工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化藍皮書(2025年)_第1頁
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I工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化藍皮書工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII)2025年2月本報告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點、建議,不構(gòu)成法律建議,也不應(yīng)替代律師意見。本報告所有材料或內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他方的內(nèi)容除外并受法律保護。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開場合使用報告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)系電話箱:aii@標準是社會經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)變革的重要驅(qū)動力。隨著全球數(shù)字化進程的不斷推進,標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢。我國政府高度重視標準數(shù)字化工作,2021年中共中央、國務(wù)院印發(fā)《國家標準化發(fā)展綱要》提出發(fā)展機器可讀標準、開源標準,推動標準化工作向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型。同年,國家標準委、中央網(wǎng)信辦、科技部等10部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”推動高質(zhì)量發(fā)展的國家標準體系建設(shè)規(guī)劃》提出深入推進國家標準數(shù)字化試點,探索增加機器可讀標準、開源標準、數(shù)據(jù)庫標準等新型國家標準供給形式,探索建立支撐國家標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型的信息系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準是固化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵抓手,是各國推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略重點。在全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型趨勢推動下,如何利用數(shù)字化技術(shù),加快實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的數(shù)字化進程是亟需提前布局和攻關(guān)的。在此背景下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(以下簡稱“聯(lián)盟/AII”)組織多家企業(yè)聯(lián)合撰寫了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化藍皮書》。本藍皮書旨在深入探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化需求、應(yīng)用場景、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展建議等方面,引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研用各界建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化理念,指導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化各類應(yīng)用場景落地,促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準新范式、新生態(tài)的構(gòu)我國標準數(shù)字化研究總體仍在起步階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的標準數(shù)字化更處于空白狀態(tài)。本藍皮書在編制過程中難免存在錯誤和不足,懇請各界批評指正。后續(xù)我們將根據(jù)業(yè)界的實踐情況和反饋意見,在持續(xù)深入研究的基礎(chǔ)上適時修訂和發(fā)布新版藍皮書。詢設(shè)計院有限公司、長揚科技(北京)股份有限公司、建筑材料工業(yè)信息中心、智昌科技集團股份有限公司、浙江華峰智鏈工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司、中電科普天科技股份有限公司、中科斯歐(合肥)科技股份有限公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司黑龍江省分公司、西門子(中國)有限公司、江蘇未來網(wǎng)絡(luò)集團有限公司、艾靈網(wǎng)絡(luò)有限公司、深圳市三旺通信股份有限公司、中華全國供銷合作總社濟南果品研究所、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有張振、梁暉、于萬欽、郭軍、張笑泳,趙鑫、吳琪、錢銳、俞一帆、耿慶官、鄧順義、范騰鳳、趙巖、馬寅斐、高彥軍、彭 1 1 6 8 一、標準數(shù)字化內(nèi)涵(一)標準數(shù)字化是標準發(fā)展的內(nèi)生需求在第一次工業(yè)革命時期,隨著機器化大生產(chǎn)蓬勃興起,人類為確保機器零部件的互換性與通用性,對一致性提出明確要求,正是這一訴求,為近代工業(yè)標準化的誕生提供了必要條件與發(fā)展契機。與發(fā)展契機。電力技術(shù)驅(qū)動的第二次工業(yè)革命推動了工業(yè)化在全球的進程,工業(yè)標準向產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)、質(zhì)量、管理等多元化方向延伸,促進了工業(yè)生產(chǎn)效率的大幅提升,標準化組織和跨國標準化活動也日漸活躍。第三次工業(yè)革命促進了工業(yè)的全面信息化發(fā)展,這一時期標準呈現(xiàn)白熱化的競爭局面,發(fā)達國家在前三次工業(yè)革命中,標準化表現(xiàn)出的是對成熟技術(shù)的規(guī)范總結(jié),對實踐、市場活動的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。而在以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)驅(qū)動的第四次工業(yè)革命中,標準化的作用被進一步前置和提升。標準與技術(shù)研發(fā)同步,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢越發(fā)明顯。例如5G技術(shù)從R15到R17標準版本的分次凍結(jié),推動了5G的全面商用和垂直行業(yè)落地普及。標準作為新興技術(shù)的基礎(chǔ)底座作用也進一步凸顯,標準成為經(jīng)濟社在標準化發(fā)展演進過程中,全球?qū)τ跇藴实娜芷诠芾硪呀?jīng)基本達成共識,即開展需求調(diào)研、可行性分析、標準立項、標準編制、征求意見、審查、批準、發(fā)布和實施等程序,經(jīng)過多輪協(xié)商一致后形成共同使用和重復(fù)使用的文件。目前國家標準化管理委員會(SAC)、美國國家標準學(xué)會(ANSI)乃至行業(yè)標準化委員會都遵照這套機制開展標準化活動并取得了顯著成效。但隨著近年來新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化成為時代發(fā)展的主要特征,數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為各行各業(yè)發(fā)展的首要任務(wù),傳統(tǒng)的標準化工作機制呈現(xiàn)出發(fā)展?jié)摿Σ蛔悖瑹o法新一代信息技術(shù)創(chuàng)新節(jié)奏日益加快,技術(shù)迭代周期不斷縮短,市場競爭逐漸演變成新技術(shù)的競爭。但目前標準平均研制周期仍維持在36個月左右,導(dǎo)致標準的發(fā)布、應(yīng)用遠長期以來,標準化工作的重心側(cè)重于標準的制定過程。當標準正式發(fā)布后,形式上等同于該標準項目的完成。