1、国家智能制造标准体系建设指南（2021版）（征求意见稿）编制说明2021年7月一、编制背景为深入贯彻中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要关于完善智能制造标准体系的工作部署，满足技术进步和智能制造发展的需要，指导行业智能制造标准体系建设，按照工业和信息化部和国家标准化管理委员会年度标准化工作重点要求，在工业和信息化部和国家标准化管理委员会的指导下，国家智能制造标准化总体组（以下简称“总体组”）组织开展了国家智能制造标准体系建设指南（以下简称“建设指南”）（2021版）的修订和编制工作。（一）国际智能制造标准化工作情况在世界经济持续低速增长态势的背景下，欧美等发
2、达国家将促进先进制造业发展，作为提升国家核心竞争力的基础，并越来越重视标准化对推动技术创新、产业变革的支撑和保障作用。2020年3月，德国工业4.0标准化委员会（SCI 4.0）联合德国标准化协会（DIN）和德国电工委员会（DKE）完善并发布了第四版工业4.0标准化路线图。2021年1月，美国国家标准化协会（ANSI）正式公布了美国标准化战略2020版，在增材制造、物联网、人工智能等面临国际挑战的标准化新领域制定跨部门合作战略。2019年6月，法国标准化协会（AFNOR）发布了法国标准化战略2019版，新战略强调人工智能技术的广泛应用，以及标准化工作在促进人工智能等新兴技术对社会的影响方面发挥
3、的重要作用。从国际标准化组织来看，IEC成立了JWG21（智能制造参考模型）、WG23（智能制造框架和系统架构）、WG24（资产管理壳）、WG13（数字3D工厂）等多个智能制造专题工作组，以满足智能制造发展新需求。为统筹协调智能制造的标准化工作，IEC于2018年成立了“智能制造系统委员会”，中国、德国和日本等国家共同制定了智能制造标准化路线图，主要分析市场、行业需求和新技术在智能制造中的作用，识别、收集和研究智能制造用例，提出标准需求，研究制定相关术语和定义等方面相关标准。ISO聚焦于传统制造向智能制造转变的关键使能技术，在TC184（自动化系统与集成）、TC261(增材制造）、TC292(
4、安全与韧性）等20多个与智能制造相关的技术委员会推动标准化工作，并成立SMCC（智能制造协调委员会）进行统一的协调和管理，将智能制造使能技术按照发展成熟度和影响力分为促成因素、增强因素和影响效果三类技术，针对不同的种类制定不同的标准化工作原则和方法，以满足技术的发展需求，促进智能制造整体发展水平的提升。（二）国内智能制造标准化工作情况2015年以来，为贯彻落实国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）智能制造发展规划（2016-2020年）中关于智能制造标准化的工作要求，工业和信息化部联合国家标准化管理委员会先后印发了国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）（工信部联装201548
5、5号，2015年版）和国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）（工信部联科2018154号，2018年版），构建形成了国家智能制造标准化顶层设计，推动我国智能制造标准化工作有序开展，为智能制造标准化专项的实施和企业转型升级提供了支撑和保障。随着建设指南的发布和实施，智能制造综合标准化工作取得积极实效，围绕贯通智能制造的技术研究、标准编制、试验验证、试点应用等关键环节，开展了行之有效的系列工作。一是构建了较为完善的国家智能制造标准体系，逐步指导船舶、纺织、石化等14个细分行业开展智能制造标准体系建设；二是引导龙头企业、科研院所联合开展标准研制和试验验证，初步搭建了标准试验验证平台191个；三
