GBT 23024-2024 制造业数字化仿真 分类标准立项发展报告

制造业数字化仿真分类标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ClassificationofDigitalSimulationinManufacturingIndustry摘要关键词：制造业数字化仿真；分类体系；国家标准；数字化转型；智能制造；两化融合；标准化Keywords:ManufacturingDigitalSimulation;ClassificationSystem;NationalStandard;DigitalTransformation;IntelligentManufacturing;IntegrationofInformatizationandIndustrialization;Standardization1引言当前，全球制造业正经历以数字化、网络化、智能化为核心特征的深刻变革。数字化仿真技术作为连接物理世界与数字世界的核心桥梁，在产品研发设计、工艺规划、生产制造、运维服务等制造业全生命周期中发挥着不可替代的作用。工信部等八部门联合印发的《"十四五"智能制造发展规划》明确提出，要加快构建面向智能制造领域的标准体系，推进数字化仿真等关键技术标准的制定与实施。国务院《国家标准化发展纲要》亦将推动制造业数字化转型标准化工作列为重点任务。然而，面对仿真技术在多行业、多场景、多层级下的广泛应用，业界对“制造业数字化仿真”的内涵边界、分类维度、层级划分等核心问题尚未形成统一共识。不同企业、科研机构和软件供应商在仿真系统的开发、选型和应用过程中，因分类口径不一致而导致的沟通成本高企、数据交换受阻、系统集成困难等问题日益凸显。在这一现实需求驱动下，制定制造业数字化仿真分类国家标准成为当务之急。2标准编制背景2.1制造业数字化仿真技术发展现状近年来，我国制造业数字化仿真技术取得了长足进步。从技术应用层面看，计算机辅助工程（CAE）已在航空航天、汽车制造、高端装备、电子信息等重点行业实现广泛应用。据统计，2023年我国工业软件市场规模已突破2800亿元，其中仿真类软件市场增速保持在15%以上，远高于全球平均水平。在技术形态方面，基于模型的定义（MBD）、基于模型的系统工程（MBSE）、数字孪生等新型仿真范式不断涌现，仿真技术正从单点工具应用向全流程、全要素、全价值链的系统性集成方向演进。2.2标准化需求分析尽管数字化仿真应用已深入制造业各个环节，但其标准化工作仍面临多重挑战。首先，仿真分类的维度尚未统一，业界对仿真类别的划分视角差异显著，有的按物理场（结构、流体、电磁等）划分，有的按生命周期（设计、工艺、制造等）划分，还有的按应用层级（部件、组件、系统等）划分。其次，多种分类逻辑并存导致信息孤岛效应明显，不同工具的仿真数据难以实现语义层面的互联互通。第三，在政策层面，缺乏统一的分类口径使得产业统计、能力评估和政策精准施策缺乏权威依据。我国制造业数字化仿真分类标准的制定正是对这些迫切需求的系统性回应。2.3国际相关标准进展国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）等国际标准组织在仿真领域已开展相关标准化工作，如ISO10303（STEP标准）系列中涉及仿真数据交换的内容，以及IEC62832（数字工厂框架）等国际标准中的相关分类条款。但总体而言，国际上尚缺乏专门针对制造业数字化仿真的综合性分类标准。GB/T23024-2024的制定过程中充分参考了国际标准的已有成果，同时结合我国制造业发展实际，形成了既具有国际视野又体现中国特色的分类体系。3标准主要内容GB/T23024-2024《制造业数字化仿真分类》系统构建了一套科学、完备且具有可扩展性的制造业数字化仿真分类体系。该标准的核心内容围绕分类原则、分类维度框架和分类代码结构三个方面展开。在分类原则上，标准确立了科学性、系统性、实用性、开放性和兼容性五大原则。科学性原则要求分类维度划分应反映数字化仿真的本质特征与技术规律；系统性原则强调分类体系应全面覆盖制造业数字化仿真的各个领域与层次；实用性原则确保分类结果便于不同主体在实际工作中应用；开放性原则为未来仿真新技术的纳入预留空间；兼容性原则保障与已有相关标准和行业惯例的衔接。在分类维度框架方面，标准创新性地提出了一套多维度分类体系，主要涵盖以下核心维度：按仿真对象层级划分，包括材料级、零件级、部件级、单机级、系统级和复杂系统级等不同粒度；按仿真技术类型划分，涵盖结构仿真、流体仿真、电磁仿真、热仿真、多物理场耦合仿真及工艺仿真等专业门类；按产品生命周期阶段划分，覆盖设计验证、工艺验证、制造过程仿真、试验评估及运维保障仿真等应用环节；按仿真应用目的划分，区分预测性仿真、优化性仿真、验证性仿真和训练性仿真等不同功能导向。