智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化發(fā)展現(xiàn)狀及研究

王晶 高杰

摘 要：隨著工業(yè)技術(shù)不斷進步，制造業(yè)對提高生產(chǎn)效率、降低能耗和人力成本有著迫切需求，智能制造儼然成為全球的聚焦點。智能制造涵蓋領(lǐng)域廣泛，涉及行業(yè)眾多，離不開標(biāo)準的協(xié)調(diào)。標(biāo)準化工作是推進制造業(yè)發(fā)展的重要抓手和基礎(chǔ)設(shè)施。本文簡要介紹了智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化工作的前期成效以及當(dāng)下工作難點，并對我國智能制造標(biāo)準化工作的開展提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：智能制造，標(biāo)準化，建議

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.05.013

0 引 言

智能制造是一個涉及眾多學(xué)科的新領(lǐng)域，也是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。隨著科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的持續(xù)深化，全球工業(yè)體系正不斷向數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，技術(shù)發(fā)展方式和競爭模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化。為在制造領(lǐng)域繼續(xù)保持優(yōu)勢，世界工業(yè)大國紛紛押注智能制造競爭賽道，在復(fù)雜的競爭環(huán)境中，標(biāo)準競爭已超越產(chǎn)品競爭、技術(shù)競爭甚至品牌競爭，發(fā)展成為具有更高層次的競爭形態(tài)。標(biāo)準主導(dǎo)者掌握了技術(shù)控制權(quán)、產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)以及市場話語權(quán)。標(biāo)準化工作的廣度、深度很大程度上決定了制造業(yè)發(fā)展速度、產(chǎn)業(yè)質(zhì)量和經(jīng)濟效益，高質(zhì)量的標(biāo)準化工作對產(chǎn)業(yè)的快速崛起起到了關(guān)鍵的促進作用。通過梳理總結(jié)智能制造國內(nèi)外現(xiàn)狀，詳細闡述了智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化的優(yōu)勢與短板，并針對目前存在的問題給出具體對策與建議，這對智能制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。

1 智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化現(xiàn)狀

1.1 國外現(xiàn)狀

近年來，全球范圍內(nèi)掀起了新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)深度融合的熱潮，為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，世界各國高度重視智能制造及其標(biāo)準化工作。自2012年以來，美國持續(xù)發(fā)布智能制造相關(guān)戰(zhàn)略，并在2022年10月發(fā)布的《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略》中明確建議制定數(shù)據(jù)兼容性標(biāo)準，以實現(xiàn)智能制造的無縫集成，為智能制造未來發(fā)展方向提供指引。德國持續(xù)發(fā)布第四版《工業(yè)4.0標(biāo)準化路線圖》，并將標(biāo)準化工作列為工業(yè)4.0八大關(guān)鍵領(lǐng)域的首位。法國未來工業(yè)聯(lián)盟（AIF）負責(zé)組織協(xié)調(diào)和促進法國工業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，其先后在協(xié)作機器人系統(tǒng)、增材制造、數(shù)字孿生以及多材料組裝等眾多領(lǐng)域確定了標(biāo)準研制優(yōu)先戰(zhàn)略。2021年11月，俄羅斯發(fā)布了《制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向》，規(guī)定在生產(chǎn)實踐中積極應(yīng)用人工智能、新型制造等6項關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，并為智能制造項目建立高效系統(tǒng)，不斷優(yōu)化制造工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。在東南亞地區(qū)，智能制造技術(shù)起步相對較晚，近年來借助全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的利好，通過引進先進技術(shù)和技術(shù)合作等方式，積極推進智能制造領(lǐng)域標(biāo)準化的建立，旨在持續(xù)提高東南亞地區(qū)智能制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模和質(zhì)量，不斷提升自身核心競爭力[1]。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