標準發(fā)布后是否實施、如何實施、是否達到預(yù)期效果等缺乏有效的跟蹤機制及科學(xué)的評價管理方法,對后續(xù)新標準立項也無法提供指數(shù)字時代下跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨技術(shù)的融合將打破原產(chǎn)業(yè)各門類豎井式的技術(shù)體系與技術(shù)壁壘,刺激封閉的技術(shù)標準體系的開放,形成跨體系間橫向協(xié)作的發(fā)展機制。但現(xiàn)有的標準體系具有很強的行業(yè)屬性,是相對獨立的靜態(tài)封閉體系,跨體促進標準化發(fā)展由數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。目前標準供給在數(shù)量方面保持線性增長趨勢,但在質(zhì)量方面仍存在很大提升空間,特別是內(nèi)容質(zhì)量方面,無法引領(lǐng)、規(guī)范產(chǎn)業(yè)升空間,特別是內(nèi)容質(zhì)量方面,無法引領(lǐng)、規(guī)范產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。標準數(shù)量與質(zhì)量不匹配也將進一步影響經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)從標準形態(tài)上來看,傳統(tǒng)的紙質(zhì)、PDF、HTML格式的標準文檔面向的使用對象是人類。通過人工閱讀、分析、理解,標準得以實施。全數(shù)字化的場景下,人的主體性將被弱化,通協(xié)同性弱、集成應(yīng)用難等風(fēng)險,不利于新技術(shù)新業(yè)態(tài)的發(fā)展。標準的使用對象將會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器,標準文檔的形式應(yīng)該是面向機器可用的一段代碼、接口或者程序,機器或系統(tǒng)能夠自動讀取、理解和應(yīng)用標準,這已經(jīng)成為了標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核標準數(shù)字化代表了各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的能力和效力,也決定了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的動力和潛力,更引領(lǐng)了未來國際發(fā)展合作的結(jié)構(gòu)等進行了深入研究,出現(xiàn)了機器可讀標準、SMART標準、數(shù)字標準等多種概念,以滿足各行業(yè)領(lǐng)域的自身特點和發(fā)展需標準的內(nèi)容可直接由機器、軟件或自動化解析和使用,以用戶/應(yīng)用特定的、可移植的數(shù)字化形式提供的新型標準。機器可讀標準不僅僅實現(xiàn)標準的讀取,按照相應(yīng)的數(shù)字化程度和能力要求,還可進一步延伸為機器可識別、機器可執(zhí)行、機器可顧名思義就是機器可用、可讀、可遷移的標準。為了便于國際、區(qū)域和國家標準組織統(tǒng)一機器可讀標準的理解認識,共享研究成果,2019年ISO提出了SMART標準:一種其內(nèi)以被機器、軟件或其他自動化系統(tǒng)使用、讀取,并且內(nèi)容可以面向應(yīng)用及用戶進行數(shù)字化定制的標準。并就機器可讀標準分級模型與IEC達成了共識,明確模型中第三、第四級別的機器DigitizingStandardizationandStandards》報告中提出的概念,可等同于SMART標準。該報告還對機器可讀標準分級模型(圖2)開源標準是標準的一種開放式共享模式,即標準內(nèi)容是公開的,任何人都可以去查看、修改以及使用。開源標準的使用實現(xiàn)軟件互操作,服務(wù)和系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,降低數(shù)字服務(wù)或雖然各界對于標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型后的名稱定義尚未統(tǒng)一,但對標準的數(shù)字化成效及能力等級基本達成共識,并且各標準組織都基于現(xiàn)階段各自的標準能力定位向逐步向下一級別演進。本藍皮書對于標準數(shù)字化的概念傾向于:標準數(shù)字化指利用數(shù)字技術(shù)(云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等)對標準本身及生命周期全過程賦能,使標準承載的規(guī)則與特性能夠通過數(shù)字設(shè)備進行讀取、傳輸與使用的過程。標準數(shù)字化是(二)標準數(shù)字化是標準領(lǐng)域顛覆性變革標準數(shù)字化不是簡單的將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在標準領(lǐng)域,而是標準一是標準表現(xiàn)形式的轉(zhuǎn)變,包括承載媒體、語言形態(tài)和協(xié)這種數(shù)字形態(tài)可能是一段可執(zhí)行的代碼、一個接口或者一個軟件程序。這不僅更利于標準的存儲和傳播,也激發(fā)了標準成為未來數(shù)字資產(chǎn)的趨勢。語言形態(tài)的變化體現(xiàn)在原標準內(nèi)容由人類可理解的自然語言向結(jié)構(gòu)化、機器可讀的機器語言轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變也觸發(fā)了標準協(xié)作對象關(guān)系的顛覆。標準原本規(guī)范了人在執(zhí)行某種活動過程中共同遵守的約定,而未來人的作用將進一步被弱化,甚至被機器與機器間的協(xié)作代替。標準將以數(shù)字二是標準化方法的轉(zhuǎn)變,主要體現(xiàn)在制定流程、治理方式和應(yīng)用模式這三方面。傳統(tǒng)的標準編制流程一般采用會議、函審等方式對標準草案進行研討,經(jīng)協(xié)商一致后送審、報批進而發(fā)布。隨著標準數(shù)字化的深入實施,這種相對獨立、線性標準制定流程將被開放、協(xié)同、敏捷的標準編制流程所替代。目前很多標準化機構(gòu)都開設(shè)了標準在線編制平臺,實現(xiàn)標準在線協(xié)同編輯、檢索、審閱,過程自動流轉(zhuǎn)等數(shù)字化服務(wù)功能,顯著縮短了標準制定周期,提高了標準制定的效率。從治理模式來看,目前缺少對標準發(fā)布后應(yīng)用實施層面監(jiān)管的抓手,大量標實現(xiàn)標準全生命周期的數(shù)字化、智能化管理,有利于改善標準制定與實施間的鴻溝,建立標準實施數(shù)據(jù)的可視化監(jiān)管,推進標準化工作的全流程數(shù)據(jù)感知、分析決策、協(xié)同管理等公眾服務(wù),有利于有關(guān)部門對標準實施成效進行監(jiān)管、評定,有利于標準的修訂、新標準立項等工作,促進標準的良性循環(huán)。在標準應(yīng)用模式方面,標準以數(shù)字工具集、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)庫等數(shù)字化形態(tài)向標準使用者提供服務(wù),形成“標準即數(shù)據(jù)、標準即軟件、標準即服務(wù)”的新型標準應(yīng)用模式,提升標準應(yīng)用的準標準數(shù)字化是標準作為面向所有領(lǐng)域的基礎(chǔ)規(guī)范與制度本身,在適應(yīng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時代發(fā)展中自我驅(qū)動的變革,是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在推進過程中,標準化組織、標準起草人、標準用戶將面臨認知模式轉(zhuǎn)變、技術(shù)融合方式、協(xié)作模式等多個維度的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)與機遇并存,標準數(shù)字化不僅關(guān)乎各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的能力和效力,也決定了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的動力和潛力,目前全球各國都積極布局標準數(shù)字化策略,掀(三)標準數(shù)字化是未來標準競爭的新高地標準數(shù)字化不僅是對傳統(tǒng)的標準化方式的變革,更是標準與數(shù)字技術(shù)融合的大膽探索。標準數(shù)字化已成為國際標準組織(CENELEC)于2017年發(fā)布了《CEN-CENELEC數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略化需求。2021年發(fā)布《CEN-CENELEC戰(zhàn)略2030》,將數(shù)字美國標準化協(xié)會(ANSI)2020年度報告中將SMART標準作人工智能、5G、納米技術(shù)、商業(yè)化航天工業(yè)等新興技術(shù)領(lǐng)域列入SMART標準戰(zhàn)略方向。