制造业数字化仿真 分级-编制说明

标准编制说明（征求意见稿）标准名称：标准级别：团体标准起草单位：国家工业信息安全发展研究中心等编制日期：2021年12月30日 1工作简要过程《制造业数字化仿真分级》本文件由中关村信息技术和实体经济融合发展联盟提出并归口，按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。任务来源数字化仿真是数字化研发设计、生产制造、运营管理等活动中重要的方法工具，是实现制造业数字化转型的重要解决方案，制造企业深入利用数字化仿真，有助于降低研发成本、缩短制造周期、加快产品研发，有利于打造资源节约型、环境友好型、持续创新型企业。工信部高度重视制造业数字化仿真领域标准化工作，《2021年工业和信息化标准工作要点》指出：强化制造业数字化转型融合标准制定，开展制造业数字化仿真等领域的标准研究。《2021年信息化和软件服务业标准化工作要点》也强调：做好两化融合标准研制，制定制造业数字化仿真管理等融合关键领域标准。当前，纵观中国企业的仿真现状，面临大企业“假仿真”、小企业“无仿真”的困局，昂贵的仿真软件、人员成本使广大的中小企业对数字化仿真踌躇不前，而具备开展仿真条件的大中型企业中，相当一部分仅限于演示和展示，数字化仿真并未真正成为指导生产的依据，仿真的效用效能远没有得到充分发挥。其中重要的一个原因，是因为缺少一套系统的标准来明确规范不同级别的仿真应达到的水平和能力要求，导致行业内无法统一评判企业仿真水平的高低。本标准立足产业需求，针对以上产业界亟需解决的痛点问题，制定一套行之有效的衡量制造业数字化仿真水平的分级标准，对制造企业数字化仿真水平进行客观评价，并引导制造业不断提升数字化仿真应用水平，实现高质量发展。主要工作过程2021年3月9日，国家工业信息安全发展研究中心在北京组织召开制造业数字化仿真标准化研讨会，来自高校、研究院所、重点企业的十余名该领域专家参加了会议，围绕制造业数字化仿真标准化工作的重点和方向进行了讨论，研究明确了第一批推动的包括《制造业数字化仿真分级》标准在内的制造业数字化仿真系列标准。2021年4月22日，国家工业信息安全发展研究中心在北京召开制造业数字化仿真系列标准研讨会，制造业仿真及标准化领域权威专家出席会议，对《制造业数字化仿真分级》标准的技术内容、推进方式提出了宝贵的建议。2021年5月8日，全国团体标准信息平台发布通知，《制造业数字化仿真分级》团体标准项目正式立项。2021年5月21日，国家工业信息安全发展研究中心组织召开《制造业数字化仿真分级》标准线上研讨会，来自高校、研究院所、央企集团、龙头企业的二十余家单位代表出席会议，围绕分级标准各等级的名称及分级方法展开热烈讨论，为研制高质量、高实用性标准积极贡献智慧。2021年8月24日，《制造业数字化仿真分级》国家标准项目参加工信部立项答辩，并顺利通过。2021年12月9日，国家工业信息安全发展研究中心、北京航空航天大学、安世亚太科技股份有限公司、北京临近空间飞行器系统研究所等单位对标准进行丰富完善，明确了标准下一步修改方向。2021年12月10日至今，国家工业信息安全发展研究中心组织对标准文本进行了优化完善，形成了完善的标准文稿，拟面向社会征求意见。2标准编制原则和主要内容2.1编制原则1）标准编写体例正式规范。本标准在编写格式上符合我国国家标准GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》。2）标准主题紧密结合制造业数字化转型需求。当前数字经济发展势头依然十分强劲，新模式、新业态不断涌现，为制造业发展提供强力的支撑，制造业面临数字化转型的普遍需求。而数字化仿真以模型搭建和虚拟验证为核心，对产品或制造活动进行设计、规划和预测，从而提高研发效率、优化工厂布局、保障人员安全并节省制造成本，已应用于制造业多个细分领域，成为数字化转型的重要解决方案。本标准紧密结合制造业数字化转型需求，围绕制造业数字化仿真这一主题，制定科学度量仿真水平的分级标准，以标准引领制造业科学逐级提升数字化仿真应用水平，加快实现制造业转型升级。3）标准条款贴近产业实践、注重应用实效。本标准以引导制造企业应用数字化仿真提升业务能力为目标，广泛调研了制造业内不同规模的企业开展数字化仿真的实践情况，各仿真等级的名称及具体要求均来自于产业实践的凝结提炼，确保标准应用实效。