IEC SRD 634592026 智能制造用例模板标准立项发展报告

智能制造用例模板标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TemplateforSmartManufacturingUseCases摘要随着新一代信息技术与制造业深度融合，智能制造已成为全球工业转型升级的核心方向。在智能制造系统架构设计与落地实施过程中，用例（UseCase）作为一种描述系统功能需求与交互场景的有效工具，其编写质量直接影响系统设计的科学性与工程实施的规范性。然而，当前智能制造领域用例编写缺乏统一模板，存在格式各异、要素缺失、粒度不一等问题，严重制约了智能制造解决方案的复用性与互操作性。在此背景下，国际电工委员会（IEC）依托其智能制造系统委员会，组织研制并发布了IECSRD63459:2026《智能制造用例模板》标准。该标准旨在为智能制造领域的用例编写提供统一、规范的结构化模板与方法论指导，涵盖用例的术语定义、结构要素、编写规则、建模方法及应用指南等内容。本报告系统梳理了该标准的立项背景、研制过程、核心技术内容及其行业应用价值，分析了标准对智能制造系统设计、标准研制和产业实践的多维影响，并对标准的未来发展方向进行了展望。本报告认为，IECSRD63459:2026的发布标志着智能制造用例编写从经验化走向规范化，对推动全球智能制造标准化体系建设具有重要的里程碑意义。关键词：智能制造；用例模板；IECSRD63459；标准化；系统架构；互操作性Keywords:SmartManufacturing;UseCaseTemplate;IECSRD63459;Standardization;SystemArchitecture;Interoperability1引言智能制造是将新一代人工智能、物联网、大数据等信息技术与制造技术深度融合的新型生产方式，其核心在于实现制造全生命周期的感知、分析、决策与执行。用例技术源自软件工程领域，是一种系统化描述系统功能需求和行为交互的建模工具。在智能制造系统架构设计中，用例能够以结构化方式刻画制造场景中的参与者、功能需求、交互流程及约束条件，为系统设计、标准制定和方案评估提供统一的沟通语言和分析框架。然而，长期以来智能制造领域的用例编写缺乏统一的规范约束。不同企业、研究机构和标准化组织在编写用例时，采用各自的模板格式和表达方式，导致用例文档在结构、内容深度、粒度控制等方面存在显著差异。这种碎片化状况引发了一系列问题：一是用例难以在不同组织和系统之间有效共享和复用，二是用例之间的可比性和一致性不足，难以支撑系统性的分析比较，三是用例向标准提案的转化效率低下，制约了标准化工作的推进。在此背景下，国际电工委员会（IEC）积极回应产业界和标准化界的迫切需求，依托智能制系统委员会（IEC/SyCSM）启动了智能制造用例模板的标准化研制工作。历经多轮国际研讨、草案编制、意见征集和技术审查，最终于2026年6月正式发布了IECSRD63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。该标准的发布填补了智能制造用例编写规范化的国际标准空白，为全球智能制造相关方提供了统一的用例编写框架和方法指引。2标准立项背景与研制过程2.1智能制造标准化需求分析智能制造作为制造业数字化转型的高级形态，其标准化工作一直是国际标准化组织关注的重点领域。IEC于2017年批准成立了智能制造系统委员会（IECSyCSM），专门负责智能制造系统级的标准化工作，包括系统架构、参考模型、用例收集与分析、术语定义等基础性标准的研究与制定。在IECSyCSM的工作框架中，用例的收集与分析是一项基础性、先导性工作。通过广泛采集来自不同行业、不同场景的智能制造用例，可以识别共性需求、发现标准缺口、提炼最佳实践，从而为后续标准的规划和制定提供依据。然而，各相关方提交的用例在格式和内容上差异悬殊：有的用例侧重于商业目标描述，有的侧重于技术实现细节，有的则侧重于标准需求映射。这种不统一的状态不仅增加了用例评审和比较的难度，也降低了用例库的整体利用效率。IECSyCSM在对已收集的数百个智能制造用例进行系统分析后，明确指出：“当前用例的呈现方式缺乏一致性，这对识别标准缺口、制定标准策略构成了实质性障碍。亟需制定统一的用例模板标准，以确保用例的结构、内容和粒度要求得到明确界定。”这一结论成为推动IECSRD63459立项的直接动因。2.2国际标准化形势研判从国际形势看，智能制造用例标准化已成为主要工业化国家和国际标准组织的关注焦点。