IEC TS 63283-22025 工业过程测量、控制和自动化.智能制造.第2部分用例标准立项发展报告

StandardizationDevelopmentReport:Industrial-processmeasurement,controlandautomation-Smartmanufacturing-Part2:Usecases标准立项发展报告：工业过程测量、控制和自动化智能制造第2部分：用例摘要随着全球制造业向数字化、网络化和智能化方向深度转型，智能制造已成为各国产业升级的核心战略方向。在此背景下，统一的国际标准对于规范智能制造系统架构、数据交互和业务流程具有至关重要的作用。IECTS63283-2:2025《工业过程测量、控制和自动化智能制造第2部分：用例》作为国际电工委员会（IEC）智能制造标准体系的重要组成部分，系统性地归类并描述了智能制造各典型场景的用例。本报告全面梳理了该标准的立项背景、制定历程和主要内容，深入分析了其技术框架、应用领域以及对我国智能制造标准化工作的借鉴意义。报告指出，该标准通过场景化用例的方式为智能制造系统的设计、实施和评估提供了统一的参考范式，有效填补了工业过程测量与控制领域在智能制造应用场景描述层面的标准空白，对于促进全球智能制造技术的互操作性和产业协同发展具有重大意义，同时也为后续相关标准制定提供了重要的方法论基础。关键词：智能制造；用例；工业过程测量与控制；IEC标准；标准化；系统架构Keywords:SmartManufacturing;UseCases;Industrial-processmeasurementandcontrol;IECStandards;Standardization;SystemArchitecture1引言1.1研究背景全球新一轮科技革命和产业变革加速演进，以人工智能、物联网、大数据、数字孪生等为代表的新一代信息技术正在与制造业深度融合，推动制造业生产方式、产业形态和商业模式发生深刻变革。智能制造作为制造强国建设的主攻方向，其发展水平直接关乎国家制造业核心竞争力。然而，智能制造涉及的技术领域广泛、应用场景复杂、参与主体多元，亟需一套科学完善的标准体系加以规范和引导。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威性的国际标准化组织之一，长期致力于工业过程测量、控制和自动化领域的标准化工作。2017年，IEC正式成立智能制造系统委员会（IEC/SyCSM），统筹推进智能制造领域国际标准的制定与协调工作。IECTS63283系列标准正是在这一背景下启动制定的智能制造领域关键技术标准。1.2标准立项意义IECTS63283-2:2025的制定和发布具有多方面的重要意义。首先，该标准通过对智能制造各领域典型用例的系统收集、分类和规范化描述，为不同行业、不同规模的企业实施智能制造提供了可参考、可复制的典型模式和最佳实践。其次，该标准建立了统一的用例描述框架和评估方法，有效促进了智能制造系统供应商、集成商和用户之间的沟通与协作，降低了系统集成的技术壁垒。第三，该标准为后续智能制造相关标准的制定提供了方法论基础和参考模板，推动了IEC智能制造标准体系的协调发展和整体优化。2标准概述2.1标准基本信息-标准编号：IECTS63283-2:2025-标准全称：工业过程测量、控制和自动化智能制造第2部分：用例-英文名称：Industrial-processmeasurement,controlandautomation-Smartmanufacturing-Part2:Usecases-标准状态：现行-发布机构：国际电工委员会（IEC）-发布日期：2025年12月23日-标准性质：技术规范（TechnicalSpecification）-ICS分类号：25.040.40（工业过程的测量和控制）-标准语言：英语2.2标准定位本部分属于IECTS63283系列标准的第2部分。该系列标准围绕智能制造领域制定了系列化技术规范，覆盖了智能制造的系统架构、用例、要素等关键维度。IECTS63283-2:2025专注于“用例”（UseCases），即在智能制造环境中，对特定系统或系统部件在特定条件下的运行模式、交互流程和应用效果的具象化、标准化描述。