6、是实现重点标准突破，已发布智能制造国家标准285项，在研国家标准基本覆盖产品全生命周期和制造业系统层级各环节，初步解决了因标准缺失带来的产业发展共性问题；四是运用标准化手段先行固化了龙头企业的成功实践经验，加强试点应用促进企业提质降本增效；五是有效推动了国际标准化工作，共同制定28项智能制造国际标准，中德双边累计达成84项合作共识，发布13项合作成果物。我国智能制造系统架构标准和德、美、日等国家标准化成果共同成为了国际智能制造顶层规划重要参考。随着5G、人工智能、数字孪生等新技术的迅速发展，智能制造工作不断推进，新产品、新技术和新模式在制造业中逐渐普及应用，不断涌现出新的标准化需求，如：智能供
7、应链管理等。同时，细分领域标准化需求进一步释放，迫切需要开展行业应用标准研制。基于上述情况，依据建设指南中每两年滚动修订的动态更新机制，顺应把握智能制造最新发展趋势，深入研究新技术与制造业的融合应用机理，挖掘剖析各行业智能制造发展需求，明确下一步标准化工作重点，总体组适时推动修订工作。二、编制过程总体组在成员单位和专家咨询组的参与和支持下，组织协调各标准化机构、科研院所、行业协会、企业和高校等相关方参与建设指南修订，具体编制过程如下：（一）启动阶段2020年3月，总体组对建设指南（2018年版）取得的成效、存在的问题、新技术标准化需求，以及国际标准化工作情况进行了分析和研究，对石化盈科等多家细
8、分行业代表企业的智能制造相关标准落地应用，满足产业发展需求、先进性、适用性等方面开展摸底。2020年6月17日，总体组以线上会议形式召开了建设指南（2021版）修订启动会，确定仪综所、中标院和信通院等5家副组长单位，TC28、TC124、TC159和TC260等4家综合性标准化技术委员会，中机生产力、机械科学研究总院、北自所、电子五所和上电科等10余家科研院所和企业，中国机械工业联合会、中国建筑材料联合会和中国轻工业联合会等10余家行业协会，西门子、三菱电机、施耐德、菲尼克斯和罗克韦尔等5家外企作为编辑组成员单位参与建设指南（2021版）的修订工作。同时确定修订原则、修订思路和修订目标，形成修
9、订工作安排。（二）编制阶段2020年6-7月，总体组组织相关参编单位通过线上会议的方式，召开了两次集中编辑会议，并邀请了14个细分行业的专家代表，围绕标准化需求、重点标准研制、基础共性和关键技术标准部分的梳理进行了研讨。依据修订原则和修订思路，提出短期和长期建设目标。根据专业领域，形成任务分工。会后，总体组通过线上和线下会议结合的形式组织编辑组成员单位进行了多次讨论，形成了建设指南（2021版）（草案）。（三）研讨阶段2020年7月-2021年3月，总体组面向专家、标准化技术委员会、行业协会、重点企业等约40家单位开展定向征询意见，根据反馈意见，对建设指南（2021版）进行修改，形成建设指南（
10、2021版）（第二版草案）。在换届大会暨总体组全会上，总体组对建设指南（2021版）（第二版草案）进行专题讨论，最终完善形成建设指南（3.0）版（征求意见稿）。（四）专家论证阶段2021年3月23日，总体组组织召开建设指南（2021版）（征求意见稿）专家评审会。智能制造专家咨询组专家认为建设指南（2021版）（征求意见稿）能够充分体现产学研用等相关方的标准化需求，可指导未来三年我国智能制造标准化工作，对于加大产业亟需标准供给，促进行业智能制造标准体系建设和重点标准立项研制工作具有重要的参考意义。（四）征求意见阶段2021年3月-4月，编制组按评审专家意见对建设指南（2021版）（征求意见稿）进
11、行修改完善，并经智能制造专家咨询组相关专家确认。三、主要修改内容本次修订主要考虑了我国制造业在转型升级中的实际需求，落实中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要工作部署，围绕促进产业基础高级化、产业链现代化，体现数字转型、智能升级、融合创新等内容，加强数字孪生、5G、区块链等新技术的融合应用，指导细分行业开展智能制造行业应用标准研制和标准体系建设，满足未来三年我国智能制造发展需要。主要修改情况详见附件。四、下一步工作（一）加强宣贯应用充分发挥总体组、标准化技术组织、协会、联盟等作用，制作宣贯培训课件，采取线上和线下相结合方式开展建设指南和重点标准解读工作，深入诠