各维度之间既相互独立又彼此关联，可组合形成全方位、立体化的分类描述能力。在分类代码结构方面，本标准采用层次编码法，规定了分类代码的编码原则、编码方法和代码表。代码结构清晰、含义明确，便于信息化系统进行数据管理与交换。同时，针对组合类别的编码给出规范性附录，确保在描述复杂场景时分类代码可灵活扩展和准确表达。此外，标准还给出了各分类维度的详细说明和典型应用示例，为使用者提供了具体的操作指引，增强了标准的可用性。4标准编制原则与关键技术路线4.1编制原则GB/T23024-2024的编制工作遵循了以下基本原则。在科学性层面，编制组对制造业数字化仿真的技术内涵进行了深入剖析，确保分类维度既相互独立又全面覆盖，体现了分类学的基本要求。在兼容性层面，标准编制过程中系统梳理了国内外已有标准和行业通行做法，确保分类体系与相关标准有效衔接、协调一致。在可扩展性层面，考虑到数字化仿真技术的快速演进特征，标准设计了开放的分类框架，为未来新技术、新模式的纳入预留了接口和空间。在实用性层面，标准编制广泛调研了各类主体的实际需求，确保分类结果可在政策制定、行业管理、企业应用等多个层面得到有效使用。4.2关键技术路线标准编制过程遵循了“现状调研—理论研究—草案编制—试点验证—修改完善”的总体技术路线。编制组首先对国内外制造业数字化仿真领域的技术发展态势、标准化现状及典型应用案例进行了系统调研；在此基础上，对制造业数字化仿真的内涵边界、分类维度和分类方法开展了专题理论研究；随后起草标准草案，并在多个典型行业选取代表性企业进行试点应用验证；最终根据反馈意见对分类体系进行优化完善，形成报批稿。5标准实施意义5.1对产业发展的促进作用5.2对标准化体系的完善本标准填补了我国在制造业数字化仿真领域基础性分类标准的空白，是智能制造标准体系建设指南中所列“关键技术标准”的重要组成部分。标准的发布完善了我国制造业数字化转型标准体系中仿真类标准的基础架构，为后续制修订仿真数据交换、仿真流程管理、仿真结果可信度评估等系列标准奠定了分类基础，发挥了重要的标准体系引领作用。5.3对国际标准化的贡献本标准的发布也为全球制造业数字化仿真标准化工作贡献了中国方案。我国作为全球制造业规模最大的国家，制造业数字化仿真应用场景丰富多样，基于中国实践制定的分类标准，在分类维度的完整性、分类体系的系统性和应用导向的明确性等方面具有独特优势，为国际标准化工作提供了有益参考。6标准主要起草单位介绍本标准由全国信息化和工业化融合管理标准化技术委员会（TC573）提出并归口，由工业和信息化部电子第五研究所、中国电子技术标准化研究院、国家工业信息安全发展研究中心等单位联合起草。7结论与展望GB/T23024-2024《制造业数字化仿真分类》的发布实施，是我国制造业数字化仿真标准化进程中的一个重要里程碑。该标准立足我国制造业数字化转型实际需求，借鉴国际先进经验，建立了涵盖多维度、多层级、可扩展的制造业数字化仿真分类体系，为行业统一认知、系统互联互通、产业协同发展奠定了坚实的标准化基础。展望未来，随着新一代人工智能技术与数字化仿真的深度融合，仿真技术的智能化水平将不断提升，仿真对象和场景也将持续拓展。数字孪生、云计算仿真、实时仿真等新技术新业态的涌现，对分类体系提出了持续演进的要求。建议在标准实施过程中持续跟踪技术发展和应用反馈，适时开展标准修订工作，确保分类体系的科学性和前瞻性。同时，应加快推进与数字化仿真相关的配套标准研制，如仿真数据交换格式标准、仿真模型可信度评估标准等，与GB/T23024-2024共同形成完整的标准群，全方位支撑制造业数字化仿真技术的规范化发展，为我国从制造大国迈向制造强国贡献标准化力量。参考文献[1]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.GB/T23024-2024制造业数字化仿真分类[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]工业和信息化部等八部门."十四五"智能制造发展规划[Z].2021.[3]中共中央,国务院.国家标准化发展纲要[Z].2021.[4]国家标准化管理委员会等.智能制造标准体系建设指南（2021版）[Z].2021.[5]工业和信息化部."十四五"软件和信息技术服务业发展规划[Z].2021.[6]中国电子技术标准化研究院.制造业数字化转型标准化白皮书[R].2023.[7]ISO.ISO10303-1:2021Industrialautomationsystemsandintegration—Productdatarepresentationandexc