美國國家標準與技術(shù)研究院(NIST)美國國家信息標準組織(NISO)發(fā)布的ANSI/NISOStandards標記語言用于出版和交換不同標準組織間標準的全文內(nèi)容和元德國的標準數(shù)字化與工業(yè)4.0發(fā)展緊密結(jié)合。德國標準化協(xié)會(DIN)和德國電工電子與信息技術(shù)標準化委員會(DKE)將“機器可執(zhí)行標準”視作實現(xiàn)工業(yè)4.0的重要支撐,依托工業(yè)4.0資產(chǎn)管理殼系統(tǒng)規(guī)范,將現(xiàn)有標準和擬制定的新標準共面向企業(yè)的實驗室網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)4.0平臺組成的三元決策治理結(jié)構(gòu),利用數(shù)字技術(shù)推動標準—產(chǎn)業(yè)—應(yīng)用模式鏈條的實現(xiàn)。構(gòu),利用數(shù)字技術(shù)推動標準—產(chǎn)業(yè)—應(yīng)用模式鏈條的實現(xiàn)。DIN和DKE聯(lián)合發(fā)布的《標準和標準化的數(shù)字化場景報告》和《SMART標準應(yīng)用案例》從應(yīng)用場景的角度,向標準制定者和2021年英國政府發(fā)布《第四次工業(yè)革命標準:釋放標準創(chuàng)新價值的HMG-NQI行動計劃》,通過發(fā)展機器可讀標準,改革數(shù)字平臺,開發(fā)數(shù)字化標準框架、實踐指南和技能培訓(xùn)材料等多種手段,來加速標準數(shù)字化進程。英國標準協(xié)會(BSI)于2020年開發(fā)了BSIFlex新型標準形式,基于標準協(xié)作開發(fā)的ISO曾多次在其戰(zhàn)略規(guī)劃中提及數(shù)字化技術(shù)的重要性,戰(zhàn)略變革的驅(qū)動因素之一,融合數(shù)字技術(shù)將有助于提高標準交付效率和最大化產(chǎn)品價值。ISO也是積極踐行標準數(shù)字化SDOs之一,早在2018年ISO就成立了機器可讀標準特別工作組(MRS)以及機器可讀標準戰(zhàn)略咨詢小組(SAGMRS提出了機器可讀標準(SMART)概念,發(fā)布了實施路線圖。ISO聯(lián)合IEC在ISO/IECJTC1/SC7軟件與系統(tǒng)工程分委會下,設(shè)立了機器可讀標準特殊任務(wù)組,負責(zé)機器可讀標準的軟件、系統(tǒng)開發(fā)工XML編輯工具的在線標準開發(fā)平臺(OSD為標準編寫者提供2017年IEC在其發(fā)展規(guī)劃中提到,IEC繼續(xù)對影響其核心運營的根本變革做好準備,如開源和開放數(shù)據(jù)趨勢以及直接通(IEC/SMB/SG12)推進標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略研究。2021年成立2022年成立智能標準特別工作組SWG14,負責(zé)SMART標準的市場化集成。在數(shù)字化實踐上,IEC已經(jīng)在測控及自動化、電力等領(lǐng)域開展標準公共數(shù)據(jù)字典、知識圖譜等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用。相比ISO、IEC,ITU標準數(shù)字化工作處于起步階段。在政用人工智能技術(shù)進行創(chuàng)新時需要應(yīng)對的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn),但在工我國標準數(shù)字化工作基本與國際同步開展,得到了政府和在政策層面,國家先后出臺多項政策支撐標準數(shù)字化頂層序號政策名稱發(fā)布時間關(guān)聯(lián)內(nèi)容1《國家標準化發(fā)展綱要》將“標準數(shù)字化水平不斷提升”作為目標之一。(三十)提升標準化技術(shù)支撐水平。發(fā)展機器可讀標準、開源標準,推動標準化工作向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。2《“十四五”推動高質(zhì)量發(fā)展的國家標準體系建設(shè)規(guī)劃》提出深入推進國家標準數(shù)字化試點,探索增加機器可讀標準、開源標準、數(shù)據(jù)庫標準等新型國家標準供給形式;探索建立支撐國家標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型的信息系統(tǒng)。3《質(zhì)量強國建設(shè)綱要》2023年2月提出構(gòu)建標準數(shù)字化平臺,發(fā)展新型標準化服務(wù)工具和模式。4《貫徹實施〈國家標準化發(fā)展綱要〉行動計劃2024年3月七、夯實標準化發(fā)展基礎(chǔ)。積極推進標準數(shù)字化研究,構(gòu)建標準體系框架,開展標準數(shù)字化試點。在工作組層面,2022年11月全國標準數(shù)字化標準化工作組(SAC/SWG29)成立,負責(zé)組織標準數(shù)字化基礎(chǔ)通用、建模與在應(yīng)用層面,我國已經(jīng)在儀器儀表和航空航天領(lǐng)域啟動了機器可讀標準試點,并在制造業(yè)、航空航天等部分數(shù)字化需求較高的行業(yè)中對標準數(shù)字化應(yīng)用進行探索。同時通過構(gòu)建全國標準信息公共服務(wù)平臺、國家數(shù)字標準館等系統(tǒng),全面提升標二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化需求分析(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化現(xiàn)狀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是構(gòu)筑全球數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的新基座。標準作為固化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵路徑,已成為各國推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際層面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新興的技術(shù)領(lǐng)域,持續(xù)受到ISO、IEC、ITU等三大國際標準化組織和IEEE、3GPP等具有全球影響力的區(qū)域技術(shù)標準化組織的廣泛關(guān)注,美、日、德等國均加強投入,從國家戰(zhàn)略的高度爭取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際標準話語權(quán)。ITU主要依托SG13、SG20研究組,設(shè)立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、IEC/TC65工業(yè)過程測量控制和自動化技術(shù)委員會主要圍繞數(shù)字工廠、系統(tǒng)集成、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等維度構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐標準。ISO/TC184自動化系統(tǒng)與集成技術(shù)委員會主要以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及的設(shè)備控制、工業(yè)數(shù)據(jù)、互操作等方面開展研究。IEEE已經(jīng)一步增強5G-A在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下低時延高可靠特性。國內(nèi)層面,我國政府和產(chǎn)業(yè)界高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作,已完成標準體系建設(shè)目標,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。一是強化頂層設(shè)計。工業(yè)和信息化部先后發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設(shè)指南》2019版和2021版,持續(xù)構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系,保障我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)跨領(lǐng)域的合規(guī)、有序、協(xié)同發(fā)展。二是創(chuàng)新組織機制。