2020年3月30日-4月3日,智能制造核心國際標準化組織IEC/TC65(工業(yè)過程測量、控制和自動化技術(shù)委員會)2020年會以網(wǎng)絡(luò)會議形式成功召開。期間舉行了TC65全會及其4個分技術(shù)委員會年會。來自中國、德國、法國、美國、日本、英國、意大利、芬蘭,丹麥、荷蘭、加拿大、韓國等23個國家的100余位代表參會。本次年會原定于在荷蘭代爾夫特召開,后因疫情影響改為網(wǎng)絡(luò)會議。作為IEC/TC65的國內(nèi)技術(shù)對口單位,機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所(以下簡稱“儀綜所”)組織來自華為技術(shù)有限公司、上海工業(yè)自動化儀表研究院、重慶郵電大學等單位的8名行業(yè)專家組成中國代表團,由歐陽勁松所長任團長,全程參加了本次網(wǎng)絡(luò)會議。
圖1網(wǎng)絡(luò)會議現(xiàn)場
IEC/TC65是智能制造國際標準化的核心技術(shù)組織,也是IEC規(guī)模最大的技術(shù)委員會,專家成員1600多人次。IEC/TC65下設(shè)4個分技術(shù)委員會,共有59個技術(shù)工作組開展相關(guān)標準制定工作,現(xiàn)行國際標準379項。
為滿足智能制造發(fā)展新需求,推進協(xié)調(diào)統(tǒng)一的全球智能制造技術(shù)和標準體系建立,促進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)在制造業(yè)中的應用,在IEC/TC65成立了JWG21(智能制造參考模型)、WG23(智能制造框架和系統(tǒng)架構(gòu))、WG24(資產(chǎn)管理殼)、WG13(數(shù)字3D工廠)等多個智能制造專題工作組(見圖2紅色框)。此外,IEC/TC65中近30個工作組涉及智能制造核心技術(shù)要素,如模塊化類型封裝、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、可靠性、預測性維護、工業(yè)信息安全及功能安全、公共數(shù)據(jù)字典、系統(tǒng)集成(FDT、EDDL、FDI、OPCUA)等。
圖2IEC/TC65體系結(jié)構(gòu)圖
本次IEC/TC65年會總結(jié)了自2018年全體會議以來的工作情況,共形成52項決議,對正在進行的94項標準進行了總結(jié)梳理,并圍繞智能制造創(chuàng)新技術(shù)應用情況、制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的實際需求,以及各國為應對新一輪技術(shù)變革提出的國際標準需求等一系列關(guān)鍵議題展開了熱烈討論。儀綜所丁露博士、王成城工程師作為TC65/WG22(自動化設(shè)備和系統(tǒng)可靠性)、SC65E/WG12(預測性維護)工作組召集人,在會議期間做專題報告,匯報工作組進展和后續(xù)計劃,得到秘書處和與會專家的高度評價。
01
智能制造頂層設(shè)計進入全球協(xié)同進程
IEC/TC65/JWG21提出《基于元數(shù)據(jù)分析的智能制造參考模型》技術(shù)報告,分析了國際上現(xiàn)有的近二十個參考模型,提出基于元數(shù)據(jù)的描述方式(見圖3);下一步將繼續(xù)開展《統(tǒng)一智能制造參考模型》國際標準的制定工作,明確智能制造參考模型要求與規(guī)范,該標準近期將啟動為期8周的NP立項投票。
圖3基于元數(shù)據(jù)模型的智能制造參考模型
IEC/TC65/WG23正在制定IEC63283系列標準,包括《智能制造第1部分:術(shù)語和定義》、《智能制造第2部分:用例》、《智能制造第3部分:信息安全建議》的征求意見文件(CD),并繼續(xù)推進智能制造功能安全建議、新技術(shù)應用、影響智能制造的創(chuàng)新技術(shù)分析等相關(guān)工作。
圖4IEC63283系列標準
02
智能制造關(guān)鍵核心技術(shù)標準持續(xù)推進
IEC/TC65/WG16正在加緊制定IEC62832《數(shù)字工廠框架》系列三部分標準,分別為一般原則、模型要素、數(shù)字工廠在生產(chǎn)系統(tǒng)生命周期管理中的應用,預計2021年初正式發(fā)布。
圖5數(shù)字工廠模型表示
WG24正在制定IEC63278-1《工業(yè)應用資產(chǎn)管理殼第1部分:管理殼結(jié)構(gòu)》,規(guī)定了智能制造中資產(chǎn)管理殼的結(jié)構(gòu),定義了如何在信息世界中通過包含結(jié)構(gòu)、屬性和服務(wù)的管理殼來表示真實世界的資產(chǎn),預計今年10月進入征求意見階段(CD)。
圖6產(chǎn)品和生產(chǎn)生命周期中的管理殼
IEC/SC65C/MT9和IEEE802.1TSN組成聯(lián)合項目組PT60802,聯(lián)合起草IEC/IEEE60802《用于工業(yè)自動化的時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)行規(guī)》國際標準,目前該標準在征求意見階段(3CD),預計2021年發(fā)布。