该标准属于技术规范（TS）类型，表明其内容具有技术前瞻性和时效敏感性，可随技术和产业发展快速迭代更新，体现了IEC在智能制造这一快速演进领域响应市场需求、灵活制定标准的策略。3标准主要内容3.1术语与定义该标准明确界定了智能制造、用例、用例场景、利益相关者、系统边界等基础术语的定义，为后续内容提供了统一的概念基础。其中“用例”被定义为对系统在特定条件下响应外部请求或事件的行为模式的标准化描述，涵盖参与角色、前置条件、流程步骤和预期结果等要素。3.2用例描述框架标准构建了一套结构化的用例描述框架，包括以下核心维度：-用例标识：唯一标识符、名称、版本号等元数据信息；-目标与动机：用例解决的业务问题、预期实现的价值；-参与角色：涉及的人员角色、系统组件和外部实体；-前置条件：用例启动前需满足的系统状态和外部环境条件；-基本流程：用例执行的主要步骤和交互路径；-可选流程：异常情况下的分支路径和扩展流程；-后置条件：用例完成后系统的状态变化和输出结果；-非功能需求：性能、安全性、可靠性等约束条件。3.3智能制造用例分类体系该标准参考了工业互联网参考架构模型（IIRA）、德国工业4.0参考架构模型（RAMI4.0）以及中国国家智能制造标准体系建设指南等国内外重要成果，将智能制造用例按照业务流程、技术层次和行业领域三个维度进行系统分类：-业务流程维度：涵盖产品设计、工艺规划、生产制造、质量检测、仓储物流、运维服务等产品全生命周期各阶段；-技术层次维度：涉及设备层、单元层、车间层、企业层和协同层五个层级，覆盖从现场设备到跨企业协同的完整技术栈；-行业领域维度：适用于离散制造、流程制造、混合制造等不同类型的行业场景，兼顾个性化定制、柔性生产、远程运维等新兴模式。3.4典型用例示范该标准在分类体系基础上，重点列举了一批具有代表性和推广价值的智能制造典型用例，具体包括：-智能排产优化用例：基于实时生产数据和订单信息，通过人工智能算法实现生产计划的动态优化调整，有效提升设备利用率和订单交付率；-预测性维护用例：通过物联网传感设备实时采集设备运行数据，结合机器学习模型预测设备剩余寿命和潜在故障，实现从被动维修向主动维护的转变；-产品质量追溯用例：利用区块链和标识解析技术，实现产品从原材料采购、生产加工到物流配送的全链条质量信息追溯，增强质量管理的透明度和可信度；-供应链协同用例：基于工业互联网平台实现上下游企业间的信息共享和业务协同，优化库存水平，提升供应链整体响应速度和韧性。3.5用例评估方法为帮助标准使用方有效评估和选用适合自身需求的用例，该标准还提供了用例评估的参考指标和方法，涵盖技术成熟度、实施成本、预期收益、风险水平等评价维度，并建议结合企业实际状况开展适用性分析和优先级排序。4主要参与单位介绍4.1牵头制定机构：国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域国际标准的制定。IEC的成员覆盖全球170多个国家和地区，其标准体系涵盖电力、电子、电信、自动化等广泛领域，对全球技术进步和贸易便利化发挥着不可替代的作用。IEC下设的工业过程测量、控制和自动化技术委员会（IEC/TC65）是负责工业自动化领域标准制定的核心技术委员会。TC65成立数十年来，已发布数百项国际标准，覆盖工业过程测量、工业控制设备、系统集成、工业网络通信、系统安全与功能安全等方向，是IEC中最为活跃和重要的技术委员会之一。该技术委员会由来自各国的工业自动化专家组成，长期以来与ISO、ITU等国际标准化组织保持密切协作，其标准成果被广泛应用于流程工业、离散制造业、能源管理、智慧城市等多个领域。在智能制造标准化方面，IEC于2017年成立了智能制造系统委员会（IEC/SyCSM），旨在协调IEC内部各技术委员会在智能制造领域的标准化活动，推动跨领域、跨行业的标准化合作。IEC/SyCSM负责制定智能制造系统架构、参考模型、用例和方法论等基础性标准，为各行业智能制造的实施提供顶层设计和通用指南。4.2主要参与国与行业力量作为一项国际标准，IECTS63283-2:2025的制定汇聚了全球多个国家的专家智慧和行业经验。其中，德国凭借工业4.0战略的先行优势，在用例描述框架和参考架构方面做出了突出贡献；中国依托庞大的制造业基础和丰富的智能制造应用场景，在典型用例收集和分类体系构建等方面发挥了重要作用；日本、美国、韩国等制造业强国也在预测性维护、质量追溯等专项用例领域贡献了各自的最佳实践。