本書為《國傢智能製造標準體係建設指南（2015年版）》（以下簡稱“《建設指南》”）的官方解讀。本書基於工業和信息化部智能製造綜閤標準化工作組、中德智能製造/工業4.0標準化工作組相關標委會及其成員單位的信息化、工業化和標準化經驗，闡述瞭“指南全文和編製說明”、“智能製造體係架構”、“基礎共性標準”、“關鍵技術標準”、“重點行業標準”、“智能製造的展望”等內容，從相關技術、産業現狀、標準化現狀與需求3個方麵全麵深入地解讀瞭《建設指南》。本書的齣版，旨在促進我國不同地區、不同行業智能製造建設和標準化工作的經驗交流，為我國各地開展智能製造建設工作提供參考，幫助企業用戶及科研院所的專傢對於智能製造標準化工作有較為係統、清晰的認識，輔助各地用戶應對智能製造的頂層設計、智能工廠建設、互聯互通等問題，便於全國各行各業的讀者加深對《建設指南》的理解。

作者簡介

　　　　上海交通大學博士，美國馬裏蘭大學訪問學者。IEC/SMB SG8工業4.0戰略工作組、ISO/IEC JTC1 WG10 物聯網工作組專傢。任職於中國電子技術標準化研究院，參與過多項標準的研製工作。工信部智能製造專項《國傢智能製造標準體係建設指南》製定的主要執行人之一。

國傢智能製造標準體係建設指南（2015年版） 1
一、總體要求 1
二、建設思路 3
三、建設內容 10
四、組織實施 19
附件1：智能製造相關名詞術語和縮略語 19
附件2：已發布、製定中的智能製造基礎共性標準和關鍵技術標準 20
《國傢智能製造標準體係建設指南（2015年版）》編製說明 32
一、編製背景 32
二、編製原則 36
三、編製過程 37
四、重點問題說明 39

第1篇體係架構篇
第1章智能製造係統架構介紹 42
1．1 引子 42
1．2 背景 42
1．3 德國和美國的係統架構 43
1．4 如何構建我國智能製造係統架構 47
1．5 智能製造係統架構的特點 52
1．6 智能製造係統架構與標準化 55

第2篇基礎共性標準篇
第2章基礎 60
2．1 術語 60
2．2 參考模型 62
2．3 元數據 62
2．4 數據字典 68
2．5 標識 73
第3章安全 77
3．1 功能安全 77
3．2 信息安全 82
第4章管理 96
4．1 信息安全管理體係 96
4．2 兩化融閤管理體係 102
第5章檢測評價 110
5．1 産業現狀 110
5．2 相關技術 112
5．3 標準化現狀和需求 114
第6章可靠性 117
6．1 相關技術 117
6．2 標準化現狀和需求 126

第3篇關鍵技術標準篇
第7章智能裝備 134
7．1 傳感器及儀器儀錶 134
7．2 嵌入式係統 139
7．3 控製係統 144
7．4 人工交互係統 153
7．5 增材製造 161
7．6 工業機器人 165

第8章智能工廠 175
8．1 智能工廠産業現狀 175
8．2 智能工廠涉及的相關技術 176
8．3 智能工廠標準化現狀和需求 185
第9章智能服務 188
9．1 智能服務産業現狀 188
9．2 智能服務的相關技術 191
9．3 智能服務標準化現狀和需求 195
第10章工業軟件與大數據 201
10．1 工業軟件 201
10．2 工業大數據 214
第11章工業互聯網 219
11．1 工業互聯網的內涵和體係架構 219
11．2 整體網絡架構 223
11．3 網聯技術 230
11．4 資源管理 235
11．5 網絡設備 240

第4篇重點行業標準篇
第12章航空 252
12．1 航空産業現狀分析 252
12．2 航空智能製造技術 254
12．3 航空智能製造標準化現狀與需求 261
第13章船舶 265
13．1 船舶産業發展現狀 265
13．2 船舶産業智能製造相關技術 269
13．3 船舶産業智能製造標準化現狀與需求 274
第14章高檔數控機床 283
14．1 産業現狀 283
14．2 高檔數控機床相關技術 286
14．3 標準現狀與需求 300

第5篇展望篇
第15章智能製造的展望 308
15．1 智能製造的機遇與挑戰 308
15．2 智能製造的標準國際化 312
15．3 組織建設 319
15．4 總結 320
附錄A 智能製造相關標準化組織 321
A．1 智能製造相關國際標準化組織 321
A．2 智能製造相關國內標準化組織 328
附錄B 問題解答 332
B．1 我國智能製造標準體係和國際相關標準體係的關係 332
B．2 信息物理係統與智能製造的關係 344

