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工業(yè)軟件標準化體系構(gòu)建

http://casecurityhq.com 2022-12-07 16:06 來源:新工業(yè)網(wǎng)

  1 引言

  工業(yè)軟件是指用于或主要用于工業(yè)領(lǐng)域,以提高工業(yè)企業(yè)研發(fā)、制造、管理水平和工業(yè)裝備性能的軟件。軟件是新一代信息技術(shù)的靈魂,是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會全面發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在全球工業(yè)進入新舊動能加速轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵階段,工業(yè)軟件已經(jīng)滲透和廣泛應用于幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域的核心環(huán)節(jié),工業(yè)軟件是現(xiàn)代工業(yè)的“靈魂”。

  因此,對工業(yè)軟件的功能、性能效率、可靠性、安全性、兼容性和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等方面提出了極高的要求,建立一個自主創(chuàng)新能力不斷提高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)體系,對于推動工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展、確保產(chǎn)業(yè)安全、提升國家整體技術(shù)和綜合實力,起著至關(guān)重要的作用,對于促進國民經(jīng)濟和社會持續(xù)健康發(fā)展具有重要的意義。

  標準是經(jīng)濟活動和社會發(fā)展的技術(shù)支撐,是國家基礎(chǔ)性制度的重要方面。標準化在推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用。標準作為技術(shù)和工程實踐的載體,在優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部管理、促進產(chǎn)業(yè)上下游對接、降低開發(fā)運行成本、建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、提升行業(yè)綜合競爭力等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

  2 國產(chǎn)工業(yè)軟件標準化需求

  2.1 工業(yè)軟件概述

  工業(yè)是由采礦業(yè)、制造業(yè)、原材料和能源四大行業(yè)組成。在我國,有41個工業(yè)大類,207個工業(yè)中類,666個工業(yè)小類,工業(yè)門類齊全,形成了獨立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系。由于工業(yè)門類復雜,脫胎于工業(yè)的工業(yè)軟件種類繁多,分類方式多樣化,如:國標GB/T 36475-2018《軟件產(chǎn)品分類》將工業(yè)軟件(F類)分為工業(yè)產(chǎn)品線、計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機集成制造系統(tǒng)、工業(yè)仿真、可編程邏輯控制器(PLC)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、其他工業(yè)軟件9類;在2019年11月,經(jīng)國家統(tǒng)計局批準工信部發(fā)布的《軟件和信息技術(shù)服務業(yè)統(tǒng)計調(diào)查制度》中,將工業(yè)軟件劃分為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計類軟件、生產(chǎn)控制類軟件、業(yè)務管理類軟件。

  通常情況下,工業(yè)軟件可按照產(chǎn)品生命周期的階段或環(huán)節(jié),大致劃分為研發(fā)設(shè)計類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運行保障類軟件和經(jīng)營管理類軟件,這是一種在業(yè)界較為常用的劃分方法,本文的工業(yè)軟件標準體系構(gòu)建也將參考該種分類方法,其中:

  研發(fā)設(shè)計類軟件應用于電子計算機及其外圍設(shè)備,協(xié)助工程技術(shù)人員完成產(chǎn)品設(shè)計和制造,提升產(chǎn)品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量,主要包括計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、電子設(shè)計自動化(EDA)、計算機輔助工藝規(guī)劃(CAPP)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)/產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)以及六性(可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環(huán)境適應性)等,需要注意的是,MBSE、六性涉及產(chǎn)品的全生命周期階段,但考慮當前更多應用于研發(fā)設(shè)計階段,因此將其歸入研發(fā)設(shè)計類;

  生產(chǎn)制造類軟件主要是負責工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過程中進行數(shù)據(jù)采集、分析、決策和管理等,主要包括計算機輔助制造(CAM)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)等;

  運行保障類軟件主要用于工業(yè)品使用過程中的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、健康管理、維護維修等,主要包括故障預測與健康管理(PHM)、交互式電子技術(shù)手冊(IETM)、維護維修運行管理(MRO)等;

