國家智能制造標準體系建設指南（2018年版）

前言

制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。智能制造是落實我國制造強國戰略的重要舉措，加快推進智能制造，是加速我國工業化和信息化深度融合、推動制造業供給側結構性改革的重要著力點，對重塑我國制造業競爭新優勢具有重要意義， “智能制造、標準先行”，標準化工作是實現智能制造的重要技術基礎。

為指導當前和未來一段時間智能制造標準化工作，解決標準缺失、滯后、交叉重復等問題，落實 “加快制造強國建設”，工業和信息化部、國家標準化管理委員會在2015年共同組織制定了 《國家智能制造標準體系建設指南 （2015年版）》并建立動態更新機制。

按照標準體系動態更新機制，扎實構建滿足產業發展需求、先進適用的智能制造標準體系，推動裝備質量水平的整體提升，工業和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定了 《國家智能制造標準體系建設指南 （2018年版）》。

一、總體要求

（一）指導思想

進一步貫徹落實 《智能制造發展規劃（2016-2020年）》 （工信部聯規 〔2016〕349號）和 《裝備制造業標準化和質量提升規劃》（國質檢標聯 〔2016〕396號）的工作部署，充分發揮標準在推進智能制造產業健康有序發展中的指導、規范、引領和保障作用。針對智能制造標準跨行業、跨領域、跨專業的特點，立足國內需求，兼顧國際體系，建立涵蓋基礎共性、關鍵技術和行業應用等三類標準的國家智能制造標準體系。加強標準的統籌規劃與宏觀指導，加快創新技術成果向標準轉化，強化標準的實施與監督，深化智能制造標準國際交流與合作，提升標準對制造業的整體支撐作用，為產業高質量發展保駕護航。

（二）基本原則

按照 《國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）》中提出的 “統籌規劃，分類施策，跨界融合，急用先行，立足國情，開放合作”原則，進一步完善智能制造標準體系，全面開展基礎共性標準、關鍵技術標準、行業應用標準研究，加快標準制 （修）訂，在制造業各個領域全面推廣。同時，加強標準的創新發展與國際化，積極參與國際標準化組織活動，加強與相關國家和地區間的技術標準交流與合作，開展標準互認，共同推進國際標準制定。

（三）建設目標

按照 “共性先立、急用先行”的原則，制定安全、可靠性、檢測、評價等基礎共性標準，識別與傳感、控制系統、工業機器人等智能裝備標準，智能工廠設計、智能工廠交付、智能生產等智能工廠標準，大規模個性化定制、運維服務、網絡協同制造等智能服務標準，人工智能應用、邊緣計算等智能賦能技術標準，工業無線通信、工業有線通信等工業網絡標準，機床制造、航天復雜裝備云端協同制造、大型船舶設計工藝仿真與信息集成、軌道交通網絡控制系統、新能源汽車智能工廠運行系統等行業應用標準，帶動行業應用標準的研制工作。推動智能制造國家和行業標準上升成為國際標準。

到2018年，累計制修訂150項以上智能制造標準，基本覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準。

到2019年，累計制修訂300項以上智能制造標準，全面覆蓋基礎共性標準和關鍵技術標準，逐步建立起較為完善的智能制造標準體系。建設智能制造標準試驗驗證平臺，提升公共服務能力，提高標準應用水平和國際化水平。

二、建設思路

國家智能制造標準體系按照 “三步法”原則建設完成。第一步，通過研究各類智能制造應用系統，提取其共性抽象特征，構建由生命周期、系統層級和智能特征組成的三維智能制造系統架構，從而明確智能制造對象和邊界，識別智能制造現有和缺失的標準，認知現有標準間的交叉重疊關系；第二步，在深入分析標準化需求的基礎上，綜合智能制造系統架構各維度邏輯關系，將智能制造系統架構的生命周期維度和系統層級維度組成的平面自上而下依次映射到智能特征維度的五個層級，形成智能裝備、智能工廠、智能服務、智能賦能技術、工業網絡等五類關鍵技術標準，與基礎共性標準和行業應用標準共同構成智能制造標準體系結構；第三步，對智能制造標準體系結構分解細化，進而建立智能制造標準體系框架，指導智能制造標準體系建設及相關標準立項工作。

（一）智能制造系統架構

《智能制造發展規劃 （2016-2020年）》（工信部聯規 〔2016〕349號）指出，智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。