2019年成立國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準協(xié)調(diào)推進組、總體組和專家咨詢組,不斷優(yōu)化(CCSA/TC13全面支撐開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準制修訂工作。三是加快標準研制。截至2024年底,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已累計發(fā)布準項目超過200余項,涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)共性、網(wǎng)絡(luò)、邊緣(二)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化痛點近年來,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化取得了一定的成績,但在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準涉及眾多交叉技術(shù)領(lǐng)域,有些關(guān)鍵技術(shù)更新、迭代速度較快,但標準的制定仍需要遵循立項、起草、征求意見、送審、報批等繁復(fù)的流程,一般需要36個月左右。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準從產(chǎn)生到應(yīng)用時間周期長,錯失了技術(shù)固化和推廣應(yīng)用的最佳時間窗口,導(dǎo)致標準的研制與市場發(fā)展需求存在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是交叉密集、滲透性強的領(lǐng)域,不僅需要確保體系內(nèi)各要素高質(zhì)量協(xié)同,更需要融合實體經(jīng)濟體系下科技、產(chǎn)業(yè)、金融、創(chuàng)新之間協(xié)同發(fā)展、良性互動和整體效能。依據(jù)傳統(tǒng)標準化工作模式,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準仍是一個封閉的體系,在豎井式的技術(shù)體系與技術(shù)壁壘下,跨行業(yè)、跨領(lǐng)域標準橫向隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及,未來接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的終端/系統(tǒng)數(shù)量將會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,海量異構(gòu)終端/系統(tǒng)間的互聯(lián)和數(shù)據(jù)交互,都需要通過標準化的方式加以保障。機器可讀使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的使用對象逐漸從以“人的使用”為中心轉(zhuǎn)向以“機器使用”為中心轉(zhuǎn)變,標準可以軟件的形式承載標準所定義的規(guī)則與特性并能直接被機器所執(zhí)行。現(xiàn)階段,標準仍然在很大程度上由人來執(zhí)行和檢查,大量機器與系統(tǒng)的標準(三)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化需求分析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新興技術(shù),其應(yīng)用形式和技術(shù)正在不斷變化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準需要考慮其落地性和適用性。在標準制修訂的過程中,可結(jié)合數(shù)字化手段論證標準的可應(yīng)用性,便于對標準內(nèi)容的完善和更新。在標準正式發(fā)布后,利用數(shù)字化手段可以幫助標準內(nèi)容的應(yīng)用。結(jié)合機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),將標準的具體內(nèi)容融入實際的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、應(yīng)用中去,落實標準的內(nèi)容要求。同時,采用數(shù)字化的措施便于收集標準的實工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化不僅改變了工業(yè)標準以文字為主的表現(xiàn)方式,更重要的是它實現(xiàn)了標準從靜態(tài)到動態(tài)、從被動到傳統(tǒng)的工業(yè)標準需要人工解讀和應(yīng)用,而數(shù)字化標準則可通過數(shù)字化手段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準實現(xiàn)了從制定到修訂的全生命周期管理。這不僅提高了標準化工作的效率,還使得標準的修訂和更新更加及時和科學(xué)。同時,基于大數(shù)據(jù)和人工智為標準的制定和修訂提供有力支持,推動標準化工作向更高水工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化打破了不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的跨平臺、跨領(lǐng)域互通和共享。這不僅提高了生產(chǎn)效率,還促進了不同業(yè)務(wù)之間的協(xié)同和優(yōu)化。例如,通過數(shù)字化標準,生產(chǎn)線上的不同設(shè)備可以實現(xiàn)協(xié)同作業(yè),提高在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,系統(tǒng)的安全性和可靠性至關(guān)重要。數(shù)字化標準通過加密、身份驗證等安全機制增強了系統(tǒng)的安全性,防止了數(shù)據(jù)泄露和非法訪問。同時,通過冗余設(shè)計和故障自恢復(fù)等機制提高了系統(tǒng)的可靠性,確保了工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性隨著越來越多的國家和地區(qū)采用相同的數(shù)字化標準,國際間的技術(shù)壁壘將逐漸減少,從而促進了全球貿(mào)易和技術(shù)合作。這不僅有利于提升全球制造業(yè)的整體水平,還有助于推動全球通過數(shù)字化標準,企業(yè)可以更加高效地管理和維護其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。例如,遠程監(jiān)控和預(yù)測性維護等互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。例如,遠程監(jiān)控和預(yù)測性維護等技術(shù)可以減少現(xiàn)場干預(yù)的次數(shù)和時間,從而降低運營成本和維護難度。同時,數(shù)字化標準還使得系統(tǒng)的升級和擴展更加便捷和經(jīng)濟,為企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力,正在引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級。通過數(shù)字化標準的推廣和應(yīng)用,企業(yè)可以加快新產(chǎn)品的研發(fā)和上市速度,提升產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平,增強市場競爭力。同時,數(shù)字化標準還促進了新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)和新模式的涌現(xiàn)和發(fā)展,為經(jīng)濟的持三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化應(yīng)用場景隨著人工智能、6G、腦機接口等技術(shù)不斷成熟,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進入融合感知、通信、計算、控制全業(yè)務(wù)閉環(huán)的自治體時代,為制造業(yè)帶來真正意義上的數(shù)字生產(chǎn)力。制造業(yè)涉及的生產(chǎn)要素、實體間的生產(chǎn)關(guān)系、業(yè)務(wù)流程及模式、上下游社會組織等都將以數(shù)字化的形態(tài)存在于數(shù)字空間中,并受到相應(yīng)的數(shù)字標準(即實體標準在數(shù)字空間的映射)規(guī)范和約束,保障在在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用模式中,平臺化設(shè)計是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,匯聚人員、算法、模型、任務(wù)等設(shè)計資源,實現(xiàn)高水平高效率的輕量化設(shè)計、并行設(shè)計、敏捷設(shè)計和交互設(shè)計和在設(shè)計環(huán)節(jié)使用標準的主要目的是保障產(chǎn)品的材料屬性、工藝要求、功能性能等方面符合相關(guān)標準中的要求,通常一個產(chǎn)品在設(shè)計過程中需要同時符合多個標準中條款的要求。