值得注意的是，中国国家标准化管理委员会积极组织国内相关单位深度参与该标准的制定工作。国内多家科研院所、高等学校和龙头制造企业通过对口技术委员会参与了用例征集、框架研讨和标准评审等关键环节，将中国智能制造实践中的成功经验和创新模式推向国际标准舞台，提升了中国在全球智能制造标准化领域的话语权和影响力。5标准价值与应用分析5.1对产业升级的促进作用该标准通过总结智能制造领域的最佳实践，提供了一批经过验证的典型用例，对制造企业推进智能化改造和数字化转型具有积极的示范引导作用。企业在规划智能制造项目时，可参照标准中的用例框架和示范案例，结合自身行业特点和业务需求进行匹配和选择，显著降低方案设计的前期成本和试错风险，加快智能制造项目落地实施进程。5.2对系统集成与互操作性的推动智能制造的核心挑战之一在于异构系统和异构设备之间的互联互通与互操作。该标准通过对用例参与者、交互流程和数据接口的规范化描述，为不同供应商提供的系统组件之间的集成提供了通用语义和接口约定，有效减少了系统集成的技术摩擦，提升了多源系统协同运行的效率和可靠性。5.3对后续标准制定的方法论贡献该标准建立了一套经过实践检验的用例开发、描述和评估方法论，为IEC智能制造系列标准的后续开发提供了方法论基础。新标准制定时可利用该标准提供的统一框架进行需求分析和用例定义，保障了标准体系的整体一致性和衔接性，促进了IEC智能制造标准组合的协调发展。6对中国的启示6.1技术层面中国应深入研究IECTS63283-2:2025的用例描述框架和分类体系，将其与我国已发布的国家标准《智能制造系统架构》（GB/T40647）和《智能制造应用互联第1部分：集成要求》（GB/T40209）等进行系统比对分析，找出差异点和互补点，推动国内标准的适应性修订和完善，实现国际标准与国家标准之间的协调衔接。6.2产业层面鼓励行业协会、产业联盟和龙头企业基于该标准开展行业级用例库建设，分行业、分领域收集整理具有中国特色的智能制造优秀案例，形成覆盖主要制造业门类的用例资源池，为广大中小企业实施智能制造提供丰富、可借鉴的参考资源。6.3标准化战略层面持续深化参与IEC/SyCSM等国际标准化组织的活动，有计划地培养和推送更多中国专家进入智能制造国际标准制定工作组，深度参与用例征集和标准起草工作。同时，主动将中国智能制造的成功实践和创新成果提炼为国际标准提案，增强中国在智能制造国际标准化治理中的制度性话语权。7结论与展望IECTS63283-2:2025作为智能制造领域重要的国际技术规范，通过建立统一、系统的用例描述框架和分类体系，为全球智能制造的实施部署提供了极具价值的参考指南和最佳实践参考。该标准的发布不仅填补了工业过程测量与控制领域在智能制造用例规范方面的标准空白，也为智能制造相关技术标准的协同发展奠定了坚实基础。展望未来，随着人工智能、数字孪生、边缘计算等新兴技术的持续演进和制造业数字化转型的深入推进，智能制造用例的内容和形式将不断丰富和演变。该标准作为技术规范，具有随技术发展快速迭代更新的灵活性优势，预计将在后续版本中持续纳入更多新兴技术应用场景和跨行业协同用例。同时，该标准与ISO/IEC其他智能制造相关标准的协同配合将更加紧密，逐步形成覆盖全面、层次分明、动态更新的智能制造国际标准生态系统。参考文献[1]IECTS63283-2:2025,Industrial-processmeasurement,controlandautomation-Smartmanufacturing-Part2:Usecases[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]国家标准化管理委员会.国家智能制造标准体系建设指南（2023年版）[R].北京:工业和信息化部,国家标准化管理委员会,2023.[3]IEC/SyCSM.StrategicbusinessplanofIECSystemsCommitteeonSmartManufacturing[R].Geneva:IEC,2022.[4]国家市场监督管理总局.GB/T40647-2021智能制造系统架构[S].北京:中国标准出版社,2021.[5]PlattformIndustrie4.0.RAMI4.0-AReferenc