  經(jīng)營管理件類軟件主要有供應鏈管理(SCM)、企業(yè)資源計劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)、人力資源管理(HRM)等,其目的是提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理水平,提高產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度,提升整個產(chǎn)品價值鏈的增加值。

  同時,需要說明的是,本文考慮的研發(fā)設(shè)計類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運行保障類軟件和經(jīng)營管理類軟件主要是針對交互式工業(yè)軟件的一種劃分方式,交互式工業(yè)軟件用于復雜工業(yè)品的設(shè)計、開發(fā)等,但是,若沒有嵌入式工業(yè)軟件就沒有復雜工業(yè)品的生產(chǎn)與運行,因此,對于工業(yè)軟件而言,還應考慮嵌入式工業(yè)軟件,它也是工業(yè)軟件的重要組成部分。

  工業(yè)軟件起源于歐洲,從目前的全球工業(yè)軟件市場格局看,美國、歐洲企業(yè)處于主導地位,把握著技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,如:研發(fā)設(shè)計類軟件,主要由達索系統(tǒng)集團(法國)、西門子工業(yè)軟件股份有限公司(德國)、ANSYS股份有限公司(美國)等公司把控;生產(chǎn)控制類軟件的高端市場,則主要由西門子工業(yè)軟件股份有限公司、歐姆龍集團(日本)、霍尼韋爾國際公司(美國)等公司占據(jù);經(jīng)營管理類軟件的高端市場,主要由思愛普公司(德國)、甲骨文股份有限公司(美國)等公司占據(jù)。近些年,我國工業(yè)軟件取得了顯著進步,但與歐美國家相比還有一定差距,整體狀態(tài)可概括為“管理軟件強、工程軟件弱,低端軟件多、高端軟件少”。從總體來看,一是由于工業(yè)軟件與制造業(yè)深度融合不足,總體發(fā)展水平滯后于企業(yè)的應用需求,產(chǎn)品的成熟度、適用性、穩(wěn)定性、兼容性不高,極大影響了制造企業(yè)用戶對國內(nèi)產(chǎn)品的接受度和發(fā)展信心;

  二是由于我國尚處于工業(yè)化階段,還沒有完成工業(yè)化進程,工業(yè)軟件在發(fā)展過程中缺乏工業(yè)技術(shù)的積累;三是由于我國工業(yè)軟件存在關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品體系化發(fā)展能力不足等問題,尤其是因標準體系缺失、標準零散而導致數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容等問題突出,因此亟需開展工業(yè)軟件標準化工作。

  2.2 國產(chǎn)工業(yè)軟件標準化需求分析

  工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)/知識、流程的程序化封裝與復用,兼具工業(yè)屬性和軟件屬性,是工業(yè)數(shù)字化的重要基石。工業(yè)軟件作為工業(yè)技術(shù)和軟件技術(shù)融合的產(chǎn)物,在需求、知識、應用等方面深度依賴龐雜的工業(yè)技術(shù)體系,其標準化工作需全面覆蓋門類眾多的工業(yè)行業(yè),以全面系統(tǒng)地體現(xiàn)工業(yè)技術(shù)的特點。我國工業(yè)軟件因標準體系缺失、標準零散而導致了數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容、核心技術(shù)受制于人、體系化發(fā)展能力不足等問題。具體原因分析如下:

 ?。?)國內(nèi)工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)格式、接口規(guī)范等標準缺失,導致工業(yè)軟件數(shù)據(jù)共享困難。當前,我國工業(yè)軟件數(shù)據(jù)格式和接口標準缺失,導致工業(yè)軟件產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通困難等問題突出。據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)外工業(yè)軟件產(chǎn)品多達2萬余種,產(chǎn)品數(shù)量龐大,主要的數(shù)據(jù)格式超過數(shù)百種,數(shù)量繁多且差異較大,無通用的數(shù)據(jù)格式。不同工業(yè)軟件產(chǎn)品之間、不同企業(yè)開發(fā)的相同軟件之間、甚至同一企業(yè)相同軟件的不同版本之間數(shù)據(jù)格式難以兼容,形成了數(shù)據(jù)流通壁壘,造成了大量的數(shù)據(jù)煙囪和信息孤島,制約了不同產(chǎn)業(yè)之間以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)之間的資源配置效率,數(shù)據(jù)要素價值難以有效釋放,成為制約傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的難點。