傳統(tǒng)標準的使用方式為專家閱讀大量標準,依據(jù)經(jīng)驗選擇相關(guān)標準中指標錄入所有信息至工程設(shè)計軟件中。這種方式一方面主要依靠專家自身知識體系對標準進行判斷,存在誤選、漏選標準或者輸入錯誤的風(fēng)險,另一方面無法及時獲取外部標準更新,在未來標準數(shù)字化愿景中,用戶可以把新產(chǎn)品的類型、材料、屬性、功能、用途等信息告知標準數(shù)字化系統(tǒng),系統(tǒng)進行分析及特征提取后,自動檢索出與該產(chǎn)品相關(guān)的標準,匹配指標項與指標值,并以合適的格式交付給用戶,如以插件、模型等形式,方便用戶集成在工業(yè)設(shè)計軟件中。標準數(shù)字化系統(tǒng)還具有輔助決策的能力,當出現(xiàn)違反標準要求的地方,系統(tǒng)能夠自動識別和通知設(shè)計人員,并智能推送相關(guān)建議。標準數(shù)字化在平臺設(shè)計場景中的應(yīng)用,有利于保證標準數(shù)據(jù)能夠與產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)相結(jié)合,并與產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)流相結(jié)合,提高設(shè)計中國機械總院很早就開始面向產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計制造需求開展“標準軟件化”研究,將標準中的技術(shù)指標和要求提煉為格式化數(shù)據(jù),形成軟件或數(shù)據(jù)庫,為制造業(yè)企業(yè)提供服務(wù)。比如,開發(fā)了基于MBD的三維數(shù)字化模型標注軟件,依據(jù)相關(guān)國家、行業(yè)、企業(yè)標準,將相關(guān)標準數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化,標注出符合標準和規(guī)范要求的公差、表面粗糙度、焊接符號、幾何公差的三維標注信息,并且這些符號通過視圖、圖層、類別的管理,實現(xiàn)了按視圖、按類別進行顯示、隱藏;還開發(fā)了CAD模型質(zhì)量檢查工具,將國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準中的技術(shù)內(nèi)容進行提煉,轉(zhuǎn)化為軟件工具,以菜單和工具條形式與CAD無縫集成,自動對CAD設(shè)計的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)進行檢測,為產(chǎn)品設(shè)計、標準化部門人員提供一套完整的基于CAD的模型質(zhì)量審查工具,解決手工狀態(tài)下數(shù)字化模型規(guī)范化檢查過程中工作量大、效率低的問題。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用模式中,智能化制造是互聯(lián)網(wǎng)、大實現(xiàn)材料、設(shè)備、產(chǎn)品等生產(chǎn)要素與用戶間的在線連接和實時交互,逐步實現(xiàn)機器代替人生產(chǎn)。機器可讀標準在智能化制造場景中的應(yīng)用,將進一步促進標準化的數(shù)據(jù)集合與MES、ERP、PLM等制造系統(tǒng)實現(xiàn)互操作,形成具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決(1)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié):通過網(wǎng)絡(luò)將可執(zhí)行的標準數(shù)據(jù)包發(fā)送給生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)設(shè)備讀取這些數(shù)據(jù)后,自動調(diào)整參數(shù)以適應(yīng)不同的生產(chǎn)需求,生產(chǎn)線能夠?qū)崿F(xiàn)更高度的自動化和靈活性,提高生產(chǎn)效率。在產(chǎn)線上,基于統(tǒng)一通信協(xié)議的各種生產(chǎn)設(shè)備和機器可以相互通信,實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)。標準化的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式確保了設(shè)備之間的無縫集成和協(xié)同工作。在產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié),其主要需求場景在于如何將數(shù)字標準應(yīng)用于工業(yè)流水線中實現(xiàn)機器自動加工生產(chǎn)。一方面,將設(shè)備、產(chǎn)品、工藝等標準融入智能化系統(tǒng),機器可根據(jù)實際工況選擇符合相應(yīng)標準的運行參數(shù),大大降低人為操作的強度。另一方面,產(chǎn)品生產(chǎn)通過機器可讀標準可自動判斷機器是否在符合標準的參數(shù)下運行,對于不符合標準的熱處理過程進行干預(yù),可減少產(chǎn)品的質(zhì)(2)產(chǎn)品檢驗環(huán)節(jié):智能化制造中,產(chǎn)品檢驗需要投入大量的檢驗人員,反復(fù)將檢驗結(jié)果與質(zhì)量標準進行比對,從而保將機器可讀的產(chǎn)品質(zhì)量標準作為產(chǎn)品智能檢驗系統(tǒng)的核心,機器可以自動根據(jù)標準比對檢驗結(jié)果,判別產(chǎn)品是否合格,從而波音公司是較早應(yīng)用標準數(shù)字化技術(shù)的國際制造公司。早在2007年,波音公司意識到文檔型標準對企業(yè)數(shù)字化的阻礙,開始在標準數(shù)字化方面進行有效探索,并制定了“波音產(chǎn)品標準長期戰(zhàn)略計劃”。搭建以PSDD(產(chǎn)品標準即數(shù)字標準)為主體的數(shù)字化標準平臺,開發(fā)標準編寫、CAD模型生成、產(chǎn)品標準向?qū)Аa(chǎn)品標準綜合管理門戶等模塊,共同構(gòu)成數(shù)字化標準整體解決方案。基于MBD標準的全飛機全三維數(shù)字化模型實現(xiàn)了設(shè)計、工藝、制造和服務(wù)全生命周期的貫穿應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同是通過跨部門、跨層級、跨企業(yè)的數(shù)據(jù)互通和業(yè)務(wù)互聯(lián),推動供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、訂單、設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)營等各類信息資源,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同設(shè)計、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同服務(wù),進而促進資源共享、能力交易以及業(yè)務(wù)優(yōu)化配置。主要適用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計周期長、制造環(huán)節(jié)多的大型裝備產(chǎn)品生產(chǎn)。該場景下應(yīng)用標準數(shù)字化可以確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)在跨企業(yè)、跨平臺流轉(zhuǎn)過程中仍能保持數(shù)據(jù)源的單一和在產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計環(huán)節(jié),協(xié)同制造平臺內(nèi)嵌機器可讀標準,面向不同開發(fā)部門的應(yīng)用服務(wù)可自動生成標準的交互接口,基自動生成協(xié)同設(shè)計過程中的角色和權(quán)限管理,以保障設(shè)計數(shù)據(jù)的安全性和完整性。