规范智能装备技术要求，构建智能产品标准体系
本刊专访《智能化产品术语和通用技术要求标准研究和试验验证》项目负责人宋彦彦
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。打造具有国际竞争力的制造业，是中国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。2015年政府工作报告提出，，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国走向制造强国。在这一过程中，智能制造是主攻方向，也是实现从制造大国向制造强国转变的根本路径。
随着智能技术的飞速发展，智能产品影响着人们工作和生活的方方面面，逐步改变了传统制造业的发展模式、产业格局。发展智能装备和智能产品是智能制造的重要组成部分，产品智能化集成和融合了先进制造技术和信息技术，有效提升感知、分析、决策、控制、学习等能力，集中体现了制造业数字化、网络化、智能化发展要求。
机械工业仪器仪表综合技术经济研究所信息中心教授、智能化产品术语和通用技术要求标准研究和试验验证项目负责人宋彦彦指出，“近年来，我国智能产品发展迅速，但智能化特性良莠不齐，与国外存在一定差距，因此亟需构建智能产品标准框架并抓紧制定术语和通用技术要求等相关基础标准，来规范和指导企业智能产品的研发工作。智能产品标准的研究与制定，将丰富和完善智能制造的研究内容与标准体系，对我国产品智能化提出具体的技术要求，指导生产企业提升产品的智能化水平，推动我国智能制造的发展。”
2015年，工业和信息化部启动智能制造综合标准化专项《智能化产品术语和通用技术要求标准研究和试验验证》项目（以下简称智能化产品项目），执行期为2015年6月~2017年6月。该项目旨在研究智能制造领域中智能产品的技术要求，针对智能制造领域中的制造装备、装置、设备制定基础标准及产品标准，结合对当前国内外各领域评估评测方法的总结，建立智能制造领域中智能产品的评估方法，构建智能产品标准体系。
作为智能制造专项综合标准化试验验证项目之一，智能化产品项目由机械工业仪器仪表综合技术经济研究所（以下简称仪综所）、北京和利时系统工程有限公司、中科院沈阳自动化所、吴忠仪表公司、秦川机床集团、中船重工716所、北京仪综测业公司等单位联合，并邀请清华大学、北京理工大学、北京机床研究所、罗克韦尔、菲尼克斯等国内外知名高校、企业作为标准工作组成员，全面进行智能化产品和通用技术要求的标准研制、试验验证与示范应用。
据了解，智能化产品项目涉及三个标准草案，即《智能产品术语与定义》、《智能产品通用技术要求》、《智能产品智能控制系统通用技术要求》。
上述三个标准草案将解决以下三个方面的问题：
①规范智能化产品术语和定义：针对不同领域、种类繁多的智能装备与关键基础件，开展智能化统一术语和定义规范的理论研究，为智能化产品标准深化研究提供统一规范术语；
②提炼并验证智能化产品特征要素与技术要求：分析、提取智能化水平的特征要素与基本功能，并面向产品全生命周期，提出智能化核心功能、关键技术的通用技术要求，为实现智能制造的产品智能化发展，奠定重要的技术和标准基础；
③指导智能化能力的发展与完善：提出智能产品的智能化能力评估方法，结合智能化特征要素与技术要求指导智能产品的核心功能与关键技术的评估、完善，不断提升产品智能化能力。
宋彦彦介绍说，“该项目中的智能化产品主要指具有智能特征要素的智能生产装备（如工业机器人、增材制造、人机交互系统等）以及可实现高端装备智能化的智能传感器、仪器仪表、控制系统、执行机构等智能化产品关键基础件。”
智能产品应用行业和涵盖范围广泛，且涉及多学术领域。因此，该项目需从大量的智能产品需求中提取共性、通用的术语与技术要求，对标准编制的技术前沿性、实践适用性、内容通用性等方面提出了严峻挑战。