 ?。?)國外工業(yè)軟件巨頭利用事實標準建立技術(shù)壁壘,形成市場壟斷和生態(tài)鎖定,核心關(guān)鍵技術(shù)標準的卡脖子問題突出。當前,部分工業(yè)軟件巨頭為提升各自的生態(tài)主導力,分別形成了所在行業(yè)的事實標準,以提升工業(yè)企業(yè)用戶對其產(chǎn)品的依賴度,培育形成各自的封閉生態(tài)圈。我國雖然擁有完整的工業(yè)體系、豐富的工業(yè)軟件應用場景優(yōu)勢,但缺乏工業(yè)軟件關(guān)鍵技術(shù)及核心產(chǎn)品領(lǐng)域的相關(guān)標準?,F(xiàn)行的少量工業(yè)軟件國際標準主要是通用的ISO基礎(chǔ)標準和主流軟件專用的事實標準,僅涉及部分數(shù)據(jù)格式及文檔規(guī)范標準,由國外工業(yè)軟件巨頭主導制定,核心關(guān)鍵技術(shù)標準卻不對外開放。若只能被動遵循國外標準,核心關(guān)鍵技術(shù)標準缺失的“卡脖子”問題將嚴重制約我國工業(yè)軟件的體系化發(fā)展。

 ?。?)國內(nèi)工業(yè)軟件標準數(shù)量稀少,難以滿足工業(yè)軟件體系建設(shè)要求。目前,國內(nèi)工業(yè)軟件密切相關(guān)的標準數(shù)量稀少,且分散于不同的標準化組織中,其全面性、系統(tǒng)性、可用性與當前工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展需求差距巨大。我國在工業(yè)軟件關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域雖然已具備一定的標準化基礎(chǔ),制定了與工業(yè)軟件相關(guān)的過程與方法標準,但還缺少通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測試驗證、系統(tǒng)集成和行業(yè)應用等標準,尤其缺乏工業(yè)軟件標準化工作的頂層設(shè)計與整體規(guī)劃,標準化工作尚未形成統(tǒng)籌推進的機制,不利于技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應用的協(xié)同發(fā)展。

  因此,伴隨國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,對其標準化工作提出迫切需求,主要體現(xiàn)在以下三個方面:

  (1)工業(yè)軟件技術(shù)快速發(fā)展帶來的標準制定和升級需求。我國已發(fā)布的與工業(yè)軟件較為相關(guān)的國家標準中,除了與制造業(yè)有關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品文件、工業(yè)數(shù)據(jù)交換、軟件工程較為活躍外,其他專門關(guān)于工業(yè)軟件的通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測試驗證及行業(yè)應用等方面標準遠不能滿足當前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。需緊密結(jié)合當前技術(shù)創(chuàng)新實際,加快制定先進適用的標準,提高標準的技術(shù)水平和國際化程度,以滿足工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

 ?。?)以數(shù)據(jù)和接口格式標準打通工業(yè)軟件煙囪式信息孤島。目前,我國工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)、接口格式標準化程度不高,國內(nèi)軟件研發(fā)公司、高校、研究院所等開發(fā)了很多具有特色的工業(yè)軟件,如:CAE核心求解工具,但普遍存在采用自定義的或者和國外某款軟件接口轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)接口模式,導致不同求解器之間數(shù)據(jù)不兼容、不同企業(yè)之間數(shù)據(jù)共享困難,在復雜產(chǎn)品研制過程中無法實現(xiàn)不同專業(yè)之間的自上而下的自動迭代,顯著降低了產(chǎn)品的研制效率。因此,更需要發(fā)揮標準的作用,在不同工業(yè)軟件之間建立統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式標準和產(chǎn)品間接口標準等,可有助于打通工業(yè)軟件煙囪式信息孤島,實現(xiàn)全生命周期各階段業(yè)務和數(shù)據(jù)的深度融合,有助于支撐我國工業(yè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)、應用等。