協(xié)同設(shè)計部門可針對客戶的每一個變化,協(xié)同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的目的是需要整合不同的生產(chǎn)制造資源,屏蔽終端生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)線的差異性,針對不同生產(chǎn)環(huán)境形成標準化的網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)陣線,以保障在不同企業(yè)、不同地點生產(chǎn)的產(chǎn)品、零部件等達到統(tǒng)一的質(zhì)量水準,提高協(xié)同產(chǎn)品生產(chǎn)效率和協(xié)同服務(wù)指上下游企業(yè)共同形成的面向客戶端的動態(tài)服務(wù)機制,對事件敏捷響應(yīng),提升客戶服務(wù)水平。例如供應(yīng)鏈上的企業(yè)通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標準共享供應(yīng)鏈信息,基于打通的數(shù)為幫助企業(yè)更好地實施供應(yīng)鏈管理,國際供應(yīng)鏈管理協(xié)會于1996年開發(fā)了一套適用于不同領(lǐng)域的供應(yīng)鏈運作參考模型(supplychainoperatereference,SCOR模型SCOR模型是第一個標準的供應(yīng)鏈流程參考模型,是供應(yīng)鏈的診斷工具,涵蓋了所有行業(yè)。SCOR使企業(yè)間能夠準確地交流供應(yīng)鏈問題,客觀地評測其性能,確定性能改進的目標。2022年底,協(xié)會發(fā)布SCOR數(shù)字化模型標準(SCORDS融合了供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的核心要素,構(gòu)建了通用的供應(yīng)鏈管理框架,將端到端的供應(yīng)鏈思維從線性的貿(mào)易伙伴導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)楦觿討B(tài)化、網(wǎng)絡(luò)化視角,更加專注于市場驅(qū)動、可見性和協(xié)作性。(四)個性化定制個性化定制是面向消費者個性化需求,通過客戶需求準確獲取和分析、敏捷產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、柔性智能生產(chǎn)、精準交付服機器可讀標準在個性化定制全流程的作用可分為前端應(yīng)用與后端應(yīng)用。前端主要是通過定制門戶進行個性化產(chǎn)品需求采集、產(chǎn)品配置以及產(chǎn)品虛擬可視化展示等。個性化需求導(dǎo)入定制系統(tǒng)后,標準數(shù)據(jù)庫自動推送與需求相匹配的產(chǎn)品標準數(shù)據(jù)并生成標準件的產(chǎn)品數(shù)字模型,同時將所需零件、材料以及工藝信息進行關(guān)聯(lián)。待客戶確認定制后,將以產(chǎn)品訂單的形式發(fā)機器可讀標準在后端的應(yīng)用類似于智能化制造場景,但需配置設(shè)備參數(shù)及工藝流程進行生產(chǎn),以及按照所需的產(chǎn)品質(zhì)量(五)服務(wù)化延伸服務(wù)化延伸是制造與服務(wù)融合發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài),指的是企業(yè)從原有制造業(yè)務(wù)向價值鏈兩端高附加值環(huán)節(jié)延伸,從以加工組裝為主向“制造+服務(wù)”轉(zhuǎn)型,從單純出售產(chǎn)品向出售服務(wù)化延伸場景擴展了對標準化的需求,不僅需要符合原有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系,更需要符合服務(wù)行業(yè)特定場景下的電子金融資金安全等標準。基于跨行業(yè)協(xié)同檢索機制,機器可讀標準能實現(xiàn)與其他行業(yè)標準知識圖譜進行知識融合,動態(tài)更新標準知識庫,依據(jù)新業(yè)務(wù)的屬性特征,智能化推送應(yīng)遵循的行業(yè)領(lǐng)域標準,避免了人工收集標準存在的不實時、不準確、(六)數(shù)字化管理數(shù)字化管理是企業(yè)通過打通核心數(shù)據(jù)鏈,貫通生產(chǎn)制造全場景、全過程,基于數(shù)據(jù)的廣泛匯聚、集成優(yōu)化和價值挖掘,優(yōu)化、創(chuàng)新乃至重塑企業(yè)戰(zhàn)略決策、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務(wù)等業(yè)務(wù)活動,構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的高效運營管理從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化管理體系搭建層面來看,標準數(shù)字化主要規(guī)范了數(shù)據(jù)采集和交換、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)字化管理模在數(shù)據(jù)采集與交換方面,標準數(shù)字化平臺將主流系統(tǒng)的數(shù)段或內(nèi)容、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等,形成可查詢的數(shù)據(jù)庫,并將API接口開放至標準數(shù)字化平臺,為數(shù)字化管理應(yīng)用系統(tǒng)搭建過程中的系統(tǒng)集成/數(shù)據(jù)集成提供高效的設(shè)計方案和標準的、即插即用的在數(shù)據(jù)處理和分析標準方面,標準數(shù)字化平臺將通用典型場景下的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析流程和方法進行線上知識化,并按照典型場景、典型方法搭建相關(guān)的數(shù)據(jù)處理和分析工具,如典型場景的需求預(yù)測數(shù)據(jù)處理和分析、典型場景的圖像數(shù)據(jù)處理和知識抽取等,企業(yè)可在標準數(shù)字化平臺上快速完成典型場在數(shù)字化應(yīng)用建模方面,標準數(shù)字化平臺在戰(zhàn)略決策、資源配置優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等典型應(yīng)用場景搭建相應(yīng)的標準化管理應(yīng)用模型,包括指標庫、算法和數(shù)據(jù)源(如資源配置優(yōu)化中針對典型拉式供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)場景搭建產(chǎn)銷協(xié)同模型、企業(yè)碳排放計算標準模型等支持企業(yè)根據(jù)自身應(yīng)用需求在線建模,并導(dǎo)在數(shù)字化應(yīng)用評價方面,標準數(shù)字化平臺按照標準評估模型搭建線上測評工具,如數(shù)據(jù)成熟度評價工具、數(shù)字化應(yīng)用有效性評價工具、數(shù)字孿生應(yīng)用成熟度評價工具,企業(yè)可根據(jù)自四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化支撐體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化建設(shè)是一個全面系統(tǒng)的工程,涉及到異構(gòu)的標準化對象、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用、服務(wù)模式創(chuàng)新、標準化干系人及配套政策法規(guī)等。圖3給出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化總圖3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化總體框架實體層主要包含標準化對象及執(zhí)行對象。通過感知識別進行標準化對象及標準應(yīng)用場景的特征提取,解構(gòu)歸集成語義要素與需求。標準化執(zhí)行對象指使用機器可讀標準的對象,并對應(yīng)標準內(nèi)容中指標項、指標值執(zhí)行相應(yīng)操作,例如工業(yè)相機等質(zhì)檢終端可按照產(chǎn)品的質(zhì)量標準對成品進行缺陷實時檢測和自動報警。