在标准起草组成员单位中约有一半系开展数字化仿真的制造企业，也为保障标准的产业应用奠定了基础。4）标准起草过程广泛联合业界力量。本标准在研制推进过程中，注重广泛联合业界力量，曾多次召开标准起草会、专家研讨会，广泛听取并充分采纳业内专家、生产一线的意见建议，标准文稿的形成凝集了行业智慧和经验，为标准的科学性和实用性提供了保障。2.2主要内容本标准规定了制造业数字化仿真分级的术语和定义、分级原则，明确了制造业数字化仿真等级划分要素，给出了制造业数字化仿真分级模型，提出了制造业数字化仿真各等级的具体要求。主要包括以下内容：（一）术语和定义规定了数字化仿真、仿真模型等术语定义。（二）制造业数字化仿真分级原则a）通用性制造业数字化仿真分级应考虑制造业数字化仿真的共性特征，保证分级对于制造业全行业的数字化仿真具有通用性。b）阶梯性制造业数字化仿真各分级之间具有一定的阶梯性，且从最低级到最高级逐级递进，引导企业依据标准不断发展提升数字化仿真能力。c）实操性制造业数字化仿真各等级之间边界清晰、级别分明，具有实际可操作性，便于依据标准进行制造业数字化仿真水平定级。（三）本标准明确了制造业数字化仿真等级划分要素通过对制造业数字化仿真的整体分析和归纳，制造业数字化仿真等级划分涉及三大要素，即：仿真实验替代实物实验的程度、仿真结果在生产实践中发挥作用的程度、仿真模型对仿真对象的复现程度，据此衡量制造业数字化仿真水平。（四）制造业数字化仿真分级模型综合考虑制造业数字化仿真等级划分要素，本标准提出制造业数字化仿真分级模型，包含从低到高四个等级，即：a)0级：原理演示。企业可运用原理性仿真软件对制造原理、过程进行演示性仿真，仅限于分析研究和实验测试，仿真结果无法指导生产，企业对产品的设计、制造与运维等制造活动采用实物实验进行验证。b)1级：辅助参考。企业可运用单机部署仿真软件开展单元级离线仿真和验证，仿真结果可作为制造活动的辅助参考，并据此开展产品小批量试产。c)2级：决策依据。企业可基于集成仿真平台开展系统性集成仿真，仿真结果可作为生产实践活动的依据，开展产品大批量生产制造。d)3级：正向驱动。企业可开展实时在线仿真，依据仿真结果对制造活动实时操控、在线优化形成正向驱动，不断推动产品迭代创新。通过对制造业数字化仿真进行分级，可以更合理地促进相关企业单位明确自我定位和制定发展规划，同时指导生产实践。（五）制造业数字化仿真等级要求《制造业数字化仿真分级》依据三大要素分别对0级至3级共四个等级的制造业数字化仿真水平制定了具体、明确、严格的要求，可指导各企业进行等级划分和进行生产实践规划。（六）资料性附录列表给出了制造业数字化仿真等级与各主要划分要素的关系。3主要验证和应用情况及效益分析3.1验证及应用情况标准起草组围绕制造业数字化仿真水平等级进行了大量的行业调研，本标准核心技术内容来源于行业实践的凝结与提炼。为开展标准的应用验证，正在筹建制造业数字化仿真标准应用验证平台，采集标准应用数据，并基于数据分析结果不断优化标准内容。此外，本标准的研制充分吸纳了业内专家的意见和建议，标准起草组中也汇集了航空航天、船舶、轨道车辆等各领域企业，为标准的有效应用和实施提供了保障。3.2应用效果及效益分析（一）预期社会效益当前我国制造业数字化仿真总体处于起步阶段，制造业数字化仿真水平无法度量、改进方向不明确，直接影响了仿真效能的充分发挥，本标准针对上述问题给出了实用的、可操作的分级标准，有助于开展数字化仿真的制造企业依据标准对自身仿真水平能力进行评估，定位自身仿真水平能力的不足，逐级提高数字化仿真应用水平与能力，对于加速制造业转型升级、实现高质量发展具有重要的促进作用（二）预期经济效益预期本标准发布后，将为制造业数字化仿真水平提供一个客观科学、且实际可操作的评价标尺，指导开展数字化仿真的制造企业明确正确的仿真方向，不断优化仿真活动，提升仿真水平，运用数字化仿真有效缩短研发周期、节约研发成本、提升工作效率、提高创新能力，打造数字化条件下企业核心竞争力，为企业赢得客观的经济收益。4采标情况无。5与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系无。6重大分歧意见的处理经过和依据无。7