前言/序言

推薦序

製造業是實體經濟的主體，是國民經濟的支柱，是國傢安全和人民幸福安康的物質基礎，當前更是我國經濟實現創新驅動、轉型升級的主戰場。改革開放三十多年來，我國製造業發展取得長足進步，總體規模位居世界前列，自主創新能力顯著增強，綜閤實力和國際地位大幅提升，已站到新的曆史起點上。就當前來看，我國經濟發展進入新常態，如何做到換擋不失速，推動産業結構嚮中高端邁進，重點、難點和齣路都在製造業。我國製造業正處於爬坡過坎的重要關口，在原有比較優勢逐步削弱、新的競爭優勢尚未形成的新舊交替期，轉型升級任務十分艱巨，麵臨的睏難相當嚴峻，很多需要解決的問題迫在眉睫。

隨著新一代信息通信技術與先進製造技術的深度融閤，全球興起瞭以智能製造為代錶的新一輪産業變革，數字化、網絡化、智能化日益成為未來製造業發展的主要趨勢。智能製造成為製造業變革的核心。世界主要工業發達國傢加緊謀篇布局，以重塑製造業競爭新優勢。“十三五”時期是我國製造業提質增效、由大變強的關鍵期。《中國製造2025》已將智能製造作為主攻方嚮。大力實施智能製造，是新常態下打造新的國際競爭優勢的必然選擇，對於培育我國新的經濟增長動力，搶占新一輪産業競爭製高點具有重要意義，是促進製造業嚮中高端邁進、建設製造強國的重要舉措。

“智能製造、標準先行”，先進的標準是智能製造實施的重要基礎和前提。美、德等工業強國早已認識到標準建設是重塑製造業的關鍵，通過不同方式加大智能製造標準建設力度，在未來國傢競爭中搶奪先機。我國也高度重視智能製造領域標準化工作，去年底，工信部和國傢標準化管理委員會聯閤製訂並發布瞭《國傢智能製造標準體係建設指南》（以下簡稱“《建設指南》”），明確瞭建設國傢智能製造標準體係的總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式，為推進智能製造提供瞭強有力的標準支撐。組織齣版的《國傢智能製造標準體係建設指南解讀》，以內容結閤應用案例深入講解基礎共性標準和關鍵技術標準，對重點行業智能製造標準化工作相關標進行瞭分析，有助於進一步加深對《建設指南》的理解，值得行業、企業藉鑒參考。

2015年6月李剋強總理調研工業和信息化部時指齣，“當前智能製造最重要的工作是標準的製修訂”。今年4月6日的國務院會議上，李剋強總理更是強調“要打一場製造業的‘攻堅戰’，實施智能製造，用先進標準倒逼中國製造升級”。這是黨中央、國務院在新常態新形勢下對智能製造及標準化工作提齣的新要求。我們深感責任重大，任務光榮。讓我們共同努力，以更加有力的舉措，做好包括《建設指南》宣貫培訓在內的各項工作，充分發揮標準在推進智能製造發展中的基礎性和引導性作用，營造全社會實施智能製造的良好氛圍，為加速我國製造業轉型升級、實施製造業強國戰略奠定堅實的基礎。

苗圩

2016年5月

前言

標準化建設是推進智能製造的先機和製高點，是産業發展和企業競爭的關鍵所在。與工業強國相比，我國智能製造領域標準建設還比較滯後，標準缺失、交叉重復、行業發展不平衡等問題還比較突齣，嚴重製約瞭智能製造推進的速度和質量，引起瞭國傢相關部門的高度重視。為充分發揮標準在推進智能製造發展中的基礎性和引導性作用，根據《中國製造2025》的戰略部署，工業和信息化部、國傢標準化管理委員會於2015年12月聯閤製定並發布瞭《國傢智能製造標準體係建設指南（2015 年版）》（以下簡稱“《建設指南》”）。

《建設指南》以聚焦製造業優勢領域、兼顧傳統産業轉型升級為齣發點，明確瞭建設智能製造標準體係的總體要求、建設思路、建設內容和組織實施方式，從生命周期、係統層級、智能功能3個維度建立瞭智能製造標準體係參考模型，並由此提齣瞭“5+5+10”的智能製造標準體係框架，涵蓋“基礎”、“安全”等五類基礎共性標準，“智能裝備”、“智能工廠”、“智能服務”、“工業軟件和大數據”、“工業互聯網”五類關鍵技術標準，以及包括《中國製造2025》中十大應用領域在內的行業應用標準。《建設指南》是工業和信息化部智能製造綜閤標準化工作的一項階段性成果。它的作用主要體現在以下幾個方麵：

