GBT 44275.1-2024 工业自动化系统与集成 开放技术字典及其在主数据中的应用 第1部分：概述与基本原则标准立项发展报告

工业自动化系统与集成开放技术字典及其在主数据中的应用第1部分：概述与基本原则StandardizationDevelopmentReport:IndustrialAutomationSystemsandIntegration—OpenTechnicalDictionaryandItsApplicationinMasterData—Part1:OverviewandFundamentalPrinciples摘要随着工业数字化转型的深入推进，异构系统间的数据互操作问题日益凸显，成为制约智能制造发展的关键瓶颈。工业自动化系统中产品数据的语义一致性缺失、分类编码体系各异、主数据管理混乱等问题，严重影响了产业链上下游的信息贯通与业务协同。为此，国家标准GB/T44275.1-2024《工业自动化系统与集成开放技术字典及其在主数据中的应用第1部分：概述与基本原则》于2024年8月23日正式发布，并将于2025年3月1日起实施。该标准等同采用国际标准ISO22745-1:2010，系统界定了开放技术字典（OTD）的概念框架、体系结构与应用原则，确立了在主数据管理环境中实现语义互操作的基础规范。本报告全面阐述了该标准的立项背景、编制原则、主要内容及其技术特征，分析了其对我国工业数字化生态建设的重要意义，并对标准的实施路径与未来发展趋势进行了前瞻性分析。该标准的发布填补了我国在工业数据语义互操作领域基础性标准的空白，为构建统一、开放、可扩展的工业数据基础设施奠定了重要技术基础。关键词：工业自动化系统；开放技术字典；主数据管理；数据互操作；语义一致性；标准化1引言1.1编制背景当前，全球制造业正加速向数字化、网络化、智能化方向演进。工业数据的价值释放依赖于数据在全生命周期中的准确传递与高效共享，而数据语义的标准化是实现这一目标的前提条件。据中国信息通信研究院相关研究显示，制造企业在数据集成与互操作方面的投入约占信息化总成本的30%以上，其中语义冲突与数据标准缺失是导致集成成本居高不下的主要原因之一。国际标准化组织（ISO）于2010年发布了ISO22745-1:2010《Industrialautomationsystemsandintegration—Opentechnicaldictionariesandtheirapplicationtomasterdata—Part1:Overviewandfundamentalprinciples》，为开放技术字典的构建与应用提供了国际通用的规范性框架。为落实《国家标准化发展纲要》提出的“提升标准化开放水平”和“推进标准国际化”的战略部署，全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）组织国内相关单位，将ISO22745-1:2010等同转化为国家标准，旨在为我国工业领域数据标准化工作提供与国际接轨的规范性指导。1.2编制必要性（1）产业数字化转型的迫切需求。工业互联网、数字孪生、人工智能等新技术的大规模应用，要求各类工业系统在数据层面实现无缝集成。然而，当前我国制造企业在产品数据描述方面普遍采用企业自定义编码体系，跨企业、跨行业的语义互通能力严重不足，亟需建立统一的开放技术字典标准体系。（2）主数据管理的现实困境。主数据是企业核心业务对象（物料、供应商、客户等）的一致、准确、可信的基准数据。在缺乏统一语义字典的情况下，主数据在异构系统间的同步与共享异常困难，直接影响了供应链协同和产业链资源优化配置的效率。（3）国际贸易与合作的客观要求。随着“一带一路”建设和装备制造业“走出去”战略的深入推进，我国工业企业深度融入全球产业链分工体系。采用与国际标准一致的开放技术字典标准，有助于消除技术贸易壁垒，降低跨国合作中的数据对接成本。1.3编制原则本标准的编制严格遵循以下三项基本原则：（1）等同采用原则。为保持与国际标准的技术一致性，本标准等同采用ISO22745-1:2010，技术内容和结构安排与国际标准保持一致，仅针对我国标准编写规范进行了必要的编辑性修改。（2）继承性与前瞻性相结合原则。在充分继承我国已有工业数据标准化成果的基础上，充分考虑新一代信息技术发展趋势和未来产业应用需求，确保标准既具有现实可行性，又能适应技术演进的需要。（3）协调配套原则。注重与GB/T16656（工业自动化系统与集成产品数据表达与交换）系列标准、GB/T20528等相关标准的技术衔接，确保不同标准之间的协调一致，共同构成完整的标准体系。2标准概况2.1标准基本信息-标准编号：GB/T44275.1-2024-中文名称：工业自动化系统与集成开放技术字典及其在主数据中的应用第1部分：概述与基本原则-英文名称：Industrialautomationsystemsandintegration—Opentechnicaldictionariesandtheirapplicationtomasterdata—Part1:Overviewandfundamentalprinciples-标准状态：现行-发布机构：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会-ICS分类号：25.040.40（工业自动化系统综合）-发布日期：2024年8月23日-实施日期：2025年3月1日-标准性质：推荐性国家标准-采用关系：等同采用ISO22745-1:20102.2标准定位本标准作为GB/T44275系列标准的第1部分，定位于整个开放技术字典标准体系中的基础性、框架性文件。