  (3)以應用為牽引的標準需求亟待滿足?,F(xiàn)行標準體系多為采標ISO、IEC,多為工業(yè)相關(guān)的過程、方法標準。面對當前復雜的應用市場,需要加強產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)、典型應用等標準的有效供給。例如CAE軟件,國內(nèi)許多公司、高校等紛紛推出了其自主研發(fā)的CAE軟件,但尚無統(tǒng)一的軟件測評標準。如果沒有統(tǒng)一的功能、性能等測評標準,就會加大軟件廠商與需求方的溝通成本,無法建立一個有序的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

  為此,開展工業(yè)軟件標準化工作正逢其時,通過吸納業(yè)內(nèi)骨干單位,提高工業(yè)軟件標準化工作的行業(yè)影響力,使標準化工作和當前工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展更相匹配,二者相輔相成,可更好地引導和規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提升我國在國際上的競爭力。

  3工業(yè)軟件標準化現(xiàn)狀

  目前,國際上與工業(yè)軟件相關(guān)的標準化工作分別由多個ISO和IEC的技術(shù)委員會/分技術(shù)委員會完成,如:ISO/TC 184 Automation systems and integration(自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)委員會)、ISO/TC 10 Technical product documentation(技術(shù)產(chǎn)品文件標準化技術(shù)委員會)、ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering(國際標準化組織/國際電工委員會第一聯(lián)合技術(shù)委員會軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)委員會)等,其中:

  ISO/TC 184負責自動化系統(tǒng)領(lǐng)域中的標準化及其在產(chǎn)品及其相關(guān)服務的設(shè)計、采購、制造、生產(chǎn)和交付、支持、維護和處置方面的集成,其下設(shè)的SC 4分技術(shù)委員會ISO/TC 184/SC 4 Industrial data(工業(yè)數(shù)據(jù))負責工業(yè)數(shù)據(jù)的標準化工作;

  ISO/TC 10的主要職能是開展對制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的技術(shù)文件,包括設(shè)計、制造、檢驗、使用、回收等產(chǎn)品生命周期中手工的和計算機所涉及到的各種文件要求,以及對這些文件管理技術(shù)等方面的國際標準化工作;

  ISO/IEC JTC 1是一個信息技術(shù)領(lǐng)域的國際標準化委員會,下設(shè)ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering(軟件和系統(tǒng)工程)分技術(shù)委員會,其工作范圍是軟件產(chǎn)品和系統(tǒng)工程的過程、支持工具和支持技術(shù)的標準化,涉及詞匯、軟件測試、軟件評估質(zhì)量管理、體系架構(gòu)、軟件開發(fā)方法及工具等領(lǐng)域。

  上述國際標準化組織已開展了與工業(yè)、軟件相關(guān)的標準制修訂工作,由于受其專業(yè)范圍所限,這些標準并不是專門針對工業(yè)軟件而進行研制的,但涉及了工業(yè)或軟件的某些方面,可以作為我國工業(yè)軟件標準化工作的基礎(chǔ)。

