工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化體系構(gòu)建

  　　1 引言

　　工業(yè)軟件是指用于或主要用于工業(yè)領(lǐng)域，以提高工業(yè)企業(yè)研發(fā)、制造、管理水平和工業(yè)裝備性能的軟件。軟件是新一代信息技術(shù)的靈魂，是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社面發(fā)展的基礎(chǔ)性、性產(chǎn)業(yè)。在全球工業(yè)進(jìn)入新舊動(dòng)能加速轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵階段，工業(yè)軟件已經(jīng)滲透和廣泛應(yīng)用于幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域的核心環(huán)節(jié)，工業(yè)軟件是現(xiàn)代工業(yè)的“靈魂”。

　　因此，對(duì)工業(yè)軟件的功能、性能效率、可靠性、安全性、兼容性和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等方面提出了極高的要求，建立一個(gè)自主創(chuàng)新能力不斷提高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)體系，對(duì)于推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展、確保產(chǎn)業(yè)安全、提升整體技術(shù)和綜合實(shí)力，起著至關(guān)重要的作用，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要的意義。

　　標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)發(fā)展的技術(shù)支撐，是基礎(chǔ)性制度的重要方面。標(biāo)準(zhǔn)化在推進(jìn)治理體系和治理能力現(xiàn)代化中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用。標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)和工程實(shí)踐的載體，在優(yōu)化企業(yè)內(nèi)管理、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)上下游對(duì)接、降低運(yùn)行成本、建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、提升行業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

　　2 國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化需求

　　2.1 工業(yè)軟件概述

　　工業(yè)是由采礦業(yè)、制造業(yè)、原材料和能源行業(yè)組成。在我國(guó)，有41個(gè)工業(yè)大類，207個(gè)工業(yè)中類，666個(gè)工業(yè)小類，工業(yè)門類齊全，形成了獨(dú)立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系。由于工業(yè)門類復(fù)雜，脫胎于工業(yè)的工業(yè)軟件種類繁多，分類方式多樣化，如：國(guó)標(biāo)GB/T 36475-2018《軟件產(chǎn)品分類》將工業(yè)軟件（F類）分為工業(yè)產(chǎn)品線、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、工業(yè)仿真、可編程邏輯控制器（PLC）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、其他工業(yè)軟件9類；在2019年11月，經(jīng)統(tǒng)計(jì)批準(zhǔn)工信發(fā)布的《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查制度》中，將工業(yè)軟件劃分為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件、生產(chǎn)控制類軟件、業(yè)務(wù)管理類軟件。

　　通常情況下，工業(yè)軟件可按照產(chǎn)品生命周期的階段或環(huán)節(jié)，大致劃分為研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運(yùn)行保障類軟件和經(jīng)營(yíng)管理類軟件，這是一種在業(yè)界較為常用的劃分方法，本文的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建也將參考該種分類方法，其中：

　　研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，協(xié)助工程技術(shù)人員完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造，提升產(chǎn)品效率、降低成本、縮短周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量，主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）/產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）以及六性（可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性）等，需要注意的是，MBSE、六性涉及產(chǎn)品的全生命周期階段，但考慮當(dāng)前更多應(yīng)用于研發(fā)設(shè)計(jì)階段，因此將其歸入研發(fā)設(shè)計(jì)類；

　　生產(chǎn)制造類軟件主要是負(fù)責(zé)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析、決策和管理等，主要包括計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）等；

　　運(yùn)行保障類軟件主要用于工業(yè)品使用過(guò)程中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、健康管理、維護(hù)維修等，主要包括故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）、交互式電子技術(shù)手冊(cè)（IETM）、維護(hù)維修運(yùn)行管理（MRO）等；

　　經(jīng)營(yíng)管理件類軟件主要有供應(yīng)鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、客戶關(guān)系管理（CRM）、人力資源管理（HRM）等，其目的是提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度，提升整個(gè)產(chǎn)品價(jià)值鏈的增加值。

　　同時(shí)，需要說(shuō)明的是，本文考慮的研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運(yùn)行保障類軟件和經(jīng)營(yíng)管理類軟件主要是針對(duì)交互式工業(yè)軟件的一種劃分方式，交互式工業(yè)軟件用于復(fù)雜工業(yè)品的設(shè)計(jì)、等，但是，若沒(méi)有嵌入式工業(yè)軟件就沒(méi)有復(fù)雜工業(yè)品的生產(chǎn)與運(yùn)行，因此，對(duì)于工業(yè)軟件而言，還應(yīng)考慮嵌入式工業(yè)軟件，它也是工業(yè)軟件的重要組成分。

