失的问题,第二阶段(2018-2020年)主要解决标准体系完 善及标准在全制造业领域推广应用的问题。具体是 到2017年,初步建立智能制造标准体系。制定60项以 上智能制造重点标准,按照“共性先立、急用先行”的立项 原则,制定参考模型、术语定义、标识解析、评价指标等基 础共性标准和数据格式、通讯协议等关键技术标准,探索制 定重点行业智能制造标准,并率先在《中国制造2025》十大 重点领域取得突破。推动智能制造国家标准上升成为国际标 准,标准应用水平和国际化水平明显提高。 到2020年,建立起较为完善的智能制造标准体系。制 修订500项以上智能制造标准,基本实现基础共性标准和关 键技术标准全覆盖,智能制造标准在企业得到广泛的应用验 证,在制造业全领域推广应用,促进我国智能制造水平大幅 提升,我国智能制造标准国际竞争力显著提升
3 失的问题，第二阶段（2018-2020 年）主要解决标准体系完 善及标准在全制造业领域推广应用的问题。具体是： 到 2017 年，初步建立智能制造标准体系。制定 60 项以 上智能制造重点标准，按照“共性先立、急用先行”的立项 原则，制定参考模型、术语定义、标识解析、评价指标等基 础共性标准和数据格式、通讯协议等关键技术标准，探索制 定重点行业智能制造标准，并率先在《中国制造 2025》十大 重点领域取得突破。推动智能制造国家标准上升成为国际标 准，标准应用水平和国际化水平明显提高。 到 2020 年，建立起较为完善的智能制造标准体系。制 修订 500 项以上智能制造标准，基本实现基础共性标准和关 键技术标准全覆盖，智能制造标准在企业得到广泛的应用验 证，在制造业全领域推广应用，促进我国智能制造水平大幅 提升，我国智能制造标准国际竞争力显著提升
、建设思路 国家智能制造标准体系按照“三步法”原则建设完成 第一步,通过研究各类智能制造应用系统,提取其共性抽象 特征,构建由生命周期、系统层级和智能功能组成的三维智 能制造系统架构,从而界定智能制造标ⅶ准化的内涵和外延, 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;第二步,在深入分析标准化需求的基础上,综合智 能制造系统架构各维度逻辑关系,将智能制造系统架构的生 命周期维度和系统层级维度组成的平面自上而下依次映射 到智能功能维度的五个层级,形成智能装备、智能工厂、智 能服务、工业软件和大数据、工业互联网等五类关键技术标 准,与基础共性标准和重点行业标准共同构成智能制造标准 体系结构;第三步,对智能制造标准体系结构分解细化,进 而建立智能制造标准体系框架,指导智能制造标准体系建设 及相关标准立项工作。 (-)智能制造系统架构 智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能 个维度构建完成,主要解决智能制造标ⅶ准体系结构和框架 的建模研究。如图1所示
4 二、 建设思路 国家智能制造标准体系按照“三步法”原则建设完成。 第一步，通过研究各类智能制造应用系统，提取其共性抽象 特征，构建由生命周期、系统层级和智能功能组成的三维智 能制造系统架构，从而界定智能制造标准化的内涵和外延， 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；第二步，在深入分析标准化需求的基础上，综合智 能制造系统架构各维度逻辑关系，将智能制造系统架构的生 命周期维度和系统层级维度组成的平面自上而下依次映射 到智能功能维度的五个层级，形成智能装备、智能工厂、智 能服务、工业软件和大数据、工业互联网等五类关键技术标 准，与基础共性标准和重点行业标准共同构成智能制造标准 体系结构；第三步，对智能制造标准体系结构分解细化，进 而建立智能制造标准体系框架，指导智能制造标准体系建设 及相关标准立项工作。 (一) 智能制造系统架构 智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能 三个维度构建完成，主要解决智能制造标准体系结构和框架 的建模研究。如图 1 所示
系统层级 企业 车间 控制 设备 资源要素/计生产物流销售|服务 命 周期 系统集成 互联互通 信息融合 新兴业态 智能功能 图1智能制造系统架构 1.生命周期 生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列 相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项 活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相 2.系统层级 系统层级自下而上共五层,分别为设备层、控制层、车 间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的 智能化和互联网协议(IP)化,以及网络的扁平化趋势。具
5 图 1 智能制造系统架构 1. 生命周期 生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列 相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项 活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相 同。 2. 系统层级 系统层级自下而上共五层，分别为设备层、控制层、车 间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的 智能化和互联网协议（IP）化，以及网络的扁平化趋势。具
体包括 (1)设备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别 机器、机械和装置等,是企业进行生产活动的物质技术基础; (2)控制层级包括可编程逻辑控制器(PLC)、数据采集 与监视控制系统( SCADA)、分布式控制系统(DCS)和现场总 线控制系统(FCS)等 3)车间层级实现面向工厂/车间的生产管理包括制造 执行系统(MES)等; (4)企业层级实现面向企业的经营管理,包括企业资源 计划系统(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理 系统(SCM)和客户关系管理系统(CRM)等 (5)协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信 息实现协同硏发、智能生产、精准物流和智能服务等。 3.智能功能 智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融 合和新兴业态等五层。 (1)资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材 料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体,也包括电力 燃气等能源。此外,人员也可视为资源的一个组成部分。 (2)系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息 技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由 小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字
6 体包括： (1) 设备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、 机器、机械和装置等，是企业进行生产活动的物质技术基础； (2) 控制层级包括可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集 与监视控制系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）和现场总 线控制系统（FCS）等； (3) 车间层级实现面向工厂/车间的生产管理，包括制造 执行系统（MES）等； (4) 企业层级实现面向企业的经营管理，包括企业资源 计划系统（ERP）、产品生命周期管理（PLM）、供应链管理 系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等； (5) 协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信 息实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。 3. 智能功能 智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融 合和新兴业态等五层。 (1) 资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材 料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体，也包括电力、 燃气等能源。此外，人员也可视为资源的一个组成部分。 (2) 系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息 技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由 小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字
化车间、智能工厂,乃至智能淛制造系统的集成。 (3)互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器 之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。 (4)信息融合是指在系统集成和通信的基础上,利用云 计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下, 实现信息协同共享。 (5)新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服 务型制造模式 4.示例解析 智能制造系统架构通过三个维度展示了智能制造的全 猊。为更好的解读和理解系统架构,以可编程逻辑控制器 (PLC)、工业机器人和工业互联网为例,分别从点、线、 面三个方面诠释智能制造重点领域在系统架构中所处的位 置及其相关标准。 (1)可编程逻辑控制器(PLC)
7 化车间、智能工厂，乃至智能制造系统的集成。 (3) 互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器 之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。 (4) 信息融合是指在系统集成和通信的基础上，利用云 计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下， 实现信息协同共享。 (5) 新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服 务型制造模式。 ４．示例解析 智能制造系统架构通过三个维度展示了智能制造的全 貌。为更好的解读和理解系统架构，以可编程逻辑控制器 （PLC）、工业机器人和工业互联网为例，分别从点、线、 面三个方面诠释智能制造重点领域在系统架构中所处的位 置及其相关标准。 (1)可编程逻辑控制器（PLC）