12、释智能制造标准体系搭建的思路，强化标准体系指导作用。（二）加快标准研制充分调动智能制造产业生态链各方力量，成套成体系开展国家和行业标准的制定，重点开展产业亟需标准研制，推动标准试验验证平台的建设和完善，为标准的制定提供技术支撑和保障。（三）深化交流合作加强与国际标准化组织的交流与合作，积极提交国际标准提案，鼓励更多先进技术和创新成果成为国际标准。深化中德智能制造/工业4.0标准化工作组等机制，促进标准研制、产业化推广、人才培养等方面的交流与合作。50附件修订情况（一）总体要求方面的修订章节2018年版2021年版修订原因指导思想进一步贯彻落实智能制造发展规划（2016-2020年）（工信部联规
13、2016349号）和装备制造业标准化和质量提升规划（国质检标联2016396号）的工作部署，充分发挥标准在推进智能制造产业健康有序发展中的指导、规范、引领和保障作用。针对智能制造标准跨行业、跨领域、跨专业的特点，立足国内需求，兼顾国际体系，建立涵盖基础共性、关键技术和行业应用等三类标准的国家智能制造标准体系。加强标准的统筹规划与宏观指导，加快创新技术成果向标准转化，强化标准的实施与监督，深化智能制造标准国际交流与合作，提升标准对制造业的整体支撑作用，为产业高质量发展保驾护航。删掉指导思想标题，并将该段文字修改为：以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实中华人民共和国国民经济和社会
14、发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要关于完善智能制造标准体系的部署要求，加强标准工作顶层设计，增加标准有效供给，强化标准应用实施，统筹推进国内国际标准化工作，持续完善国家智能制造标准体系，指导建设各细分行业智能制造标准体系，切实发挥好标准对于推进智能制造健康有序发展的支撑和引领作用。根据最新政策要求相应修改。基本原则按照国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）中提出的“统筹规划，分类施策，跨界融合，急用先行，立足国情，开放合作”原则，进一步完善智能制造标准体系，全面开展基础共性标准、关键技术标准、行业应用标准研究，加快标准制（修）订，在制造业各个领域全面推广。同时，加强标准的创新发
15、展与国际化，积极参与国际标准化组织活动，加强与相关国家和地区间的技术标准交流与合作，开展标准互认，共同推进国际标准制定。统筹规划，分类施策。坚持系统观念，明确工作重点，统筹推进政府类标准制定。结合重点行业（领域）技术特点和标准需求，有序推进细分行业智能制造标准体系建设。协同推进，急用先行。结合智能制造跨行业、系统融合等特点，联合产学研用各方共同制定标准。坚持目标导向、需求牵引，加快基础通用、关键技术等急需标准制定。立足国情，开放合作。结合我国智能制造发展现状，鼓励企事业单位积极参与国际标准化活动，加强与全球产业链上下游企业的合作，协同推进智能制造国际标准制定。在原有基础上进一步提出了“坚持产业
16、需求牵引，坚持技术融合引领，坚持系统推进观念，坚持应用需求导向”的原则，确保标准的落地应用。建设目标按照“共性先立、急用先行”的原则，制定安全、可靠性、检测、评价等基础共性标准，识别与传感、控制系统、工业机器人等智能装备标准，智能工厂设计、智能工厂交付、智能生产等智能工厂标准，大规模个性化定制、运维服务、网络协同制造等智能服务标准，人工智能应用、边缘计算等智能赋能技术标准，工业无线通信、工业有线通信等工业网络标准，机床制造、航天复杂装备云端协同制造、大型船舶设计工艺仿真与信息集成、轨道交通网络控制系统、新能源汽车智能工厂运行系统等行业应用标准，带动行业应用标准的研制工作。推动智能制造国家和行业
