【工業(yè)4.0盤點】看看各國如何推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、互聯(lián)互通、系統(tǒng)安全和產(chǎn)業(yè)提升均離不開標(biāo)準(zhǔn)化的引領(lǐng)。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)獲得了國內(nèi)外的普遍重視，包括美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)、德國工業(yè)4.0平臺、國際電工委員會(IEC)、中國智能制造標(biāo)準(zhǔn)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(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的重要平臺

　　美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC由GE聯(lián)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(gòu)、測試床、應(yīng)用案例是IIC關(guān)鍵工作抓手。IIC正以參考架構(gòu)為引領(lǐng)，通過企業(yè)自主設(shè)立的應(yīng)用案例組織垂直領(lǐng)域應(yīng)用探索，支持建立測試床提供驗證支撐，并借助其他標(biāo)準(zhǔn)組織力量，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快落地。

　　主導(dǎo)建立并完善參考架構(gòu)

　　IIC發(fā)布了參考架構(gòu)V1.0，包括商業(yè)視角、使用視角、功能視角和實現(xiàn)視角四個層級，其功能架構(gòu)確定了商業(yè)、運營、信息、應(yīng)用和控制五大功能領(lǐng)域，以及系統(tǒng)安全、信息安全、彈性、互操作性、連接性、數(shù)據(jù)管理、高級數(shù)據(jù)分析、智能控制、動態(tài)組合九大系統(tǒng)特性。在功能架構(gòu)基礎(chǔ)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(gòu)，以及各層包含的軟硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，IIC正致力于參考架構(gòu)的完善和細(xì)化，預(yù)計2016年中期將發(fā)布參考架構(gòu)V2.0。

　　征集應(yīng)用案例，建立垂直領(lǐng)域應(yīng)用案例分類表

　　目前IIC設(shè)有22個應(yīng)用案例，覆蓋先進制造與服務(wù)、智能電網(wǎng)、安全等多個領(lǐng)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(lǐng)域應(yīng)用案例分類表，以在參考架構(gòu)下體系化推進應(yīng)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(wǎng)絡(luò)、半自動貨車運輸和自動駕駛、工廠設(shè)備和工具跟蹤、預(yù)測性維護等。同時，智能電網(wǎng)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(jīng)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(shè)立國家分部，以便與國家分部本土產(chǎn)業(yè)充分結(jié)合，加快推動測試床等建設(shè)。

　　此外，IIC還積極推進與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的協(xié)作，目前已梳理了20多個關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化組織并逐步建立聯(lián)系。后續(xù)IIC將直接向這些組織反饋標(biāo)準(zhǔn)化需求，以加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研制和全球標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)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(xié)會(VDMA)、德國電氣電子(ZWEI)和信息技術(shù)協(xié)會(BITKOM)共同設(shè)立，平臺確定了規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)、安全、研究與創(chuàng)新三大主題。2015年4月，德國經(jīng)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(shè)，接管由上述三大協(xié)會負(fù)責(zé)的工業(yè)4.0平臺，并公布了現(xiàn)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(gòu)進行了詳細(xì)描述，其本質(zhì)是從工業(yè)角度出發(fā)，結(jié)合已有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將以“信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)”為核心的智能生產(chǎn)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(shù)據(jù)為驅(qū)動的工業(yè)智能化圖景。

　　持續(xù)深入地對標(biāo)準(zhǔn)化問題進行研究

　　2013年12月發(fā)布《“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》，提出有待標(biāo)準(zhǔn)化的12個重點領(lǐng)域，包括體系架構(gòu)、用例、概念、安全等交叉領(lǐng)域、流程描述、儀器儀表和控制功能、技術(shù)和組織流程、數(shù)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)量進一步聚焦到網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)、信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、價值鏈標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)分層標(biāo)準(zhǔn)等。

　　ISO開始探索新的標(biāo)準(zhǔn)化需求

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化主要涉及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO中的TC184和ISO/IEC JTC1兩個技術(shù)委員會。其中TC184為工業(yè)自動化領(lǐng)域的核心標(biāo)準(zhǔn)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(lián)網(wǎng)新的標(biāo)準(zhǔn)化需求，如WG10工作組正在推進服務(wù)機器人模塊化、人機協(xié)同安全等標(biāo)準(zhǔn)制定。

　　2014年，ISO/IEC JTC1/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(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)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(biāo)準(zhǔn)化、參考模型以及復(fù)雜系統(tǒng)的管理等內(nèi)容。

　　IEC成立專門工作組，開展策略研究和標(biāo)準(zhǔn)研制

　　IEC/TC65是國際電工委員會(IEC)下屬的國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會，主要負(fù)責(zé)制定連續(xù)和批量控制領(lǐng)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(biāo)準(zhǔn)，具有較高的國際影響力。為更有效地對接工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)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(guān)的戰(zhàn)略研究、體系構(gòu)建和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制，目前尚未有相關(guān)成果發(fā)布。

　　我國啟動智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作

　　為推進我國智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作，2015年2月，在工信部裝備司指導(dǎo)下，智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作組成立。目前工作組已經(jīng)形成《智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南(征求意見稿)》，并已在工信部相關(guān)司局開始意見征求工作。基于該指南，智能制造標(biāo)準(zhǔn)立項及研制工作也將啟動。

　　整體上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化還處于剛剛起步階段，標(biāo)準(zhǔn)組織大多采取由上而下的設(shè)計方法，將工作重點放在了路線戰(zhàn)略、參考架構(gòu)、需求用例、測試床等方面，依據(jù)情況再開展其他具體的標(biāo)準(zhǔn)化工作，標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)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(yīng)加強與國際對接，加大參與力度，努力掌握主動權(quán)和發(fā)言權(quán)，為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的國際環(huán)境。