德国作为工业4.0的发起国，在其参考架构模型（RAMI4.0）框架下探索了用例的结构化描述方法；美国在智能制造生态系统的用例收集实践中积累了丰富经验；日本则在产业价值链的用例建模方面开展了积极探索。此外，国际标准化组织ISO/TC184在智能制造用例方面也有相应的工作部署。在此背景下，IEC作为电工电子工程领域的权威国际标准化组织，有必要牵头制定统一的智能制造用例模板国际标准，以协调各方力量，形成全球共识。2.3标准研制进程回溯IECSRD63459的研制经历了严格的标准化工作程序。从提案阶段（PreliminaryStage）到最终发布，历时约两年左右（从前期预研到正式发布），大致经历了以下几个关键阶段：预研与提案阶段：IECSyCSM在系统评估用例收集分析实践经验的基础上，于2024年前后提出了制定智能制造用例模板标准的建议。该建议获得了委员会内部多数成员的赞同，并有来自中国、德国、日本、美国等多个国家的专家表示积极参与。起草阶段：成立专门的项目组（ProjectTeam），由具备智能制造和标准化双重背景的专家组成起草团队。起草团队在广泛调研已有用例模板和实践经验的基础上，经多轮讨论和迭代完善，形成了标准草案。征求意见阶段：草案在国际范围内广泛征求意见，涵盖各国家委员会、相关技术委员会、行业协会及企业代表。意见征集过程中，各方就用例模板的结构设计、要素设置、适用范围等问题提出了大量建设性意见。起草团队对收到的意见逐条进行了处理和响应，对草案进行了系统性修改和完善。批准发布阶段：经IEC标准化管理委员会的最终审查和批准，IECSRD63459:2026于2026年6月16日正式发布。该标准作为系统参考德尔亚诺（SystemReferenceDeliverable）类型的标准文件，为智能制造领域提供了权威的用例编写指南。3标准核心内容解析3.1标准定位与适用范围IECSRD63459:2026定位于智能制造领域的系统参考性标准文件，属于IEC系统参考德尔亚诺（SRD）系列标准。该标准适用于智能制造各行业领域（如离散制造、流程工业、混合制造等）中的用例编写工作，为以下活动和场景提供模板和方法支持：-智能制造系统需求分析与架构设计中的用例建模；-智能制造用例的采集、整理与归档管理；-智能制造标准化工作中基于用例的标准需求识别与提案编制；-智能制造解决方案的评估、比较与选型。标准可从三个层面加以理解：一是提供了一个通用的用例模板骨架，涵盖用例编写所需的各核心要素；二是给出了各要素的具体编写说明和示例，引导编写者规范、准确地描述用例；三是提供了用例的分级分类框架和扩展机制，以适应不同场景和不同粒度的描述需求。3.2用例核心结构要素IECSRD63459:2026所规定的智能制造用例模板包含一组结构化的核心要素，分为基本信息、目标描述、场景描述、功能需求、资源需求、约束条件、标准映射和评估指标等类别。基本信息类要素涵盖用例名称、标识符、版本号、编制单位、编制日期、状态等信息，用于用例的识别、追溯和管理。用例名称应准确反映用例的核心功能或场景特征，标识符应遵循统一的编码规则以确保唯一性。目标描述类要素包括用例的业务目标、技术目标及其与智能制造总体目标的关联关系。业务目标需描述用例所服务的业务诉求和预期效益，技术目标需说明为实现业务目标所需达到的技术指标或能力，并应关联参考智能制造参考模型（如RAMI4.0或IMSA参考模型）的相应层级和视角。场景描述类要素是描述用例发生背景和具体流程的核心部分。具体包括：-系统边界与环境：描述用例所涉及的系统范围、运行环境及外部接口；-参与者：识别参与该用例的各类角色。参与者可能是人或组织，也可能包括设备、系统或软件服务；-前置条件：描述用例启动前必须具备的状态或条件；-流程描述：按时间序列描述用例的主流程和备选流程。流程描述应使用标准化的图示或结构化文本，明确各步骤的执行者、输入、输出及交互关系；-后置条件：描述用例执行完成后系统应达到的状态。功能需求与资源需求类要素用于描述用例在功能层面和资源层面的具体需求。功能需求应具体、可验证，避免模糊表述；资源需求涵盖数据资源、硬件资源、软件资源、人力资源等类型。约束条件类要素用于描述用例实施过程中必须遵守或考虑的限制性条件，包括技术约束、安全约束、法规约束等。技术约束如通信协议、数据格式等，安全约束如信息安全等级保护要求、功能安全要求等，法规约束如数据保护法规、行业监管规定等。标准映射与评估指标类要素用于分析用例对现有标准的引用需求，将用例涉及的术语、数据格式、通信协议、安全要求等特征与现有国际标准、国家标准等映射关联。评估指标则需定义衡量用例目标实现程度的定量或定性指标。