從標準化對象特征識別,到標準化執(zhí)行對象的指令執(zhí)標準數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施層是進行標準開發(fā)、采集、加工、治理及交易的新型公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化采用該層提供的通用標準標簽集、標準模型、通用知識庫等,采用統(tǒng)一的顆粒度提煉標準的最小信息單元,結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)術(shù)語庫、圖形庫、知識圖譜等知識庫,經(jīng)關(guān)聯(lián)、映射、重組、生成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)機器可讀標準,并提供標準數(shù)據(jù)包供上層問題回答、自動更新、符合性檢查等新型的標準化增值服務(wù),滿足不同標準化干系人如標準化管理部門、標準編制機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)主管部門、應(yīng)用企業(yè)和個人用戶等不同責(zé)任主體,在標準化全生命周期不同環(huán)節(jié)下的標準化需求,支撐于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型安全和監(jiān)管是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化建設(shè)的保障機制,應(yīng)確保符合國家法律法規(guī),并建立標準數(shù)據(jù)安全保護機制,包括(二)參考模型從標準化原理來看,標準是通過標準化活動,按照規(guī)定的程序經(jīng)協(xié)商一致制定,為各種活動或其結(jié)果提供規(guī)則、指南或特性,供共同使用和重復(fù)使用的文件。標準化的過程就是人通過協(xié)商一致的方式對實體對象或?qū)ο箝g關(guān)系的各項屬性進行賦標準數(shù)字化的過程中將實體空間中的標準化對象及標準文本按照規(guī)則向數(shù)字空間進行映射(見圖4)。虛擬對象是標準化對象在數(shù)字空間的數(shù)字化表示,包含對該對象的特征、屬性、狀態(tài)、參數(shù)等描述。標準文件在向數(shù)字空間映射過程中進行結(jié)構(gòu)化、語義化拆解,抽象成指標項、關(guān)系值和指標值的關(guān)系模圖4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化機理參考模型從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景來看,制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景這些資產(chǎn)作為我們標準化的對象,在現(xiàn)實世界可以通過標準進行規(guī)范,但在數(shù)字空間中要讓這些標準化對象仍能遵循標準,標準標簽集主要應(yīng)用XML等標記語言對標準結(jié)構(gòu)及其技術(shù)內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化、層次化解析,形成統(tǒng)一的XML文件結(jié)構(gòu)、元素集和元素屬性描述等。采用統(tǒng)一的標準標簽集,是實現(xiàn)各標標準文件(<standard>)和標準采用文件(<adoption>)的層次結(jié)l前言(<front>),其中可能包含文檔級元數(shù)據(jù)(<std-doc-meta>)、標準組織元數(shù)據(jù)(在一個或多個元素中(a)標準層次結(jié)構(gòu)(c)標準前言XML實例(b)標準采用文件層次結(jié)構(gòu)圖5NISTSTS標準標簽集化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》對我國標準文本共性結(jié)構(gòu)進行了規(guī)范,為我國建立統(tǒng)一的標準標簽集提供了參考。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準在制定機器可讀標準時應(yīng)遵守統(tǒng)一的標準標簽集進行內(nèi)容編標準標簽集主要針對標準文稿結(jié)構(gòu)化問題,對于標準內(nèi)容中涉及標準化對象的描述、定義、結(jié)構(gòu)、屬性等還需進一步實施統(tǒng)一和規(guī)范,以便促進不同企業(yè)、行業(yè)數(shù)據(jù)的互通,提高數(shù)據(jù)的一致性和互操作性。數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)的信息集合,是元數(shù)據(jù)的集合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)依據(jù)自身需求自主制定本領(lǐng)域的公共數(shù)據(jù)字典。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)字典應(yīng)包含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、平臺、數(shù)據(jù)、安全四大體系及六大應(yīng)用模式所涉及到的所有要素的元數(shù)據(jù)集合,通過規(guī)范相關(guān)的數(shù)據(jù)格式及語義表達,進而實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)字典下的設(shè)備、產(chǎn)線、上下游系統(tǒng)間互理解與互操作,提高數(shù)字化轉(zhuǎn)型效率。目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已形成平臺數(shù)據(jù)字典(見圖6)及工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)字典(見圖7)。構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)字典首要任務(wù)是形成統(tǒng)一、清晰、無歧義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)術(shù)語標準,并在此基礎(chǔ)上進一步擴展成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)字圖6工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺平臺互聯(lián)互通數(shù)據(jù)字典元數(shù)據(jù)示例圖7工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)字典設(shè)備名稱元數(shù)據(jù)示例管理殼(AdministrationShell)是工業(yè)4.0參考架構(gòu)中的一個核心概念,它充當了物理資產(chǎn)(如機器、設(shè)備、部件或產(chǎn)品)與其數(shù)字孿生(DigitalTwin)之間的橋梁。管理殼不僅是一個數(shù)字資產(chǎn)模型,而且是一個高度結(jié)構(gòu)化的信息容器,信息模型是管理殼的核心組成部分之一,它定義了物理資產(chǎn)的所有相關(guān)屬性和特征。這些信息可以包括資產(chǎn)的物理參數(shù)化使得不同的系統(tǒng)和平臺能夠以一種統(tǒng)一的方式理解和交換這語義模型則為信息模型提供了上下文和含義。它定義了信息模型中各個屬性和特征之間的關(guān)系,以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔煤陀绊憽UZ義模型還可以包括規(guī)則和邏輯,用于解釋和處理從物理資產(chǎn)收集的數(shù)據(jù),以及指導(dǎo)如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)做出決策或通過結(jié)合信息模型和語義模型,管理殼實際上創(chuàng)建了一個物理資產(chǎn)的數(shù)字孿生。這個數(shù)字孿生是一個虛擬的、數(shù)字化的表示,它反映了物理資產(chǎn)在現(xiàn)實世界中的狀態(tài)和行為。數(shù)字孿語義互操作模型是一個定義異構(gòu)系統(tǒng)之間和異構(gòu)設(shè)備之間如何進行互操作的通用模型。在異構(gòu)環(huán)境中,不同的系統(tǒng)和設(shè)備可能采用不同的數(shù)據(jù)格式、通訊協(xié)議和操作規(guī)范。語義互操作模型提供了一個結(jié)構(gòu)化的語義框架,用于描述和理解不同系統(tǒng)和設(shè)備功能、屬性、關(guān)系以及相互間信息交換和操作行為。