国家智能制造标准体系建设指南(2021版).1

文章来源:APS研究
2021-12-20


一、智能制造系统架构 1
二、总体要求 4
(一)基本原则 4
(二)建设目标 5
三、建设思路 5
(一)智能制造标准体系结构 5
(二)智能制造标准体系框架 7
四、建设内容 9
(一)基础共性标准 9
(二)关键技术标准 12
(三)行业应用标准 27
五、组织实施 32
附件 1:智能制造相关名词术语和缩略语 33
附件 2:智能制造系统架构映射 35
附件 3:智能制造基础共性标准和关键技术标准 37
附件 4:智能制造行业应用标准重点研制需求 82


一、智能制造系统架构

 

智能制造是基于先进制造技术与新一代信息技术深度 融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等产品全生命周期, 具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征,旨在提高制造业质量、效率效益和柔性的先进生产方式。

智能制造系统架构从生命周期、系统层级和智能特征等3 个维度对智能制造所涉及的要素、装备、活动等内容进行描述,主要用于明确智能制造的标准化对象和范围。智能制 造系统架构如图 1 所示。

 

1 智能制造系统架构


1. 生命周期

生命周期涵盖从产品原型研发到产品回收再制造的各 个阶段,包括设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动。生命周期的各项活动可进行迭代优 化,具有可持续性发展等特点,不同行业的生命周期构成和时间顺序不尽相同。

(1) 设计是指根据企业的所有约束条件以及所选择的 技术来对需求进行实现和优化的过程;

(2) 生产是指将物料进行加工、运送、装配、检验等 活动创造产品的过程;

(3) 物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程;

(4) 销售是指产品或商品等从企业转移到客户手中的 经营活动;

(5) 服务是指产品提供者与客户接触过程中所产生的 一系列活动的过程及其结果。

2. 系统层级

系统层级是指与企业生产活动相关的组织结构的层级 划分,包括设备层、单元层、车间层、企业层和协同层。

(1) 设备层是指企业利用传感器、仪器仪表、机器、 装置等,实现实际物理流程并感知和操控物理流程的层级;

(2) 单元层是指用于企业内处理信息、实现监测和控 制物理流程的层级;


(3) 车间层是实现面向工厂或车间的生产管理的层级;

(4) 企业层是实现面向企业经营管理的层级;

(5) 协同层是企业实现其内部和外部信息互联和共享, 实现跨企业间业务协同的层级。

3. 智能特征

智能特征是指制造活动具有的自感知、自决策、自执行、自学习、自适应之类功能的表征,包括资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态等 5 层智能化要求。

(1) 资源要素是指企业从事生产时所需要使用的资源 或工具及其数字化模型所在的层级;

(2) 互联互通是指通过有线或无线网络、通信协议与 接口,实现资源要素之间的数据传递与参数语义交换的层 级;

(3) 融合共享是指在互联互通的基础上,利用云计算、 大数据等新一代信息通信技术,实现信息协同共享的层级;

(4) 系统集成是指企业实现智能制造过程中的装备、 生产单元、生产线、数字化车间、智能工厂之间,以及智能 制造系统之间的数据交换和功能互连的层级;

(5) 新兴业态是指基于物理空间不同层级资源要素和数字空间集成与融合的数据、模型及系统,建立的涵盖了认知、诊断、预测及决策等功能,且支持虚实迭代优化的层级。


二、总体要求

 

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中、六中全会精神,立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局, 按照《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》《国家标准化发展纲要》的部署要求,坚定不移实施制造强国网络强国战略,加强标准工作顶层设计,增加标准有效供给,强化标准应用实施,统筹推进国内国际标准化工作,持续完善国家智能制造标准体 系,指导建设各细分行业智能制造标准体系,切实发挥好标准对于智能制造的支撑和引领作用。

(一)基本原则

加强统筹,分类施策。完善国家智能制造标准工作顶层设计,统筹推进国家标准与行业标准、国内标准与国际标准

的制定与实施。结合重点行业(领域)的技术特点和发展需求,有序推进细分行业智能制造标准体系建设。

夯实基础,强化协同。加快基础通用、关键技术、典型

应用等重点标准制定。结合智能制造跨行业、跨领域、系统融合等特点,推动产业链各环节、产学研用各方共同开展标准制定。

立足国情,开放合作。结合我国智能制造技术和产业发

展现状,鼓励国内企事业单位积极参与国际标准化活动。加


强与全球产业界的交流与合作,积极贡献中国的技术方案和实践经验,共同推进智能制造国际标准制定。

(二)建设目标

2023 年,制修订 100 项以上国家标准、行业标准, 不断完善先进适用的智能制造标准体系。加快制定人机协作 系统、工艺装备、检验检测装备等智能装备标准,智能工厂设计、集成优化等智能工厂标准,供应链协同、供应链评估等智慧供应链标准,网络协同制造等智能服务标准,数字孪 生、人工智能应用等智能赋能技术标准,工业网络融合等工业网络标准,支撑智能制造发展迈上新台阶。

2025 年,在数字孪生、数据字典、人机协作、智慧供应链、系统可靠性、网络安全与功能安全等方面形成较为完善的标准簇,逐步构建起适应技术创新趋势、满足产业发展需求、对标国际先进水平的智能制造标准体系。