我國將智能制造確定為制造強國建設(shè)的主攻方向，這也是我國制造業(yè)緊跟世界發(fā)展趨勢、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵舉措。通過近十年的發(fā)展，我國在智能制造領(lǐng)域取得長足進步，逐步從“理念普及、試點示范”探索階段進入“系統(tǒng)創(chuàng)新、深化應(yīng)用”的引領(lǐng)階段?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》為我國智能制造指明了發(fā)展方向，規(guī)劃明確指出智能制造的發(fā)展路徑要立足制造本質(zhì)，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依托制造單元、車間、工廠供應(yīng)鏈等載體，構(gòu)建虛實融合、知識驅(qū)動、動態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)，推動制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)變革，標(biāo)準化工作顯得尤為重要。截至2022年底，國家標(biāo)準共計發(fā)布343項，在研72項，除已應(yīng)用的標(biāo)準外，還包含3項已發(fā)布和1項在研的覆蓋船舶總裝、電力裝備、汽車電子的具有行業(yè)特色的國家標(biāo)準，國家標(biāo)準發(fā)布較以前增速明顯；此外，行業(yè)標(biāo)準研制進度加快，共計發(fā)布15項，在研14項[2]。毫無疑問，標(biāo)準化工作在現(xiàn)代工業(yè)體系中扮演著越來越重要的角色[2]。

2 智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化工作難點

2.1 政策標(biāo)準體系不健全

健全的政策體系，對智能制造科技創(chuàng)新、平臺搭建、新型企業(yè)培育營造相對有利的“發(fā)展土壤”。與此同時傳統(tǒng)制造業(yè)也將迎來新的變革，智能制造將成為高端裝備、增材制造等領(lǐng)域不可或缺的組成部分。我國為有效推動智能制造行業(yè)發(fā)展出臺了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》等政策，該規(guī)劃提出了智能制造的戰(zhàn)略目標(biāo)和發(fā)展路徑，取得不錯成果。然而與預(yù)期成效還存在差距，具體原因可總結(jié)為以下兩個方面：一方面是各個部門產(chǎn)業(yè)政策合力融合度不高。如圖1所示，由于各個部門職能存在差異，必然存在發(fā)展側(cè)重點，然而政策體系的協(xié)調(diào)性仍存在一定的不確定性有待研究，勢必會影響政策的整體功能和實施效果。

另一方面原因是智能制造行業(yè)雖然研制多個國家、行業(yè)標(biāo)準，但是缺乏在產(chǎn)業(yè)層面統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的技術(shù)支撐體系—智能制造標(biāo)準體系。頂層標(biāo)準體系是否健全直接影響智能制造設(shè)備的兼容性造成信息系統(tǒng)無法集成、企業(yè)間跨平臺系統(tǒng)存在對接壁壘，更加嚴重的是企業(yè)投入精力重新構(gòu)建平臺或者系統(tǒng)，導(dǎo)致重復(fù)開發(fā)、資源浪費。

2.2 先進標(biāo)準的有效供給不足

技術(shù)標(biāo)準作為技術(shù)成果的一種展現(xiàn)形式，是市場競爭搶奪“占有率”和話語權(quán)的重要手段。然而目前我國智能制造標(biāo)準體系并不健全，無法有規(guī)劃、系統(tǒng)、持續(xù)的形成先進標(biāo)準供給，難以發(fā)揮標(biāo)準的整體優(yōu)勢。雖然存在個別的高質(zhì)量先進標(biāo)準，然而對行業(yè)整體影響力有限。此外，不可忽視傳統(tǒng)制造業(yè)標(biāo)準的更新與制修訂，更應(yīng)突出標(biāo)準引領(lǐng)性和先進性，標(biāo)準體系盡快融入智能制造標(biāo)準子體系，對老舊、重復(fù)標(biāo)準及時清理。

2.3 關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準轉(zhuǎn)化效率低

在新的科技與產(chǎn)業(yè)變革的浪潮中，數(shù)字化和智能化的制造技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，成為制造業(yè)發(fā)展的新方向。作為全球最大的制造業(yè)國家，我國雖然擁有完備的工業(yè)體系，但在智能制造領(lǐng)域仍處于起步階段，與世界制造強國的關(guān)鍵核心技術(shù)相比存在明顯差距。如表1所示，從基礎(chǔ)研究、核心技術(shù)、基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵材料、集成電路、工業(yè)軟件六個維度進行分析。