一、《建設指南》是智能製造國傢標準和行業標準的立項依據。《建設指南》是指導未來一定時期內智能製造國傢標準和行業標準立項及製、修訂工作的依據，同時也是對智能製造標準進行科學管理的基本依據。智能製造標準化工作涉及多個行業、多個技術領域，研究對象是由係統組成的係統。依據《建設指南》的相關要求，充分結閤我國製造業和新一代信息技術産業的總體發展布局，適時立項符閤我國國情的智能製造標準，為産業發展提供支撐。

二、《建設指南》著重解決製造環節互聯互通和數據集成問題，構建跨行業、跨領域的智能製造標準體係。《建設指南》提齣的並不是一個大而全的標準體係，也不能覆蓋和替代製造業現有的標準體係。智能製造標準體係是一個有所為有所不為的標準體係。《建設指南》全麵納入與智能製造密切相關的基礎通用、關鍵技術及重點行業應用標準，並對已製定、製定中的標準進行瞭全麵梳理，力爭展現智能製造標準的全貌；按照“共性先立、急用先行”原則，主要麵嚮跨領域、跨行業的係統集成類標準，通過統籌標準資源、優化標準結構，重點解決當前推進智能製造工作中遇到的數據集成、互聯互通等基礎瓶頸問題。

三、堅持立足國情、開放閤作理念建設智能製造標準體係。《建設指南》依據我國智能製造標準基礎差，行業發展不平衡等特點，充分考慮標準的適用性，加強具有自主知識産權的標準製定與産業化；《建設指南》的部分內容充分藉鑒瞭德國工業4.0和美國工業互聯網的相關標準化內容，並與先進製造國傢和國際標準化組織進行交流溝通，下一步將適時推動我國自主知識産權標準上升為國際標準，同時，將適閤我國製造業發展需求的國際標準適時轉化為國傢標準，努力建設一個兼容性好、開放性強的標準體係。

四、與時俱進，建立智能製造標準體係動態完善機製。《建設指南》是基於當前智能製造的技術特點以及對智能製造的認識進行編製的，但智能製造是一個動態發展的龐大係統，産業界對智能製造的認識將是一個不斷深入的過程。隨著智能製造技術、産業的發展，新模式新業態的不斷湧現，智能製造標準體係將進行動態調整和完善，計劃每2至3年對《建設指南》進行修訂。爭取到2017年，初步建立智能製造標準體係，探索製定重點行業智能製造標準，並率先在《中國製造2025》十大重點領域取得突破。到2020年，建立起較為完善的智能製造標準體係，基本實現基礎共性標準和關鍵技術標準全覆蓋，並在製造業全領域推廣應用。

標準的價值在於執行。為加強標準的宣貫、培訓工作，營造貫標用標的良好氛圍，工業和信息化部智能製造綜閤標準化工作組組織有關專傢對《建設指南》進行瞭全麵解讀。作為《建設指南》的唯一官方解讀本，本書分彆從核心技術、産業現狀和標準化現狀與需求三個角度介紹瞭智能製造的基礎共性領域、關鍵技術領域和重點行業領域的相關情況，力求做到重點突齣、層次分明、語言精練。希望本書能夠促進我國不同地區、不同行業智能製造建設和標準化工作的經驗交流，為我國各地開展智能製造建設工作提供參考，幫助企業用戶及科研院所的專傢對於智能製造標準化工作有較為係統、清晰的認識，輔助各地用戶應對智能製造的頂層設計、智能工廠建設、互聯互通等問題，便於全國各行各業的讀者加深對《建設指南》的理解。

本書的編寫專傢來自智能製造相關的各個標準化技術委員會，包括全國信息技術標準化技術委員會（TC28）、全國工業過程測量控製和自動化標準化技術委員會（TC124）、全國通信標準化技術委員會（TC485）、全國自動化係統與集成標準化技術委員會（TC159）、全國信息安全標準化技術委員會（TC260）、全國增材製造標準化技術委員會（籌）和全國電工電子産品可靠性與維修性標準化技術委員會（TC24）等。本書在編寫過程中得到瞭機械工業儀器儀錶綜閤技術經濟研究所、北京機械工業自動化研究所、機械科學研究總院、中國信息通信研究院、上海電器科學研究所（集團）有限公司、中國機械工業第六設計研究院有限公司、工業和信息化部電子第五研究所、中國航空綜閤技術研究所、中船重工集團第714研究所等單位相關專傢的大力支持。敬請廣大讀者批評指正。

辛國斌田世宏

2016年5月

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