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工业4.0时代需立足国情 “三步法”构建智能制造标准体系

导读: 《国家智能制造标准体系建设指南(2015版)》(以下简称“《建设指南》”)的制定以建立既符合我国国情,又与国际接轨的智能制造标准体系为目标,以跨行业、跨领域融合创新为手段,统筹标准资源,优化体系结构,聚焦重点领域。

  智能制造正成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措,也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。《国家智能制造标准体系建设指南(2015版)》(以下简称“《建设指南》”)的制定以建立既符合我国国情,又与国际接轨的智能制造标准体系为目标,以跨行业、跨领域融合创新为手段,统筹标准资源,优化体系结构,聚焦重点领域,从基础共性、关键技术、重点行业三个方面,构建由5+5+10类标准组成的智能制造标准体系框架,为实施智能制造提供强有力的标准支撑。

  2014年12月,工信部印发了《工业和信息化部办公厅关于成立智能制造综合标准化工作组的函》,成立了由工信部部内司局牵头,国内智能制造相关标委会、科研机构、企业以及行业专家共同参加的智能制造综合标准化工作组,正式启动了《建设指南》编制工作。

  《建设指南》编制历时一年,工作组系统研究了德国工业4.0标准化路线图和RAMI4.0模型、美国工业互联网参考体系结构等国外先进成果,先后召开4次工作会,调研了近百家智能制造相关企业,组织全国信息技术标准化技术委员会(TC28)、全国自动化系统与集成标准化技术委员会(TC159)、全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(TC124)、全国信息安全标准化技术委员会(TC260)等标准化技术委员会梳理了1000余项与智能制造相关的已发布、制定中的标准,确定了“统筹规划,分类施策”、“跨界融合,急用先行”、“立足国情,开放合作”的建设原则,按照“三步法”思路构建智能制造标准体系。

  第一步,构建智能制造系统架构(如图1所示),界定智能制造标准化的对象、内涵和外延,识别智能制造现有和缺失的标准,认知现有标准间的交叉重叠关系。在充分调研和学习借鉴国外先进成果的基础上,通过研究各类智能制造应用系统,提取其共性抽象特征,构建出由系统层级、智能功能和生命周期组成的三维智能制造系统架构,展示了智能制造的全貌。智能制造的关键是实现贯穿企业设备层、控制层、车间层、工厂层、协同层不同层面的纵向集成,跨智能功能不同级别的横向集成,以及覆盖产品全生命周期的端到端集成,体现在智能制造系统架构里就是系统层级、智能功能和生命周期三个坐标轴。标准化是确保实现全方位集成的关键途径。

立足国情“三步法”构建智能制造标准体系

  图 1 智能制造系统架构

  系统层级坐标轴自下而上共五层,分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层,其中:

  第一层设备层级是感知和执行单元,包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器等,是企业进行生产活动的物质技术基础;

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