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1.2.1《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》的智能制造标准体系参考模型
由中国国家智能制造标准化总体组起草,以工信部名义于2015年12月发布的《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》,其应用领域是智能制造,重点是十大领域。在该文件中重点给出了智能制造标准体系参考模型IMSA。参考模型的主要特征如下:模型由三个维度组成,即生命周期维度、系统层级维度和智能特征维度,如图1-2所示。
生命周期是指包含一系列相互连接的价值创造活动的集成,不同行业有不同的生命周期;系统层级指与企业生产活动相关的组织结构的层级划分。从下到上由设备层、单元层、车间层、企业层和协同层组成,协同表示了整个价值链上的协同活动。智能特征指基于新一代信息通信技术使制造活动具有自感知、自学习、自决策、自执行及自适用等一个或多个功能的层级划分。包括5个方面:资源要素、互联互通、融合共享、系统集成和新兴业态(2018版对分层进行了上述修改)。这一维度参考了RAMI4.0和IEC相关工作。
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图1-2 智能制造标准体系参考模型IMSA
模型用于理解智能制造概念,分析现有标准现状和标准化需求。
相对于RAMI4.0,系统层级维度做了简化,将产品和设备并为设备层级。生命周期维度细化为设计、生产、物流、销售和服务,但忽略了样品研制和产品生产的区别。智能特征维度突出了各个层级的系统集成、数据集成和信息集成。重点解决当前推进智能制造工作中遇到的数据集成、互联互通等基础瓶颈问题。
建设指南强调五种核心技术装备:高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备以及智能物流与仓储装备;突出五种新模式:离散制造、流程制造、网络协同制造、大规模个性化定制和远程运维服务;目标是两提高三降低,即生产效率提高20%、运营成本降低20%、产品研制周期缩短30%、产品不良品率降低20%以及单位产值能耗降低10%。
与国际组织智能制造参考模型面向多个应用领域不同的是,我国发布的智能制造参考模型主要面向制造业(见图1-3),而且,该模型唯一地提出了智能制造的标准体系架构。
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图1-3 我国发展智能制造领域的重点领域和目标