  在國內(nèi),前期與工業(yè)軟件相關(guān)的標準化組織主要有SAC/TC124 全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術(shù)委員會、SAC/TC 231 全國工業(yè)機械電氣系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會、SAC/TC 146 全國技術(shù)產(chǎn)品文件標準化技術(shù)委員會、SAC/TC 159 全國自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)委員會、SAC/TC 28/SC 7 全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)委員會等,分別承擔著工業(yè)過程測量控制和自動化、工業(yè)機械電氣系統(tǒng)、工業(yè)軟件技術(shù)產(chǎn)品文件、自動化系統(tǒng)與集成、軟件與系統(tǒng)工程等領(lǐng)域標準化的工作,使得我國在工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)過程測量控制、技術(shù)產(chǎn)品文件、軟件工程等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)具備了一定的標準化基礎(chǔ),已發(fā)布的專門針對工業(yè)軟件的標準主要包括計算機輔助設(shè)計(CAD)、制造業(yè)企業(yè)資源計劃(ERP)等工業(yè)軟件相關(guān)產(chǎn)品標準以及網(wǎng)絡安全、技術(shù)產(chǎn)品文件、數(shù)據(jù)格式等標準,具體如表1所示。

表1 已發(fā)布的工業(yè)軟件相關(guān)國家標準

  可見,我國已制定一些工業(yè)軟件相關(guān)標準,但數(shù)量較少,尤其缺少專門針對工業(yè)軟件的通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品專用、集成驗證及行業(yè)應用等方面標準。由于標準不成體系,兼容性、互操作性都存在問題,在不同工業(yè)領(lǐng)域、不同環(huán)節(jié)形成了數(shù)據(jù)流通壁壘,制約了不同產(chǎn)業(yè)之間以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)之間的資源配置效率,不利于發(fā)揮我國工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢。

  因此,為統(tǒng)籌推進建立健全由我國主導的工業(yè)軟件標準體系,強化工業(yè)軟件頂層設(shè)計,著眼于整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展需求,建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,應配套提出與時俱進的標準化發(fā)展體系,推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,成為當前工業(yè)軟件標準化工作的迫切需求。

  為統(tǒng)籌推進由我國主導的滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的工業(yè)軟件標準化工作,2022年4月,全國信息化和工業(yè)化融合管理標準化技術(shù)委員會(SAC/TC 573)成立了工業(yè)軟件標準工作組(WG 8),主要負責工業(yè)軟件相關(guān)標準的研究、制定修訂、測試驗證和宣貫推廣,以及國際標準化工作。同時,2022年7月,數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟(又名“廣東省數(shù)字化學會”)在全國團體標準信息平臺注冊成功,標志著聯(lián)盟在工業(yè)軟件領(lǐng)域團體標準制定工作中具有權(quán)威性和影響力。

  接下來,工業(yè)軟件標準工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟將通過強化工業(yè)軟件標準體系的頂層設(shè)計,廣泛聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織、用戶單位、供給側(cè)企業(yè)、高校院所等開展緊密協(xié)作,以制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為出發(fā)點,以應用為牽引,圍繞工業(yè)軟件技術(shù)快速發(fā)展帶來的標準制定和升級需求,加快推進工業(yè)軟件標準化工作,全面構(gòu)建推動工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展的標準體系,規(guī)范行業(yè)發(fā)展,培育良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,為制造強國、數(shù)字中國建設(shè)提供堅實支撐。

  4工業(yè)軟件標準體系構(gòu)建

  目前,國內(nèi)外工業(yè)軟件標準體系缺失,標準處于缺、散、弱的狀態(tài),標準化工作難以統(tǒng)籌推進。發(fā)達國家缺少門類齊全、產(chǎn)業(yè)鏈完整的工業(yè)體系,不具備建立工業(yè)軟件標準體系的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),還沒有能力建立完備的工業(yè)軟件標準體系。我國具有全球最為完整的工業(yè)體系,工業(yè)門類齊全,工業(yè)軟件應用場景豐富,市場需求廣泛,具備了建立統(tǒng)一完備的工業(yè)軟件標準體系的基礎(chǔ)。

  本文在調(diào)研國內(nèi)外工業(yè)軟件標準化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過進一步的分析和研究等,結(jié)合工業(yè)軟件的實際需求,建立了工業(yè)軟件標準體系框架,工業(yè)軟件標準體系結(jié)構(gòu)圖、框架圖分別如圖1、圖2所示。