在基礎(chǔ)研究方面，我國投入保持穩(wěn)定增長，但原始創(chuàng)新能力仍然較為薄弱。近年來，我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費持續(xù)增長，占研發(fā)經(jīng)費的比例保持在5%左右。然而，原始創(chuàng)新項目比例較低，僅占全部科研項目的10%～20%。這表明大量的科研經(jīng)費主要用于延續(xù)性研究和試驗，而支持顛覆性創(chuàng)新和突破性技術(shù)的經(jīng)費相對較少。在核心技術(shù)方面，我國與國際先進水平存在較大差距。據(jù)統(tǒng)計，我國核心零部件自給率較低，約為10%～20%，而發(fā)達國家的自給率普遍超過50%。這導(dǎo)致我國在關(guān)鍵技術(shù)和核心零部件方面受制于人，缺乏自主研發(fā)和創(chuàng)新能力?；A(chǔ)材料作為智能制造的關(guān)鍵要素，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、低端產(chǎn)品過剩、高端產(chǎn)品供應(yīng)不足的問題凸顯。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國高端材料市場對外依存度較高，約為30%～60%。這意味著我國制造業(yè)所需的高端材料主要依賴進口，這增加了技術(shù)轉(zhuǎn)化的難度和成本。集成電路產(chǎn)業(yè)是我國制造業(yè)的重要組成部分，但起步較晚、底子薄弱的現(xiàn)狀限制了其技術(shù)研發(fā)的步伐。據(jù)統(tǒng)計，我國集成電路產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入占銷售收入的比重較低，約為5%～10%。這表明集成電路產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入不足，缺乏足夠的資金支持技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。工業(yè)軟件作為智能制造的“大腦”，其在信息化與工業(yè)化的橋梁作用不可忽視。然而，我國工業(yè)軟件行業(yè)基礎(chǔ)薄弱且應(yīng)用難度大，面臨較大的發(fā)展困境。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國自主研發(fā)的工業(yè)軟件產(chǎn)品數(shù)量占比相對較低，約為20%～50%。這表明我國在工業(yè)軟件領(lǐng)域的技術(shù)實力較弱，缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀軟件產(chǎn)品。

2.4 智能制造標(biāo)準化人才缺乏

據(jù)人力資源和社會保障部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年我國智能制造領(lǐng)域的人才需求為750萬人，而缺口高達300萬人；預(yù)計到2025年，這一人才缺口將進一步擴大至450萬人。智能制造標(biāo)準化人員的短缺，已經(jīng)成為制約我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵因素之一。隨著智能制造技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，制造業(yè)對高素質(zhì)、高技能人才的需求越來越迫切。然而，由于歷史和現(xiàn)實的原因，我國智能制造領(lǐng)域的人才培養(yǎng)和供給遠遠不能滿足市場需求。一方面，智能制造領(lǐng)域需要的是具備跨學(xué)科知識和技能的復(fù)合型人才，要求從業(yè)者具備較高的綜合素質(zhì)和標(biāo)準化水平。然而，當(dāng)前我國高等教育體系中相關(guān)專業(yè)設(shè)置和人才培養(yǎng)模式還不能完全滿足這一需求。此外，智能制造領(lǐng)域的技術(shù)更新?lián)Q代速度較快，需要從業(yè)者具備持續(xù)學(xué)習(xí)和適應(yīng)新技術(shù)的能力，這也是當(dāng)前人才培養(yǎng)中較為欠缺的方面。另一方面，智能制造領(lǐng)域的標(biāo)準化工作對于提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、促進產(chǎn)業(yè)升級等方面具有重要意義。然而，當(dāng)前我國智能制造標(biāo)準化工作的人才儲備嚴重不足，缺乏一支具備專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗的高素質(zhì)標(biāo)準化人才隊伍。這導(dǎo)致我國在智能制造標(biāo)準化工作中存在一定程度的滯后和不足，難以滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

3 智能制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化工作對策建議

3.1 加強頂層設(shè)計，完善政策標(biāo)準體系

要支撐智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先需要建立健全的政策和標(biāo)準體系。具體來說一是要擴大政策的覆蓋范圍。借鑒發(fā)達國家在智能制造領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，從系統(tǒng)觀的視角出發(fā)，對智能制造產(chǎn)業(yè)進行前瞻性的規(guī)劃和政策支持。這需要覆蓋智能制造產(chǎn)業(yè)鏈的全生命周期，確保產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)都能得到有效的政策支持。二是要完善創(chuàng)新政策的體系。智能制造產(chǎn)業(yè)跨越多個領(lǐng)域和行業(yè)，涉及的管理部門也較多。因此，需要加強各管理部門之間的協(xié)調(diào)，形成中央、地方、企業(yè)之間的合力。根據(jù)不同地區(qū)的資源稟賦和產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，合理布局智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，避免同質(zhì)化和惡性競爭。三是要健全標(biāo)準體系。依據(jù)《國家智能制造標(biāo)準體系建設(shè)指南》，建立動態(tài)更新的標(biāo)準體系，確保標(biāo)準體系能夠及時反映產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，并具備先進性和高效性。通過完善標(biāo)準體系，可以為智能制造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供有力支撐。