智能制造系統架構從生命周期、系統層級和智能特征三個維度對智能制造所涉及的活動、裝備、特征等內容進行描述，主要用于明確智能制造的標準化需求、對象和范圍，指導國家智能制造標準體系建設。智能制造系統架構如圖1所示。

圖1 智能制造系統架構

1.生命周期

生命周期是指從產品原型研發開始到產品回收再制造的各個階段，包括設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯系的價值創造活動。生命周期的各項活動可進行迭代優化，具有可持續性發展等特點，不同行業的生命周期構成不盡相同。

（1）設計是指根據企業的所有約束條件以及所選擇的技術來對需求進行構造、仿真、驗證、優化等研發活動過程；

（2）生產是指通過勞動創造所需要的物質資料的過程；

（3）物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程；

（4）銷售是指產品或商品等從企業轉移到客戶手中的經營活動；

（5）服務是指提供者與客戶接觸過程中所產生的一系列活動的過程及其結果，包括回收等。

2.系統層級

系統層級是指與企業生產活動相關的組織結構的層級劃分，包括設備層、單元層、車間層、企業層和協同層。

（1）設備層是指企業利用傳感器、儀器儀表、機器、裝置等，實現實際物理流程并感知和操控物理流程的層級；

（2）單元層是指用于工廠內處理信息、實現監測和控制物理流程的層級；

（3）車間層是實現面向工廠或車間的生產管理的層級；

（4）企業層是實現面向企業經營管理的層級；

（5）協同層是企業實現其內部和外部信息互聯和共享過程的層級。

3.智能特征

智能特征是指基于新一代信息通信技術使制造活動具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等一個或多個功能的層級劃分，包括資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態等五層智能化要求。

（1）資源要素是指企業對生產時所需要使用的資源或工具及其數字化模型所在的層級；

（2）互聯互通是指通過有線、無線等通信技術，實現裝備之間、裝備與控制系統之間，企業之間相互連接及信息交換功能的層級；

（3）融合共享是指在互聯互通的基礎上，利用云計算、大數據等新一代信息通信技術，在保障信息安全的前提下，實現信息協同共享的層級；

（4）系統集成是指企業實現智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數字化車間、智能工廠，乃至智能制造系統集成過程的層級；

（5）新興業態是企業為形成新型產業形態進行企業間價值鏈整合的層級。

智能制造的關鍵是實現貫穿企業設備層、單元層、車間層、工廠層、協同層不同層面的縱向集成，跨資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成和新興業態不同級別的橫向集成，以及覆蓋設計、生產、物流、銷售、服務的端到端集成。

（二）智能制造標準體系結構

智能制造標準體系結構包括 “A基礎共性”、“B關鍵技術”、 “C行業應用”等三個部分，主要反映標準體系各部分的組成關系。智能制造標準體系結構圖如圖2所示。

圖2 智能制造標準體系結構圖

具體而言，A基礎共性標準包括通用、安全、可靠性、檢測、評價等五大類，位于智能制造標準體系結構圖的最底層，是B關鍵技術標準和C行業應用標準的支撐。B關鍵技術標準是智能制造系統架構智能特征維度在生命周期維度和系統層級維度所組成的制造平面的投影，其中BA智能裝備對應智能特征維度的資源要素，BB智能工廠對應智能特征維度的資源要素和系統集成，BC智能服務對應智能特征維度的新興業態，BD智能賦能技術對應智能特征維度的融合共享，BE工業網絡對應智能特征維度的互聯互通。C行業應用標準位于智能制造標準體系結構圖的最頂層，面向行業具體需求，對A基礎共性標準和B關鍵技術標準進行細化和落地，指導各行業推進智能制造。

智能制造標準體系結構中明確了智能制造的標準化需求，與智能制造系統架構具有映射關系。以大規模個性化定制模塊化設計規范為例，它屬于智能制造標準體系結構中B關鍵技術-BC智能服務中的大規模個性化定制標準。在智能制造系統架構中，它位于生命周期維度設計環節，系統層級維度的企業層和協同層，以及智能特征維度的新興業態。其中，智能制造系統架構三個維度與智能制造標準體系的映射關系及示例解析詳見附件2。

（三）智能制造標準體系框架

智能制造標準體系框架由智能制造標準體系結構向下映射而成，是形成智能制造標準體系的基本組成單元。智能制造標準體系框架包括 “A基礎共性”、 “B關鍵技術”、 “C行業應用”三個部分，如圖3a）、圖3b）所示。