圖1 工業(yè)軟件標準體系結(jié)構(gòu)圖

圖2 工業(yè)軟件標準體系框架

  工業(yè)軟件標準可包括“A通用基礎(chǔ)”“B產(chǎn)品標準”“C測試驗證”“D系統(tǒng)集成”及“E行業(yè)應用”5個部分,通用基礎(chǔ)標準用于解決工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性問題,產(chǎn)品標準作為標準體系核心部分與工業(yè)軟件產(chǎn)品密切相關(guān),測試驗證標準主要用于工業(yè)軟件產(chǎn)品、系統(tǒng)的測試、驗證,系統(tǒng)集成標準主要針對工業(yè)軟件產(chǎn)品的集成與適配,行業(yè)應用則從行業(yè)領(lǐng)域出發(fā)制定各行業(yè)個性化的工業(yè)軟件標準。具體包括以下標準類型。

 ?。?)通用基礎(chǔ)標準。通用基礎(chǔ)標準用于解決工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性問題,位于工業(yè)軟件標準體系結(jié)構(gòu)圖的最底層,是產(chǎn)品標準和行業(yè)應用標準等的支撐。通用基礎(chǔ)標準又可分為“基礎(chǔ)標準”和“通用標準”兩部分,其中:基礎(chǔ)標準是指在工業(yè)軟件領(lǐng)域范圍內(nèi)作為其他標準的基礎(chǔ)并普遍使用,具有廣泛指導意義的術(shù)語、分類、框架和命名規(guī)則等;通用標準是針對工業(yè)軟件這一標準化對象制定的共性標準,它可作為制定工業(yè)軟件標準的依據(jù),包括通用基礎(chǔ)軟件、通用平臺、通用數(shù)據(jù)和通用技術(shù)四個方面,通用基礎(chǔ)軟件指工業(yè)軟件運行所依賴的操作系統(tǒng)、中間件和數(shù)據(jù)庫等,通用平臺指工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)應用管理平臺、工業(yè)數(shù)據(jù)管理與協(xié)同平臺、數(shù)字化技術(shù)平臺、工具鏈平臺、開發(fā)環(huán)境等,通用數(shù)據(jù)是工業(yè)軟件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)格式、產(chǎn)品間的接口數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)/模型/應用和工業(yè)大數(shù)據(jù)等,通用技術(shù)則是指工業(yè)軟件相關(guān)的知識工程、機理模型、工業(yè)智能、工業(yè)資源、工業(yè)互聯(lián)、工業(yè)軟件云、工業(yè)數(shù)字孿生、共性內(nèi)核、軟件工程、軟件可信性等關(guān)鍵技術(shù)。

 ?。?)產(chǎn)品標準。產(chǎn)品標準針對工業(yè)軟件產(chǎn)品的技術(shù)要求,與工業(yè)軟件產(chǎn)品密切相關(guān),是標準體系中的核心部分,包括研發(fā)設(shè)計類產(chǎn)品、生產(chǎn)制造類產(chǎn)品、運營保障類產(chǎn)品、經(jīng)營管理類產(chǎn)品和嵌入式工業(yè)軟件五個部分,由于嵌入式工業(yè)軟件已有相應的標準體系,因此本文主要考慮研發(fā)設(shè)計類產(chǎn)品等交互式工業(yè)軟件產(chǎn)品,其中:研發(fā)設(shè)計類產(chǎn)品標準包括CAD、CAE、EDA、CAPP、PDM/PLM、MBSE和六性等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標準;生產(chǎn)制造類產(chǎn)品標準包括CAM、DCS、PLC、MES、SCADA等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標準;運行保障類軟件產(chǎn)品標準包括PHM、IETM、MRO等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標準;經(jīng)營管理類軟件產(chǎn)品標準包括ERP、SCM、CRM、HRM等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標準。