3.2 強化戰(zhàn)略布局，促進關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準化

加強產(chǎn)學(xué)研合作，推動智能制造領(lǐng)域的科技創(chuàng)新，鼓勵企業(yè)與高校、科研機構(gòu)建立合作關(guān)系，共同研發(fā)先進技術(shù)。加大對智能制造科技成果轉(zhuǎn)化的支持力度，提供資金、技術(shù)和政策支持，加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化進程。建立健全科技成果轉(zhuǎn)化機制，打通科技成果轉(zhuǎn)化的渠道，降低轉(zhuǎn)化的門檻和風(fēng)險，提高轉(zhuǎn)化的效率和效益。加強與國際先進技術(shù)機構(gòu)的交流與合作，引進國際先進的智能制造技術(shù)和標(biāo)準，提高我國智能制造標(biāo)準的技術(shù)水平和國際競爭力[3]。

3.3 注重標(biāo)準實施，激發(fā)標(biāo)準化市場活力

加大智能制造標(biāo)準的宣傳和推廣力度，提高企業(yè)對標(biāo)準化的認知度和參與度。建立健全智能制造標(biāo)準實施的評價體系和監(jiān)督機制，加強對標(biāo)準實施情況的監(jiān)測和評估。鼓勵企業(yè)采用先進適用的智能制造標(biāo)準，提供政策支持和技術(shù)指導(dǎo)，幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。建立智能制造標(biāo)準實施的反饋機制，及時收集和處理企業(yè)在實施標(biāo)準中遇到的問題，不斷完善和優(yōu)化標(biāo)準體系。通過這些機制的建立，可以更好地評估標(biāo)準的實施效果，發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題，提升標(biāo)準的執(zhí)行力和市場活力[4]。

3.4 強化機構(gòu)合作，加強人才隊伍建設(shè)

各地方可以引入專業(yè)的標(biāo)準化服務(wù)機構(gòu)，以加強與這些機構(gòu)之間的溝通與協(xié)作。首先，這些服務(wù)機構(gòu)能夠深入挖掘企業(yè)的標(biāo)準化需求，為企業(yè)提供有針對性的標(biāo)準化工作指導(dǎo)。通過加強標(biāo)準化培訓(xùn)，可以增強企業(yè)人員的標(biāo)準化工作能力，提升整個企業(yè)的標(biāo)準化水平。此外，利用標(biāo)準化專業(yè)服務(wù)機構(gòu)的豐富資源，可以打通企業(yè)參與標(biāo)準化工作的信息渠道，使企業(yè)更有效地參與到標(biāo)準制修訂的過程中。為了更好地服務(wù)企業(yè)，標(biāo)準化服務(wù)機構(gòu)還應(yīng)深入研究專利技術(shù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準的理論基礎(chǔ)，提高專利與標(biāo)準融合的服務(wù)質(zhì)量，從而促進標(biāo)準化服務(wù)工作的良好發(fā)展。通過與標(biāo)準化專業(yè)服務(wù)機構(gòu)的緊密合作，各地方可以更好地推進企業(yè)標(biāo)準化工作，提升企業(yè)的競爭力和市場地位。

4 結(jié) 語

標(biāo)準在智能制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，不僅為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟和社會效益，同時也受益于先進制造技術(shù)的不斷提升，推動標(biāo)準的進一步發(fā)展。這是一個良性、正向的循環(huán)反饋過程。針對當(dāng)前智能制造標(biāo)準化工作所面臨的問題和挑戰(zhàn)，進行了深入分析，并提出了一系列具體的解決對策。通過這些對策的實施，可以有效促進智能制造技術(shù)利用標(biāo)準的推廣和應(yīng)用，進而提升企業(yè)的效益和整個行業(yè)的競爭力。因此，這些解決對策對于提升我國智能制造水平具有重要的意義。

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作者簡介

王晶，所長，高級工程師，研究方向為標(biāo)準化。

（責(zé)任編輯：張佩玉）