此外,持續(xù)推進公共數(shù)據(jù)字典(IEC61987)、OPCUA(IEC62541)、設(shè)備與系統(tǒng)可靠性(IEC63164)、工控信息安全(IEC62443)、功能安全(IEC61508)等智能制造核心技術(shù)國際標準制修訂工作。
03
加快新技術(shù)應用標準制定,貢獻中國智慧
IEC/TC65積極部署制定人工智能、邊緣計算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、5G、區(qū)塊鏈等新技術(shù)用于智能制造領(lǐng)域的國際標準研究,在TC65/WG23下成立專題任務(wù)組(TF5),由儀綜所丁露博士牽頭,開展相關(guān)技術(shù)研究和標準需求分析,并形成研究報告。在TC65/JWG21下成立數(shù)字孿生和管理殼任務(wù)組(TF8),提出數(shù)字孿生的邊界,評估數(shù)字孿生與智能制造參考模型的關(guān)系,為IEC/TC65與ISO/TC184后續(xù)成立數(shù)字孿生聯(lián)合工作組明確任務(wù)和工作范圍。
圖7數(shù)字孿生管理范圍
作為人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的典型應用,我國提出的《工業(yè)自動化設(shè)備和系統(tǒng)預測性維護》國際標準提案于2019年通過NP立項投票,成立SC65E/WG12預測性維護工作組,由儀綜所王成城工程師擔任工作組召集人,成為人工智能應用于智能制造設(shè)備運維領(lǐng)域的首項國際標準。
圖8預測性維護工作過程
與此同時,儀綜所組織行業(yè)相關(guān)單位,基于科技部國家重點研發(fā)計劃、工信部智能制造綜合標準化與新模式應用項目等研究成果,結(jié)合國內(nèi)智能制造技術(shù)推進過程的應用需求,將《工業(yè)自動化設(shè)備和系統(tǒng)可靠性》、《工業(yè)自動化設(shè)備及系統(tǒng)預測性維護》、《工業(yè)控制系統(tǒng)功能安全與信息安全的全生命周期要求》、《工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)寬帶現(xiàn)場總線規(guī)范AUTBUS》等33項國際標準草案貢獻給IEC/TC65,其中已發(fā)布16項,并將我國智能制造系統(tǒng)架構(gòu)融入國際智能制造參考模型。會議期間,作為IEC/TC65和IEC/SyCSM(智能制造系統(tǒng)委員會)國內(nèi)技術(shù)對口單位,儀綜所積極調(diào)動國內(nèi)專家資源,充分發(fā)揮前期建立的國際合作機制,深度參與積極溝通,得到各國專家的認可,為將我國技術(shù)研究和標準化成果納入IEC標準體系發(fā)揮了重要作用。今后,儀綜所將繼續(xù)踐行以高標準引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導思想,為工業(yè)自動化和智能制造領(lǐng)域的國際標準化工作貢獻更多中國智慧。
注:在IECTR63283-1《智能制造第1部分:術(shù)語和定義》(技術(shù)報告)中對智能制造給出了初步定義,后續(xù)還將繼續(xù)修改完善。
Smartmanufacturing
Manufacturingthatimprovesitsperformanceaspectswithintegratedandintelligentuseofprocessesandresourcesincyber,physicalandhumanspherestocreateanddeliverproductsandservices,whichalsocollaborateswithotherdomainswithinenterprises'valuechains.
Note1toentry:Performanceaspectsincludeagility,efficiency,safety,security,sustainabilityoranyotherperformanceindicatorsidentifiedbytheenterprise.
Note2toentry:Inadditiontomanufacturing,otherenterprisedomainscanincludeengineering,logistics,marketing,procurement,salesoranyotherdomainsidentifiedbytheenterprise.
智能制造
通過集成化和智能化使用網(wǎng)絡(luò)、物理實體和人員各維度的過程和資源來生成和提供產(chǎn)品與服務(wù),以提升制造性能,同時與企業(yè)價值鏈中的其它環(huán)節(jié)進行協(xié)作的制造業(yè)。
注1:性能包括敏捷、效率、功能安全、信息安全、可持續(xù),或企業(yè)指定的其它性能指標。
注2:在制造業(yè)之外的其它環(huán)節(jié)包括工程設(shè)計、物流、市場推廣、采購、銷售或企業(yè)指定的其它方面。