该系列标准对应ISO22745系列国际标准，涵盖开放技术字典的概述与基本原则（第1部分）、字典发布与标识（第2部分）、标识与语义映射（第3部分）、程序与操作规程（第4部分）等后续标准。本标准为该系列其他标准的理解和应用提供基础性指引。3标准主要内容3.1范围界定本标准规定了开放技术字典（OpenTechnicalDictionary，简称OTD）的总体概念、体系结构、核心术语定义及基本原则，适用于工业自动化系统与集成环境中主数据的分类、描述、标识与交换。标准明确了开放技术字典作为共享语义资源在信息集成中的定位——即作为“数据的数据”（元数据）的标准化描述框架，为各类工业应用提供公共的语义基准。值得注意的是，本标准并不规定某一特定行业或领域的专用数据字典内容，而是提供一个通用的元模型和构建规则，以确保不同领域技术字典的开发能够遵循统一的原则和方法论。3.2核心术语与定义标准系统界定了以下核心术语及其相互关系：（1）开放技术字典（OTD）：以计算机可解释的形式表示技术数据的条目集合，其中每个条目都关联一个由标识符标识的概念。开放技术字典强调其“开放性”——即字典内容的公开可用性和可扩展性，允许各方在遵循标准规则的前提下贡献和扩展字典条目。（2）主数据（MasterData）：指在组织内跨多个业务系统和应用被重复使用、具有高业务价值的核心数据。在工业环境中，典型的主数据包括物料主数据、供应商主数据、工艺数据等，其共同特征包括：跨流程共享、频繁引用、相对于交易数据具有较高的稳定性。（3）概念标识符（ConceptIdentifier，CI）：在开放技术字典体系中，每个概念都拥有全局唯一的标识符，该标识符独立于任何特定语言的描述文本。概念标识符是实现跨语言、跨系统数据互操作的核心工具，确保不同系统对同一概念的理解保持一致。（4）数据标识符（DataIdentifier，DI）：用于标识主数据中特定属性或属性值的标识符，通过将数据标识符与概念标识符建立关联，实现主数据语义的精确化描述。（5）条目（Item）：开放技术字典中信息的最小组成单元，包含概念定义、术语、属性等结构化信息。3.3开放技术字典的体系结构本标准提出了开放技术字典的三层体系结构模型：第一层：概念层（ConceptLayer）。该层定义了技术数据所涉及的业务概念及其相互关系。每个概念通过概念标识符进行全局唯一标识，并附带定义、命名（可多语言）和约束规则等描述性信息。概念层是整个开放技术字典体系的核心，它构建了描述工业产品数据的公共语义基础。第二层：属性层（PropertyLayer）。该层定义概念的属性集合，描述概念的各类技术特征。属性同样拥有全局唯一标识，并在概念层中注册和归类。属性层解决了“同类数据如何被一致地描述”的问题，使得不同数据提供者能够以统一的方式表达相同的信息内容。第三层：值域层（ValueDomainLayer）。该层规定了属性取值范围的约束规则，包括数据类型、允许值列表、量纲单位等信息。值域层确保了数据值的规范性和可比性，是实现数据质量管理和统计分析的前提条件。这三层结构相互依存、逐层细化，共同构成一个完整的技术数据语义描述框架。3.4开放技术字典与主数据的关系标准明确了开放技术字典作为主数据语义基础设施的定位。在基于开放技术字典的主数据管理模式下，主数据的各个字段通过数据标识符与开放技术字典中相应的概念标识符和属性标识符建立明确的语义映射关系。这一机制带来了三个关键效益：-语义无歧义性：主数据中每个字段的准确含义由与之关联的开放技术字典条目唯一确定，消除了因企业自定义术语而导致的歧义。-跨系统互操作性：不同系统间交换主数据时，通过开放技术字典的术语服务机制，系统能够自动识别和理解对方数据的语义，实现“即插即用”式的数据集成。-数据的长期可维护性：当标准或业务需求发生变化时，开放技术字典支持在不破坏既有数据标识符体系的前提下进行条目的扩展和修订，确保了主数据资产的稳定性和延续性。3.5核心原则标准确立了开放技术字典建设与应用的四项核心原则：（1）开放共享原则。开放技术字典及其术语服务应遵循开放共享的基本理念，保证字典内容的公开可获得性，允许各方在标准化框架内使用、映射和扩展字典内容，避免专有化导致的信息孤岛。（2）标识符稳定性原则。概念标识符和数据标识符一旦分配，在整个生命周期内保持不变，即使概念的描述性信息（如定义文本、术语名称）发生修订，其标识符也不得变更。该原则是保障跨时期数据一致性的基石。（3）语义一致性原则。所有主数据在使用开放技术字典进行描述时，都应确保相同概念引用相同的标识符，相同含义的属性使用相同的属性标识符描述，从而保证不同系统、不同数据集之间的语义一致性。（4）可追溯性原则。开放技术字典的维护和使用过程应保持记录，确保每个条目的创建、修改、废弃等操作均可追溯，满足质量管理与合规审计的要求。