 ?。?)測試驗證標準。測試驗證標準主要針對工業(yè)軟件產(chǎn)品的測試、驗證以及評價方面的標準,包括工業(yè)軟件產(chǎn)品測試標準、產(chǎn)品驗證標準、系統(tǒng)測試標準以及適配驗證標準等,制定工業(yè)軟件測評、驗證相關(guān)的要求和方法等,以保證工業(yè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量。

 ?。?)系統(tǒng)集成標準。系統(tǒng)集成標準主要針對工業(yè)軟件產(chǎn)品橫向集成、縱向適配等方面接口規(guī)范、集成規(guī)程以及集成產(chǎn)品開發(fā)(IPD)等的標準化,通過加快推進工業(yè)軟件系統(tǒng)集成相關(guān)標準的立項與研制,可有助于解決工業(yè)軟件產(chǎn)品間的集成、適配問題。

 ?。?)行業(yè)應用標準。行業(yè)應用標準位于工業(yè)軟件標準體系結(jié)構(gòu)圖的最頂層,依據(jù)通用基礎(chǔ)標準、產(chǎn)品標準、測試驗證以及系統(tǒng)集成標準,面向電子行業(yè)、航空航天、船舶行業(yè)、汽車行業(yè)、軌道交通、機械裝備、石油化工、電力能源、建筑行業(yè)等特定行業(yè)的具體需求,對通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品標準進行細化和落地,研制工業(yè)軟件產(chǎn)品在具體行業(yè)、型號應用中等應遵循的規(guī)范、細則和實施指南等,指導各行業(yè)共同推進工業(yè)軟件發(fā)展。

  5 結(jié)語

  在我國工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)向縱深躍進形勢下,工業(yè)軟件應用的需求強烈,也迎來了關(guān)鍵的發(fā)展機遇期。但是,我國工業(yè)軟件仍存在關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品體系化發(fā)展能力不足等問題,尤其是因標準體系的缺失、標準零散而導致數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容等問題突出。發(fā)展工業(yè)軟件需要一個好的生態(tài),標準化工作本身就是這個良好的生態(tài)的關(guān)鍵。工業(yè)軟件標準化又是在推進工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、規(guī)范性和引領(lǐng)性的作用。所以,將標準化工作作為重要抓手和關(guān)鍵切入點,可有效支撐和保障工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

  因此,由全國兩化融合標委會工業(yè)軟件工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟等標準化組織開展工業(yè)軟件標準化工作正逢其時。然而,標準化是工業(yè)化過程中非常重要的一項基礎(chǔ)工作,現(xiàn)在業(yè)界對工業(yè)軟件的意見還不太一致,包括工業(yè)軟件術(shù)語、分類、接口、數(shù)據(jù)格式等,所以需要做好一些基礎(chǔ)性研究,通過工業(yè)軟件的標準化工作來統(tǒng)一認識。

  標準體系是指導標準化組織開展工業(yè)軟件標準化工作的指南,是編制標準制修訂規(guī)劃和計劃的主要依據(jù)之一,是促進領(lǐng)域范圍內(nèi)的標準組成達到科學合理化的基礎(chǔ),標準體系建設(shè)已成為標準化工作的主要抓手和工作支撐點,在發(fā)展工業(yè)軟件的同時,建立、健全工業(yè)軟件標準體系的工作尤為重要。

  基于此,本文研究并構(gòu)建了工業(yè)軟件標準體系框架,包括通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測試驗證、系統(tǒng)集成和行業(yè)應用五個部分,可為工業(yè)軟件工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟等標準化組織的工業(yè)軟件標準編制奠定基礎(chǔ)及提供依據(jù),通過有效聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織、用戶單位、供給側(cè)企業(yè)、高校院所展開緊密協(xié)作,共同開展工業(yè)軟件標準研制,讓工業(yè)軟件標準能夠為建設(shè)制造強國、數(shù)字中國提供關(guān)鍵的支撐。

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