17、标准上升成为国际标准。到2018年，累计制修订150项以上智能制造标准，基本覆盖基础共性标准和关键技术标准。到2019年，累计制修订300项以上智能制造标准，全面覆盖基础共性标准和关键技术标准，逐步建立起较为完善的智能制造标准体系。建设智能制造标准试验验证平台，提升公共服务能力，提高标准应用水平和国际化水平。到2023年，制修订100项以上国家标准、行业标准，不断完善先进适用的智能制造标准体系。加快制定人机协作系统、工艺装备、检验检测装备等智能装备标准，智能工厂设计、集成优化等智能工厂标准，供应链协同、供应链评估等智慧供应链标准，网络协同制造等智能服务标准，数字孪生、人工智能应用等智能赋能技术
18、标准，工业网络融合等工业网络标准，支撑智能制造发展迈上新台阶。根据正文内容调整建设重点，修改短期和长期目标。（二）建设思路方面的修订章节2018年版2021年版修订原因智能制造系统架构正文（略）正文（略）将该部分内容调整至第一部分。按照智能制造 系统架构标准报批稿，对系统架构三个维度以及每个维度中的各个要素的描述进行了修订。与国家标准协调一致。智能制造标准体系结构图（略）图（略）修改情况详见正文智能制造标准体系框架图（略）图（略）修改情况详见正文（三）建设内容方面的修订序号2018年版2021年版修订原因1新增“人员能力标准”子体系，结合标准制修订情况，调整了“检测”分支。为保证与网络安全法以
19、及我部网络安全重点工作有关表述保持一致，将“信息安全”修改为“网络安全”。2元数据和数据字典标准用于规定智能制造产品设计、生产、流通等环节涉及的元数据命名规则、数据格式、数据模型、数据元素和注册要求、数据字典建立方法，为智能制造各环节产生的数据集成、交互共享奠定基础。元数据和数据字典标准用于规定智能制造产品设计、生产、流通等环节涉及的工业产品、制造过程等工业数据的分类、命名规则、描述与表达、注册和管理维护要求以及数据字典建立方法，包括元数据、数据字典等标准。优化了表述。3标识标准用于对智能制造中各类对象进行唯一标识与解析，建设既与制造企业已有的标识编码系统兼容，又能满足设备互联网协议（IP）化
20、、智能化等智能制造发展要求的智能制造标识体系。标识标准用于智能制造领域各类对象的标识与解析，包括标识编码、标识载体、识读设备、编码传输规则、对象元数据、注册规程、解析系统等标准。明确了智能制造中标识标准的范围。4功能安全标准用于保证控制系统在危险发生时正确地执行其安全功能，从而避免因设备故障或系统功能失效而导致生产事故，包括面向智能制造的功能安全要求、功能安全系统设计和实施、功能安全测试和评估、功能安全管理等标准。功能安全标准用于保证在危险发生时控制系统正确可靠地执行其安全功能，从而避免因系统失效或安全措施的冲突而导致生产事故，包括面向智能制造的功能安全要求、安全协同要求、功能安全系统设计和实
21、施、功能安全测试和评估、功能安全管理和功能安全运维等标准。一是增加安全协同要求。安全协同用于保证智能制造的各个安全要素之间和谐兼容，避免冲突和矛盾，包括面向智能制造的安全协同生命周期要求、安全协同设计指南和冲突避免要求、安全协同运维和安全协同评测。二是在功能安全标准中增加了“功能安全运维”标准。原有的功能安全标准体系中缺少运维的环节，功能安全的运维不同于一般系统的运维，其面向的主要是安全相关系统，而在智能制造发展过程中，对于功能安全系统的运维也出现了显著变化，包括智能化的调试和测试等，因此建议增加功能安全运维相关的标准内容。5信息安全标准用于保证智能制造领域相关信息系统及其数据不被破坏、更改、