3.3编写规则与建模方法为提高用例编写的一致性和可读性，IECSRD63459:2026还包含用例编写规则、命名规范和引用规则，并推荐用例编写者使用统一建模语言（UML）的用例图进行可视化表达。标准还规定了用例与参考模型的关系。编写者应说明用例所对应的参考模型视角，如RAMI4.0的层级、生命周期价值流、企业层级等维度，以及用例与相关标准体系的映射关系和依赖关系。这一规定增强了用例的标准关联性分析能力，有助于识别标准缺口和推动标准提案。4主要参编单位介绍IECSRD63459:2026汇集了来自全球多个国家的标准化专家和行业技术力量。各参与国国家委员会积极组织本国专家深度参与标准研制工作，贡献了丰富的实践经验和技术智慧。以中国为例，中国作为全球制造业大国和智能制造的重要推动者，在IECSRD63459的研制过程中发挥了积极作用。中国机械工业联合会、中国电子技术标准化研究院等单位组织国内相关专家，基于中国智能制造实践经验和标准化成果，为标准贡献了多项关键输入。具体而言，中国专家团队重点在以下方面提供了专业知识和技术支撑：一是系统梳理了中国智能制造标准化实践中的用例编写需求，特别是在《国家智能制造标准体系建设指南》框架下的实践经验；二是基于中国在离散制造和流程工业领域积累的典型用例素材，为标准中的示例内容提供了丰富的一线素材支撑；三是将中国国家标准中关于智能制造用例编写的技术要求和格式规范等成果转化为国际标准提案的输入参考。此外，中国专家团队还参与了用例分类框架设计和标准映射机制等工作。可以说，IECSRD63459:2026的成功发布也是中国智能制造标准化经验走向国际的重要体现。5标准应用价值与产业影响分析5.1促进智能制造系统设计的规范化IECSRD63459:2026的实施为智能制造系统设计提供了统一的用例建模规范。在系统需求分析阶段，设计人员可依据该标准编写用例文档，确保需求描述的完整性、准确性和一致性。在系统设计阶段，基于标准化的用例模型可直接支持系统架构设计和模块划分，提高设计效率和设计质量。对于复杂的智能制造系统建设项目，规范化的用例编写有助于各方达成共识、降低沟通成本、减少因需求理解不一致而导致的返工。5.2提升标准研制效率与质量该标准对基于用例驱动的标准化工作模式提供了有力支撑。在智能制造标准规划与研制过程中，标准提案的编制可基于规范化的用例模板，清晰地表达标准需求和应用场景。用例中提供的标准映射分析，能够帮助标准化工作者有效识别已有标准的覆盖范围和缺口领域，为标准体系的完善提供决策依据。同时，统一模板也便于标准化专家对来自不同渠道的用例进行高效评审和比较。5.3推动行业解决方案的互操作与复用IECSRD63459:2026通过统一用例的表达规范，显著提升了不同组织之间用例的互操作性和复用性。制造企业、系统集成商、软件开发商等可根据标准化的用例文档，快速理解他人的需求和方案，减少重复设计。在供应链协同方面，统一格式的用例描述有助于不同企业间精确传递需求和约束，降低协作成本。在解决方案选型方面，采购方可通过标准化的用例模板提出需求，使供应商的响应更具针对性和可比性。6结论与展望IECSRD63459:2026《智能制造用例模板》的正式发布，是智能制造国际标准化进程中的一项重要成果。该标准为全球智能制造用例编写提供了统一规范，有效解决了因格式不统一导致的互操作性差、复用率低等核心问题，不仅为智能制造系统设计提供了实用的方法工具，也为后续智能制造国际标准的规划制定奠定了坚实基础。展望未来，随着智能制造技术的持续演进与应用场景的日趋丰富，IECSRD63459:2026将在实践中不断完善和迭代。可以预见，该标准将与智能制造参考模型、数据字典、互操作性等标准形成更加紧密的标准生态。同时，随着云计算、边缘计算、工业互联网等新技术架构的持续深化，用例模板也需要持续扩展以支撑云化部署、边云协同、IT/OT深度融合等新型架构的表达需求。此外，知识与数据双驱动的应用范式也对用例模板的智能化水平提出了更高要求，未来用例模板有可能向支持数字建模和自动化分析的方向发展。IECSRD63459的发布只是一个新的起点，在全球标准化工作者的共同努力下，智能制造用例标准化工作将持续走向深入，为全球制造业的数字化转型和智能化升级贡献更大的力量。参考文献[1]国家标准化管理委员会，工业和信息化部.国家智能制造标准体系建设指南（2021版）［S］.2021.[2]工业和信息化部，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版）［S］.2023.[3]InternationalElectrotechnicalCommission.IECSRD63459:2026Templatef