智能制造系統(tǒng)架構(gòu)和標準體系結(jié)構(gòu)-創(chuàng)新互聯(lián)

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導讀：

智能制造是基于先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等產(chǎn)品全生命周期，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應、自學習等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效率效益和柔性的先進生產(chǎn)方式。

一、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

智能制造是基于先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等產(chǎn)品全生命周期，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應、自學習等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效率效益和柔性的先進生產(chǎn)方式。

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)從生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征等3個維度對智能制造所涉及的要素、裝備、活動等內(nèi)容進行描述，主要用于明確智能制造的標準化對象和范圍。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1.生命周期

生命周期涵蓋從產(chǎn)品原型研發(fā)到產(chǎn)品回收再制造的各個階段，包括設計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務等一系列相互聯(lián)系的價值創(chuàng)造活動。生命周期的各項活動可進行迭代優(yōu)化，具有可持續(xù)性發(fā)展等特點，不同行業(yè)的生命周期構(gòu)成和時間順序不盡相同。

（1）設計是指根據(jù)企業(yè)的所有約束條件以及所選擇的技術(shù)來對需求進行實現(xiàn)和優(yōu)化的過程；

（2）生產(chǎn)是指將物料進行加工、運送、裝配、檢驗等活動創(chuàng)造產(chǎn)品的過程；

（3）物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程；

（4）銷售是指產(chǎn)品或商品等從企業(yè)轉(zhuǎn)移到客戶手中的經(jīng)營活動；

（5）服務是指產(chǎn)品提供者與客戶接觸過程中所產(chǎn)生的一系列活動的過程及其結(jié)果。

2.系統(tǒng)層級

系統(tǒng)層級是指與企業(yè)生產(chǎn)活動相關的組織結(jié)構(gòu)的層級劃分，包括設備層、單元層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層。

（1）設備層是指企業(yè)利用傳感器、儀器儀表、機器、裝置等，實現(xiàn)實際物理流程并感知和操控物理流程的層級；

（2）單元層是指用于企業(yè)內(nèi)處理信息、實現(xiàn)監(jiān)測和控制物理流程的層級；

（3）車間層是實現(xiàn)面向工廠或車間的生產(chǎn)管理的層級；

（4）企業(yè)層是實現(xiàn)面向企業(yè)經(jīng)營管理的層級；

（5）協(xié)同層是企業(yè)實現(xiàn)其內(nèi)部和外部信息互聯(lián)和共享， 實現(xiàn)跨企業(yè)間業(yè)務協(xié)同的層級。

3. 智能特征

智能特征是指制造活動具有的自感知、自決策、自執(zhí)行、 自學習、自適應之類功能的表征，包括資源要素、互聯(lián)互通、 融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)等 5 層智能化要求。

（1）資源要素是指企業(yè)從事生產(chǎn)時所需要使用的資源 或工具及其數(shù)字化模型所在的層級；

（2）互聯(lián)互通是指通過有線或無線網(wǎng)絡、通信協(xié)議與 接口，實現(xiàn)資源要素之間的數(shù)據(jù)傳遞與參數(shù)語義交換的層 級；

（3）融合共享是指在互聯(lián)互通的基礎上，利用云計算、 大數(shù)據(jù)等新一代信息通信技術(shù)，實現(xiàn)信息協(xié)同共享的層級；

（4）系統(tǒng)集成是指企業(yè)實現(xiàn)智能制造過程中的裝備、 生產(chǎn)單元、生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠之間，以及智能 制造系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和功能互連的層級；

（5）新興業(yè)態(tài)是指基于物理空間不同層級資源要素和 數(shù)字空間集成與融合的數(shù)據(jù)、模型及系統(tǒng)，建立的涵蓋了認知、診斷、預測及決策等功能，且支持虛實迭代優(yōu)化的層級。

二、智能制造標準體系結(jié)構(gòu)

智能制造標準體系結(jié)構(gòu)包括“A基礎共性”、“B關鍵技術(shù)”、“C行業(yè)應用”等3個部分，主要反映標準體系各部分的組成關系。智能制造標準體系結(jié)構(gòu)圖如圖2所示

具體而言，A基礎共性標準包括通用、安全、可靠性、檢測、評價、人員能力等6大類，位于智能制造標準體系結(jié)構(gòu)圖的最底層，是B關鍵技術(shù)標準和C行業(yè)應用標準的支撐。B關鍵技術(shù)標準是智能制造系統(tǒng)架構(gòu)智能特征維度在生命周期維度和系統(tǒng)層級維度所組成的制造平面的投影，其中BA智能裝備標準主要聚焦于智能特征維度的資源要素，BB智能工廠標準主要聚焦于智能特征維度的資源要素和系統(tǒng)集成，BC智慧供應鏈對應智能特征維度互聯(lián)互通、融合共享和系統(tǒng)集成，BD智能服務對應智能特征維度的新興業(yè)態(tài)，BE智能賦能技術(shù)對應智能特征維度的資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)態(tài)，BF工業(yè)網(wǎng)絡對應智能特征維度的互聯(lián)互通和系統(tǒng)集成。C行業(yè)應用標準位于智能制造標準體系結(jié)構(gòu)圖的最頂層，面向行業(yè)具體需求，對A基礎共性標準和B關鍵技術(shù)標準進行細化和落地，指導各行業(yè)推進智能制造。

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