三、建設內容

（一）基礎共性標準

基礎共性標準用于統一智能制造相關概念，解決智能制造基礎共性關鍵問題，包括通用、安全、可靠性、檢測、評價等五個部分，如圖4所示。

圖3 智能制造標準體系框架

圖3 智能制造標準體系框架（續）

圖4 基礎共性標準子體系

1.通用標準

主要包括術語定義、參考模型、元數據與數據字典、標識等四個部分。術語定義標準用于統一智能制造相關概念，為其他各部分標準的制定提供支撐。參考模型標準用于幫助各方認識和理解智能制造標準化的對象、邊界、各部分的層級關系和內在聯系。元數據和數據字典標準用于規定智能制造產品設計、生產、流通等環節涉及的元數據命名規則、數據格式、數據模型、數據元素和注冊要求、數據字典建立方法，為智能制造各環節產生的數據集成、交互共享奠定基礎。標識標準用于對智能制造中各類對象進行唯一標識與解析，建設既與制造企業已有的標識編碼系統兼容，又能滿足設備互聯網協議 （IP）化、智能化等智能制造發展要求的智能制造標識體系。

2.安全標準

主要包括功能安全、信息安全和人因安全三個部分。功能安全標準用于保證控制系統在危險發生時正確地執行其安全功能，從而避免因設備故障或系統功能失效而導致生產事故，包括面向智能制造的功能安全要求、功能安全系統設計和實施、功能安全測試和評估、功能安全管理等標準。信息安全標準用于保證智能制造領域相關信息系統及其數據不被破壞、更改、泄露，從而確保系統能連續可靠地運行，包括軟件安全、設備信息安全、網絡信息安全、數據安全、信息安全防護及評估等標準。人因安全標準用于避免在智能制造各環節中因人的行為造成的隱患或威脅，通過合理分配任務，調節工作環境，提高人員能力，以保證人身安全，預防誤操作等，包括工作任務、環境、設備、人員能力、管理支持等標準。

3.可靠性標準

主要包括工程管理、技術方法兩個部分。工程管理標準主要對智能制造系統的可靠性活動進行規劃、組織、協調與監督，包括智能制造系統及其各系統層級對象的可靠性要求、可靠性管理、綜合保障管理、壽命周期成本管理等標準。技術方法標準主要用于指導智能制造系統及其各系統層級開展具體的可靠性保證與驗證工作，包括可靠性設計、可靠性預計、可靠性試驗、可靠性分析、可靠性增長、可靠性評價等標準。

4.檢測標準

主要包括測試項目、測試方法等兩個部分。測試項目標準用于指導智能制造裝備和系統在測試過程中的科學排序和有效管理，包括不同類型的智能制造裝備和系統一致性和互操作、集成和互聯互通、系統能效、電磁兼容等測試項目標準。測試方法標準用于不同類型智能制造裝備和系統的測試，包括試驗內容、方式、步驟、過程、計算分析等內容的標準，以及性能、環境適應性和參數校準等。

5.評價標準

主要包括指標體系、能力成熟度、評價方法、實施指南等四個部分。指標體系標準用于智能制造實施的績效與結果的評估，促進企業不斷提升智能制造水平。能力成熟度標準用于企業識別智能制造現狀、規劃智能制造框架與提升智能制造能力水平提供過程方法論，為企業識別差距、確立目標、實施改進提供參考。評價方法標準用于為相關方提供一致的方法和依據，規范評價過程，指導相關方開展智能制造評價。實施指南標準用于指導企業提升制造能力，為企業開展智能化建設、提高生產力提供參考。

（二）關鍵技術標準

主要包括智能裝備、智能工廠、智能服務、智能賦能技術和工業網絡等五個部分。

1.智能裝備標準

主要包括識別與傳感、人機交互系統、控制系統、增材制造、工業機器人、數控機床及設備、智能工藝裝備等七個部分，如圖5所示，其中重點是識別與傳感、控制系統和工業機器人標準。主要規定智能傳感器、自動識別系統、工業機器人等智能裝備的信息模型、數據字典、通信協議、接口、集成和互聯互通、優化等技術要求，解決智能生產過程中智能裝備之間，以及智能裝備與智能化產品、物流系統、檢測系統、工業軟件、工業云平臺之間數據共享和互聯互通的問題。

圖5 智能裝備標準子體系