22、泄露，从而确保系统能连续可靠地运行，包括软件安全、设备信息安全、网络信息安全、数据安全、信息安全防护及评估等标准。网络安全标准用于保证智能制造领域相关信息系统的可用性、机密性和完整性，从而确保系统能安全、可靠地运行，包括联网设备安全、控制系统安全、网络（含标识解析系统）安全、工业互联网平台安全、数据安全以及相关安全产品评测、安全系统评估和国密算法应用指南等标准。一是在网络安全标准中提出“可用性、机密性和完整性”。可用性、机密性和完整性是在IEC62443系列标准中提出的，是实现智能制造信息安全的核心属性，通过提出的三性可以给出信息安全的明确目标，保证标准体系的系统化。二是在网络安全标准中将“包
23、括软件安全、设备信息安全、网络信息安全、数据安全、信息安全防护及评估等标准”改为“包括联网设备安全、控制系统安全、网络（含标识解析系统）安全、工业互联网平台安全、数据安全以及相关安全产品评测、安全系统评估和国密算法应用指南等标准。”。补充建设实施阶段网络安全标准，可以保证系统生命周期网络安全的完备性；只有通过独立的评估和评测才能够切实保证从产品、系统到应用的网络安全防护。6人因安全标准用于避免在智能制造各环节中因人的行为造成的隐患或威胁，通过合理分配任务，调节工作环境，提高人员能力，以保证人身安全，预防误操作等，包括工作任务、环境、设备、人员能力、管理支持等标准。人因安全在2018年版的规划中
24、未制定出相关标准，与制造过程的智能化关联性不强，因此删除。7检测标准主要包括测试项目、测试方法等两个部分。主要包括检测要求、检测方法、检测技术等三个部分。一是工程管理标准主要规范了各类测试项目，因此明确为检测要求。二是技术方法标准主要规范了各类测试，因此明确为检测方法。86.人员能力标准主要包括智能制造人员能力要求和能力评价两个部分。智能制造从业人员能力要求标准用于规范从业人员能力管理，明确职业分类、能力等级、知识储备、技术能力和实践经验等要求，包括能力要求和人员能力培养等标准。智能制造能力评价标准用于规范不同职业类别人员的能力等级，指导评价智能制造从业人员能力水平，包括从业人员评价、评估师评
25、价等标准。新增人员能力标准。该子体系架构设计主要参考国家职业大典（2015版）的职业分类和智能制造工程技术人员等职业信息的职业能力要求。人员角色覆盖组织的设计、生产、管理、服务等智能制造活动的各个环节及组织的人才培养方和评价方。以国家标准的形式，明确从业人员的职责要求、职业序列及等级，各职业等级从业人员的准入条件和职业能力要求等内容，从而规范智能制造从业人员的能力管理方法，确定从业人员能力评估依据，明确从业人员技能培训方向和培训管理要求，全方位提升智能制造从业人员能力和水平。9一是“识别与传感”拆分为“传感器及仪器仪表”和“认知与识别设备”。识别技术与传感技术相对独立，各自具有独立且庞大的标准
26、体系，对应于不同的国际、国内标准化技术组织。“传感器及仪器仪表”是通用术语，在很多国家级规划和科研项目中都使用该词，如工信部等四部委联合发布的加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划。二本部分内容定位在“装备”，将“增材制造”改为“增材制造装备”。三是智能制造发展过程中，除了工艺装备以外，会用到其他专用生产装备，因此改为“工艺与专用生产装备”。四是针对目前机器视觉、计算机视觉等智能识别系统的广泛应用，新增“检验检测装备”。10（1）识别与传感标准主要包括标识及解析、数据编码与交换、系统性能评估等通用技术标准；信息集成、接口规范和互操作等设备集成标准；通信协议、安全通信、协议符合性等通信标
27、准；智能设备管理、产品全生命周期管理等管理标准。主要用于在测量、分析、控制等工业生产过程，以及非接触式感知设备自动识别目标对象、采集并分析相关数据的过程中，解决数据采集与交换过程中数据格式、程序接口不统一的问题，确保编码的一致性。（1）传感器与仪器仪表标准。主要包括特性与分类、可靠性设计、寿命预测、系统及部件全生命周期管理、性能评估等通用技术标准；信息模型、数据接口、现场设备集成、语义互操作、通信协议、协议一致性等接口与通信标准。根据IEC在智能传感器及仪器仪表领域已制定和制定中的国际标准项目，增加可靠性设计、信息模型、现场设备集成、语义互操作、寿命预测等方面的内容。接口标准和通信标准都为实现