对此，项目组赴德国汉诺威对国外最新智能产品发展进行调研，借鉴了德国工业4.0中智能产品特性的六个维度以及我国发展较早且比较完善的智能家电标准，对国内具有代表性的10余家企业进行走访和调研，对国内从1985年~2016年间的典型智能产品，如PLC、DCS、阀门定位器、机器人等的发明专利和实用新型专利进行了检索分析，先后召开项目工作组、标准工作组会议10余次，同时结合对国内外期刊、论文等资料的研究，进行智能特性的提炼和验证。”
有调查才有发言权，智能化特性的制定经历了长期调查分析、研究编制、反复验证、不断调整的艰辛过程，宋彦彦感触颇深，“目前，国内外学术界尚未形成对智能产品和智能装备的明确定义，国内外研究人员都在致力于产品、装备智能化的研究。为了验证这些特性的适用性及普遍性，项目组选取了PLC、智能阀门定位器两种产品，召开有行业专家、用户等参加的专家咨询会，针对每项智能特性确定评估指标和权重，并对国内外知名企业生产的典型产品的智能化水平进行了评估。”
谈了这么多，那么智能化产品项目中所指的智能化特性到底有哪些呢？宋彦彦介绍说，“我们项目组经过大量的分析研究、考证与试验，归纳总结了八个关键特性，即感知、监控、适应与优化、互联与集成、交互与协同、数据与服务、人工智能、新兴商业模式。前七个特性都属于智能化产品的固有属性，其中人工智能将是智能制造的最终发展方向，新兴商业模式将产品与服务相结合，以向终端用户不断提供新的价值增长点为目标。”
根据任务要求，项目组在仪综所亦庄基地搭建了试验验证平台，提供不同类型智能化产品通用技术要求要素的完整性评估，针对部分核心要素的技术指标实现定量评测。目前，试验验证平台已进入调试阶段，下一步将通过验证平台和示范应用对标准技术要求进行实际验证，并修正和完善标准提出的智能特性指标。未来，该平台除了进行相关标准的验证外，在后期的应用方面还将进行相关产品的智能水平的验收工作，为企业产品的开发作智能化的指导。
智能化产品项目正循序渐进的进行着，其创新性、实用性、适用性得到了大家一致好评。对于该项目的突出优势，宋彦彦侃侃而谈，“首先，该项目基于国内外智能化相关技术、智能制造相关标准的充分调研，提出智能化的科学内涵及智能化产品的统一术语与定义，提出智能产品的基本智能特性，为我国工业企业研发智能产品提供指导，并促进智能制造综合标准体系的发展完善；其次，该项目准确把握了我国制造业发展现状，制定符合我国智能制造发展与制造业转型升级需求的智能化产品通用技术标准，并形成实践可行的智能化产品的智能水平评估，为我国工业产品的智能化升级明确了建设目标，有利于提升我国产品的国际竞争力；再次，该项目基于智能化产品试验验证平台的搭建，提供标准的技术检验，从而保证标准制定的科学性，促进智能化产品标准的不断规范与完善。”
据悉，智能化产品项目组派员参加了IEC/TC65/AHG3智能制造框架和系统架构（smartmanufacturing framework and system architecture）国际标准工作组，在国际会议上介绍我国有关智能产品标准研究思路、研究成果等，并及时掌握国外智能产品、智能装备标准研究的最新进展。目前，项目组正在起草智能产品评估为主题的标准提案，计划向IEC/TC65提出立项申请。
“日前，该项目的三个标准草案基本完成，5月即将召开第二次专家审查会。现阶段，三个草案的研究报告、标准编制说明、专家意见采集等资料都在整理中，为今年6月底的项目验收做积极准备。”宋彦彦表示，“下一阶段，项目组将开展产品智能水平评估规范的研究和制定，在现已开展的PLC、阀门定位器等智能产品水平评估的基础上，扩大产品评测范围，为企业提升产品智能化水平提供更多服务。”
（作者：《电气技术》杂志记者 刘星）