通過語義互操作模型將標準中的知識和信息數(shù)字化,為知識庫知識圖譜是一種大規(guī)模的語義網(wǎng)絡(luò),用圖形化的形式描述實體(Entity)、概念(Concept)及其之間的各種語義關(guān)系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)知識圖譜是針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識體系而構(gòu)建的圖狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它通過對該行業(yè)內(nèi)的概念、實體、屬性、關(guān)系以及它們之間的相互作用進行細致的描述和鏈接,形成了一個全面、深入且互聯(lián)的知識網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)不僅反映了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心知識和專業(yè)術(shù)語,還揭示了它們之間的層次結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)關(guān)系和演化路徑,從而為標準制定、咨詢、更新、推送提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準是一個跨多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域協(xié)同的知識體系。不同學(xué)科對相同的客觀世界的主觀認識會有所不同,這就造成同一標準化對象有不同定義、差異化的屬性描述存在。圖8例舉了若干工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識領(lǐng)域,通過知識圖譜的互聯(lián)互通,可以基于多個行業(yè)知識圖譜進行知識提取和融合,形圖8工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準知識融合自然語言處理是指通過計算機技術(shù)對自然語言文本進行數(shù)字化處理和理解的過程。標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型采用自然語言處理技術(shù)將人類語言“翻譯”成機器使用的語言,類似于機器翻譯的一種高階形式。基于預(yù)處理后的標準文本數(shù)據(jù)進行特征提取,形成文本向量進行語義分析,選擇適當?shù)哪P瓦M行模型訓(xùn)練,最終應(yīng)用于標準問答系統(tǒng)、標準精準推送、文本自動生成等場(四)服務(wù)模式標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型為標準化工作的創(chuàng)新發(fā)展提供了機遇。在數(shù)字化技術(shù)深度賦能的基礎(chǔ)上,通過挖掘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)據(jù)價值,打通標準研制、應(yīng)用推廣、實施監(jiān)督的全生命周期數(shù)據(jù)鏈條,形成服務(wù)于不同責(zé)任主體的標準數(shù)字化服務(wù)模式,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化服務(wù)新生態(tài),深化標準在成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化一方面將遵照ISO、IEC對機器標準分級模型進行推進,另一方面將結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自身螺旋式發(fā)展過程中網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全及數(shù)據(jù)各要素的標準化需求,以標準促進制造業(yè)數(shù)字化融合為目的,將標準數(shù)據(jù)無縫集成到產(chǎn)品制造、企業(yè)生產(chǎn)及供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中,實現(xiàn)標準全生命周期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準服務(wù)模式上勢必會突破傳統(tǒng)的單一供給模式,形成基于標準知識關(guān)聯(lián)的標準開發(fā)、采集、加工、治理及交易的新型公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,以業(yè)務(wù)和應(yīng)用為牽引,滿足各級標準化管理部門、標準編制機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)主管部門、應(yīng)用企業(yè)圖9工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準新型公共服務(wù)設(shè)施在進行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,需要根據(jù)標準本身的屬性特征(基礎(chǔ)類標準、導(dǎo)則類標準、產(chǎn)品類標準、測解及精細化標記,利用標準信息模型、公共數(shù)據(jù)字典、語義模型等技術(shù)對數(shù)據(jù)元進行數(shù)字化處理,結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)實現(xiàn)機器智能化分析與決策。對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來說,標準數(shù)字化其主要需求場景在于如何將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準中確定的指標、參數(shù)、公式等應(yīng)用在制造業(yè)全生命周期活動中,以期用標準化手段提高產(chǎn)線生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)線協(xié)作,形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化轉(zhuǎn)型將沿著結(jié)構(gòu)化、知識化和智能化方向推進,形成獲取數(shù)據(jù)、理解數(shù)據(jù)到應(yīng)用數(shù)據(jù)的三階段發(fā)圖10工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準數(shù)字化路徑格式文檔。對于存量的紙質(zhì)標準,可采用OCR文字識別技術(shù)進行數(shù)字化處理,對于增量標準直接制定數(shù)字標準,形成工業(yè)互第二階段主要是實現(xiàn)機器可讀(對應(yīng)機器可讀標準Level3進行拆解及標記,挖掘標準信息元相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,最終實現(xiàn)可根據(jù)應(yīng)用場景選擇性訪問賦有語義的標準內(nèi)容或通過應(yīng)用最后一階段是全面實現(xiàn)標準的智能交互。利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對標準知識的語義建模,機器可自主分析決策并為標準化過程提供預(yù)測性的內(nèi)容,實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的數(shù)字五、發(fā)展建議及展望(一)標準數(shù)字化總體發(fā)展建議標準數(shù)字化對于產(chǎn)業(yè)的影響及意義是巨大而深遠的。隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)字化已成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力之一。通過前期國際國內(nèi)標準化組的研究,標準數(shù)字化主要在以首先,標準數(shù)字化促進了產(chǎn)業(yè)的高效運作。通過制定和采用統(tǒng)一的標準,不同企業(yè)和組織可以更好地協(xié)同工作,實現(xiàn)信息的無縫傳遞和共享。而標準數(shù)字化可以簡化和標準化業(yè)務(wù)流程,降低交流成本,實現(xiàn)跨組織的高效溝通與協(xié)同,大大提高其次,標準數(shù)字化進一步推動了技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。標準化使得不同組織能夠在共同的平臺上進行合作和交流,促進了知識和技術(shù)的共享。這為技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供了更廣闊的機會。標準數(shù)字化可以加速新技術(shù)的應(yīng)用,推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級,促進經(jīng)濟的增長。同時,標準的數(shù)字化是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的重要應(yīng)第三,標準數(shù)字化更好地促進了國際合作。標準化可以消除國際貿(mào)易中的技術(shù)壁壘和障礙,提高

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