看各國如何推動工業(yè)互聯網標準化
發(fā)布日期:2022-12-20
| 工業(yè)互聯網是機器、物品、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、人之間互聯的網絡，為智能制造提供信息感知、傳輸、分析、反饋、控制支撐，是實現智能制造變革的關鍵共性基礎，對推進我國制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
工業(yè)互聯網要實現技術創(chuàng)新、互聯互通、系統(tǒng)安全和產業(yè)提升均離不開標準化的引領。當前標準化工作已經獲得了國內外的普遍重視，包括美國工業(yè)互聯網聯盟（IIC）、德國工業(yè)4.0、國際電工委員會（IEC）、中國智能制造標準工作組等組織均在積極布局推進。
美國IIC成為推動工業(yè)互聯網標準化的重要平臺
美國工業(yè)互聯網聯盟IIC由GE聯合AT&T、思科、IBM和英特爾于2014年3月發(fā)起，由對象管理組織（OMG）管理，其中參考架構、測試床、應用案例是IIC關鍵工作抓手。IIC正以參考架構為引領，通過企業(yè)自主設立的應用案例組織垂直領域應用探索，支持建立測試床提供驗證支撐，并借助其他標準組織力量，推動工業(yè)互聯網加快落地。
主導建立并完善參考架構
IIC發(fā)布了參考架構V1.0，包括商業(yè)視角、使用視角、功能視角和實現視角四個層級，其功能架構確定了商業(yè)、運營、信息、應用和控制五大功能領域，以及系統(tǒng)安全、信息安全、彈性、互操作性、連接性、數據管理、高級數據分析、智能控制、動態(tài)組合九大系統(tǒng)特性。在功能架構基礎上，IIC進一步確定了由邊緣層、平臺層和企業(yè)層組成的系統(tǒng)架構，以及各層包含的軟硬件系統(tǒng)和網絡。當前，IIC正致力于參考架構的完善和細化，預計2016年中期將發(fā)布參考架構V2.0。
征集應用案例，建立垂直領域應用案例分類表
目前IIC設有22個應用案例，覆蓋先進制造與服務、智能電網、安全等多個領域，牽頭單位既有GE、英特爾、富士通這樣的巨頭，也有一些知名度不高的專業(yè)性企業(yè)。IIC正在建立垂直領域應用案例分類表，以在參考架構下體系化推進應用。
支持建立測試床，推進檢驗驗證
目前IIC已通過11個測試床項目，涉及高速網絡、半自動貨車運輸和自動駕駛、工廠設備和跟蹤、預測性維護等。同時，智能電網和智慧醫(yī)療、開放水平化測試床三個綜合性的測試床項目已經啟動。IIC擬將測試床作為擴展影響的重要途徑，其正考慮在歐洲、日本、中國設立國家分部，以便與國家分部本土產業(yè)充分結合，加快推動測試床等建設。
此外，IIC還積極推進與國際標準化組織的協作，目前已梳理了20多個關聯標準化組織并逐步建立聯系。后續(xù)IIC將直接向這些組織反饋標準化需求，以加快工業(yè)互聯網標準研制和全球標準化協作。
德國建立“工業(yè)4.0平臺”推進頂層規(guī)劃
德國“工業(yè)4.0平臺”是2013年由德國機械及制造商協會（VDMA）、德國電氣電子（ZWEI）和信息技術協會（BITKOM）共同設立，平臺確定了規(guī)范與標準、安全、研究與創(chuàng)新三大主題。2015年4月，德國經濟和能源部、德國教育和研究部共同啟動升級版“工業(yè)4.0平臺”建設，接管由上述三大協會負責的工業(yè)4.0平臺，并公布了現有平臺首期成果。
建立統(tǒng)一的“工業(yè)4.0”參考體系模型
該參考體系模型分別從功能視角、價值鏈視角和工業(yè)系統(tǒng)視角對工業(yè)4.0參考架構進行了詳細描述，其本質是從工業(yè)角度出發(fā)，結合已有工業(yè)標準，將以“信息物理生產系統(tǒng)”為核心的智能生產功能映射到全生命周期價值鏈和全層級工業(yè)系統(tǒng)中，突出以數據為驅動的工業(yè)智能化圖景。
持續(xù)深入地對標準化問題進行研究
2013年12月發(fā)布《“工業(yè)4.0”標準化路線圖》，提出有待標準化的12個重點領域，包括體系架構、用例、概念、安全等交叉領域、流程描述、儀器儀表和控制功能、技術和組織流程、數字化工廠等。2015年4月發(fā)布的《工業(yè)4.0實施戰(zhàn)略》為工業(yè)4.0概念提供直觀展示，同時也將需要制定的標準數量進一步聚焦到網絡通信標準、信息數據標準、價值鏈標準、企業(yè)分層標準等。
ISO開始探索新的標準化需求
工業(yè)互聯網標準化主要涉及國際標準化組織ISO中的TC184和ISO/IECJTC1兩個技術委員會。其中TC184為工業(yè)自動化領域的核心標準化組織之一，在系統(tǒng)集成等方面影響力較大。目前TC184也在積極跟進工業(yè)互聯網新的標準化需求，如WG10工作組正在推進服務模塊化、人機協同安全等標準制定。
2014年，ISO/IECJTC1/SWG3規(guī)劃特別工作組成立了智能機器專題組，計劃從虛擬個人助理、智能顧問和先進的全球工業(yè)系統(tǒng)三個領域開展標準化預研。其中，先進的全球工業(yè)系統(tǒng)源于“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，目前主要研究對象包括標準化、參考模型以及復雜系統(tǒng)的管理等內容。
IEC成立專門工作組，開展策略研究和標準研制
IEC/TC65是國際電工委員會（IEC）下屬的國際標準化委員會，主要負責制定連續(xù)和批量控制領域用于工業(yè)過程測量和控制的系統(tǒng)和元件方面的國際標準，具有較高的國際影響力。為更有效地對接工業(yè)4.0的標準化需求，IEC陸續(xù)成立了一系列專門工作組，包括IEC/SMB/SG8工業(yè)4.0戰(zhàn)略研究組和IEC/MSB未來工廠白皮書項目組等，開展與智能制造/工業(yè)4.0相關的戰(zhàn)略研究、體系構建和技術標準研制，目前尚未有相關成果發(fā)布。
我國啟動智能制造綜合標準化工作
為推進我國智能制造標準化工作，2015年2月，在工信部裝備司指導下，智能制造綜合標準化工作組成立。目前工作組已經形成《智能制造綜合標準化體系建設指南（征求意見稿）》，并已在工信部相關司局開始意見征求工作。基于該指南，智能制造標準立項及研制工作也將啟動。
整體上，工業(yè)互聯網標準化還處于剛剛起步階段，標準組織大多采取由上而下的設計方法，將工作重點放在了路線戰(zhàn)略、參考架構、需求用例、測試床等方面，依據情況再開展其他具體的標準化工作，標準化仍然面臨長期的探索研究過程。然而，我們需要看到國際上產業(yè)推進態(tài)度積極，包括測試床項目等成果迅速擴展。我國應加強與國際對接，加大參與力度，努力掌握主動權和發(fā)言權，為我國工業(yè)互聯網技術、產業(yè)發(fā)展營造良好的國際環(huán)境。
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