28、互联互通，合并为“接口与通信标准”。11（2）自动识别设备标准。主要包括数据编码、性能评估、设备管理等通用技术标准；接口规范、通信协议、信息集成、融合感知与协同信息处理等接口与通信标准。根据自动识别设备的标准应用需求，新增“自动识别设备标准”。12（3）人机交互系统标准主要包括工控键盘布局等文字标准；智能制造专业图形符号分类和定义等图形标准；语音交互系统、语义库等语音语义标准；单点、多点等触摸体感标准；情感数据等情感交互标准；虚拟显示软件、数据等VR/AR设备标准。主要用于规范人与信息系统多通道、多模式和多维度的交互途径、模式、方法和技术要求，解决包括工控键盘、操作屏等高可靠性和安全性交互模式
29、，语音、手势、体感、虚拟现实/增强现实（VR/AR）设备等多维度交互的融合协调和高效应用的问题。（3）人机协作系统标准。主要包括虚拟现实/增强现实（VR/AR）等人机协作系统专业图形符号分类和定义、视觉图像获取与识别、虚实融合信息显示等文字图形图像标准；以及人机协作过程中合作模式要求、任务分配要求、人机接口等交互协作标准。将“人机交互系统”修改为“人机协作系统”，人机协作系统通过视觉系统获取图像并识别对象作为输入，以判断、分析、检索、决策及输出动作命令和决策结果。比如通过视觉获取工件图像，并检索输出作业指导。因此，增加视觉图像获取与识别作为人机交互系统标准的一部分。同时，对文字标准、图形标准、
30、图像标准进行整合。13（4）控制系统标准主要包括控制方法、数据采集及存储、人机界面及可视化、通信、柔性化、智能化等通用技术标准；控制设备集成、时钟同步、系统互联等集成标准。主要用于规定生产过程及装置自动化、数字化的信息控制系统，如可编程逻辑控制器（PLC）、可编程自动控制器（PAC）、分布式控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS)、数据采集与监控系统（SCADA）等相关标准，解决控制系统数据采集、控制方法、通信、集成等问题。（4）控制系统标准。主要包括控制方法、数据采集及存储、人机界面及可视化、测试等通用技术标准；控制设备信息模型、时钟同步、接口、系统互联、协议一致性等接口与通信标准；工
31、程数据交换、控制逻辑程序、控制程序架构、控制标签和数据流、功能块等编程标准。一是为方便控制系统与上位机、执行机构、其他控制系统等进行有效集成，增加控制设备信息模型、协议一致性等标准。二是增加编程标准。在开发阶段，建立工程数据交换、控制逻辑程序、控制程序架构、控制标签和数据流、功能块等标准，对开发成本和质量以及运维具有很大的意义。14（5）增材制造标准主要包括典型增材制造工艺和方法标准；设计规范、文件格式、数据质量保障、文件存储和数据处理等模型设计标准；增材制造设备接口标准；增材制造材料、设备和零部件性能的测试方法标准；增材制造服务架构、服务模式等服务标准。主要用于规范智能制造系统中增材制造相关技术、方法，确保增材制造与智能制造各环节、要素的协调一致及效能最优。（5）增材制造装备标准。主要包括模型数据质量及处理要求，工艺知识库的建立和分类，数据字典、编码要求等通用技术标准；系统和装备信息模型、通信协议等接口标准；多材料、阵列式增材制造，以及复合、微纳结构增材制造等新工艺设备标准；测试方法、性能评估等测试评估标准。将原来的“增材制造标准”改为“增材制造装备标准”，根据增材制造装备在智能制造中的应用需求，增加通用技术、接口、新工艺设备和测试评估等标准。15（6）工业机器人标准主要包括集成安全要求、统一标识及互联互通、信息安全等通用
