制定中中國機械工業聯合會TC124數字化協同工程 異地協同設計要求20202660-T-469制定中國家標準委TC146智能制造 網絡協同設計 第 1 部分:通用技術要求20192993-T-604制定中中國機械工業聯合會TC124智能制造 網絡協同設計 第 2 部分:軟件接口和數據交互20
90、192994-T-604制定中中國機械工業聯合會TC12416網絡協同制造智能制造 網絡協同制造 資源模型與優化通用要求20202867-T-339制定中工業和信息化部339-1網絡協同制造平臺數據服務要求20220066-T-604制定中中國機械工業聯合會TC159附件 1:面向場景應用標準群建設59序號序號場景場景標準名稱標準名稱標準號標準號/計劃號計劃號對應國際標準號對應國際標準號所屬的國際標準組織所屬的國際標準組織狀態狀態主管部門主管部門歸口歸口TCTC17特定領域數字化車間開關設備數字化車間運行管理模型指南GB/T 41996-2022已發布全國高壓開關設備標準化技術委員會TC65船
91、體零部件制造數字化車間物流管理基本要求GB/T 41893-2022已發布全國海洋船標準化技術委員會TC12動力電池數字化車間集成 第 1 部分:通用要求20213027-T-604制定中全國自動化系統與集成標準化技術委員會TC15918特定領域智能工廠智能工廠數控機床互聯接口規范GB/T 41970-2022已發布中國機械工業聯合會TC36719特定領域網絡協同制造船舶數字化協同制造技術通用要求GB/T 38994-2020已發布全國海洋船標準化技術委員會TC1220特定領域遠程運維數控機床遠程運維 第 1 部分:通用要求20203870-T-604制定中中國機械工業聯合會TC231中國電子技術標準化研究院地址:北京市東城區安定門東大街1號郵編:100007電話:010-64102942傳真:010-64102830網址:中國智能制造發展研究報告智能工廠