3.6标准实施途径标准在技术内容之外，还对开放技术字典的应用实施给出了明确的指导框架，包括：-字典构建流程：从领域分析、概念建模到条目注册的完整开发流程；-字典维护机制：包括条目的新增、修订、合并、废弃等变更管理操作规则；-术语服务交互模式：描述了应用系统请求术语解析、语义映射、数据验证等服务的基本交互模式；-一致性声明与符合性测试：规定了声明符合本标准的应用系统所应满足的要求以及相应的测试评估方法。4主要参与单位4.1主要起草单位本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）提出并归口，主要起草单位包括中国电子技术标准化研究院、北京机械工业自动化研究所有限公司、浙江大学、中国科学院沈阳自动化研究所、华为技术有限公司等多家在工业自动化领域具有深厚技术积累的科研院所和龙头企业。4.2重点单位详细介绍：中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（电子标准院，CESI）创建于1963年，是工业和信息化部直属事业单位，也是全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159）的秘书处承担单位，是我国电子信息领域标准化工作的国家级核心研究机构。在工业数据标准化领域，电子标准院承担着规划制定、标准研制、试验验证、国际对口等一系列重要职能。作为ISO/TCC184（工业自动化系统与集成）技术委员会的国内技术对口单位，电子标准院长期跟踪并深度参与工业数据互操作相关国际标准的制定工作，积累了丰富的国际标准化经验和专业技术储备。在本标准的研制过程中，电子标准院牵头组织了对ISO22745-1:2010的翻译、技术分析与本地化评估工作，牵头完成了标准草案的编制、技术研讨、意见处理等关键环节。该院充分发挥其在标准化理论与方法研究方面的综合优势，组织多方专家对开放技术字典在中国工业环境中的适用性进行了深入研讨，确保了标准转化工作的科学性和严谨性。同时，电子标准院还依托其建设运行的“国家工业技术基础标准化服务平台”等基础设施，为标准发布后的宣贯培训、应用推广和符合性检测提供了有力支撑。5标准意义与应用前景5.1对产业数字化转型的支撑作用本标准的发布实施，为我国工业数据标准化工作提供了国际接轨的基础性规范。其根本意义在于，它以标准化的方式构建了一个跨越组织边界的“语义桥梁”——通过开放技术字典，不同企业、不同系统间可以实现对工业数据的一致理解和高效共享。这一点对于当前工业互联网平台建设、产业链协同、供应链优化等关键应用场景具有重要的基础性支撑作用。标准与《“十四五”智能制造发展规划》提出的“推动实施中小企业数字化赋能专项行动”和“提升智能制造标准化支撑能力”等政策导向高度契合。在“标准化+智能制造”的总体框架下，开放技术字典标准与《国家智能制造标准体系建设指南（2021版）》中关于“工业数据”标准方向的规划形成了有效衔接，将有力支撑制造业数字化转型升级。5.2多场景应用前景（1）供应链协同场景。在制造业供应链中，上下游企业间需要频繁交换产品技术数据。通过采用本标准确立的开放技术字典框架，不同企业可以使用统一的概念标识符来描述相同类型的产品属性，从根本上解决供应商物料信息格式不一致、语义理解有偏差等长期存在的痛点问题，显著降低供应链数据对接成本。（2）工业互联网平台场景。工业互联网平台的核心价值在于连接各类工业设备、系统和数据源，实现数据的汇聚、处理和应用。开放技术字典为平台提供了一套公共的语义基础设施，使得平台上接入的不同来源的数据能够被统一理解和处理，为数据驱动的智能化应用（如预测性维护、质量分析、能耗优化等）奠定数据基础。（3）产品全生命周期管理场景。从产品设计、制造、交付到运维的整个生命周期中，产品数据需要在多个异构系统间流转。基于开放技术字典标准，产品生命周期各阶段产生的数据可以建立统一的语义关联，实现真正的“数据贯通”，为数字孪生、产品追溯等应用提供坚实的数据支撑。5.3国际化发展意义采用国际标准作为国家标准，是我国深化标准化工作改革、推动标准国际化进程的重要举措。该项标准的发布有助于：-促进我国工业数据标准化体系与国际标准体系的对接，降低技术性贸易壁垒；-为中外企业间的数据交换与业务合作提供统一的语义框架；-提升我国在国际工业自动化标准化领域的话语权和影响力，为后续主导制定相关国际标准奠定基础。6结论与展望GB/T44275.1-2024《工业自动化系统与集成开放技术字典及其在主数据中的应用第1部分：概述与基本原则》作为开放技术字典系列标准的基础性文件，系统构建了开放技术字典的概念框架和基本原则体系，为主数据的标准化描述和跨系统互操作提供了科学的技术规范。该标准的发布填补了我国在该领域的标准空白，是完善工业自动化标准体系、推动制造业数字化转型的重要阶段性成果。展望未来，随着后续系列标准的陆续发布和实施，我国工业数据标准化体系将日益完善。在工业互联网、人工智能、数字孪生等新一代信息技术与制造业深度融合的大趋势下，开放技术字典标准必将发挥越来越重要的基础设施作用。我们建议相关企业和科研机构尽早关注并深入研究该标准的技术内容，积极参与到标准应用的试点示范中，共同推进我国工业数据标