　　工業(yè)軟件起源于歐洲，從目前的全球工業(yè)軟件市場(chǎng)格看，美國(guó)、歐洲企業(yè)處于主導(dǎo)地位，把握著技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，如：研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件，主要由達(dá)索系統(tǒng)集團(tuán)（法國(guó)）、西門子工業(yè)軟件股份有限公司（德國(guó)）、ANSYS股份有限公司（美國(guó)）等公司把控；生產(chǎn)控制類軟件的高端市場(chǎng)，則主要由西門子工業(yè)軟件股份有限公司、歐姆龍集團(tuán)（日本）、霍尼韋爾國(guó)際公司（美國(guó)）等公司占據(jù)；經(jīng)營(yíng)管理類軟件的高端市場(chǎng)，主要由思愛(ài)普公司（德國(guó)）、甲骨文股份有限公司（美國(guó)）等公司占據(jù)。近些年，我國(guó)工業(yè)軟件取得了顯著進(jìn)步，但與歐美相比還有一定差距，整體狀態(tài)可概括為“管理軟件強(qiáng)、工程軟件弱，低端軟件多、高端軟件少”。從總體來(lái)看，一是由于工業(yè)軟件與制造業(yè)深度融合不足，總體發(fā)展水平滯后于企業(yè)的應(yīng)用需求，產(chǎn)品的成熟度、適用性、穩(wěn)定性、兼容性不高，極大影響了制造企業(yè)用戶對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的接受度和發(fā)展信心；

　　二是由于我國(guó)尚處于工業(yè)化階段，還沒(méi)有完成工業(yè)化進(jìn)程，工業(yè)軟件在發(fā)展過(guò)程中缺乏工業(yè)技術(shù)的積累；三是由于我國(guó)工業(yè)軟件存在關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品體系化發(fā)展能力不足等問(wèn)題，尤其是因標(biāo)準(zhǔn)體系缺失、標(biāo)準(zhǔn)零散而導(dǎo)致數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容等問(wèn)題突出，因此亟需開(kāi)展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作。

　　2.2 國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化需求分析

　　工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)/知識(shí)、流程的程序化封裝與復(fù)用，兼具工業(yè)屬性和軟件屬性，是工業(yè)數(shù)字化的重要基石。工業(yè)軟件作為工業(yè)技術(shù)和軟件技術(shù)融合的產(chǎn)物，在需求、知識(shí)、應(yīng)用等方面深度依賴龐雜的工業(yè)技術(shù)體系，其標(biāo)準(zhǔn)化工作需全面覆蓋門類眾多的工業(yè)行業(yè)，以全面系統(tǒng)地體現(xiàn)工業(yè)技術(shù)的特點(diǎn)。我國(guó)工業(yè)軟件因標(biāo)準(zhǔn)體系缺失、標(biāo)準(zhǔn)零散而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容、核心技術(shù)受制于人、體系化發(fā)展能力不足等問(wèn)題。具體原因分析如下：

　?。?）國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)格式、接口規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)缺失，導(dǎo)致工業(yè)軟件數(shù)據(jù)共享困難。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)軟件數(shù)據(jù)格式和接口標(biāo)準(zhǔn)缺失，導(dǎo)致工業(yè)軟件產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通困難等問(wèn)題突出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)外工業(yè)軟件產(chǎn)品多達(dá)2萬(wàn)余種，產(chǎn)品數(shù)量龐大，主要的數(shù)據(jù)格式超過(guò)數(shù)百種，數(shù)量繁多且差異較大，無(wú)通用的數(shù)據(jù)格式。不同工業(yè)軟件產(chǎn)品之間、不同企業(yè)的相同軟件之間、甚至同一企業(yè)相同軟件的不同版本之間數(shù)據(jù)格式難以兼容，形成了數(shù)據(jù)流通壁壘，造成了大量的數(shù)據(jù)煙囪和信息孤島，制約了不同產(chǎn)業(yè)之間以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)之間的資源配置效率，數(shù)據(jù)要素價(jià)值難以有效釋放，成為制約傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的難點(diǎn)。

　　（2）國(guó)外工業(yè)軟件巨頭利用事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)建立技術(shù)壁壘，形成市場(chǎng)壟斷和生態(tài)鎖定，核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的卡脖子問(wèn)題突出。當(dāng)前，分工業(yè)軟件巨頭為提升各自的生態(tài)主導(dǎo)力，分別形成了所在行業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，以提升工業(yè)企業(yè)用戶對(duì)其產(chǎn)品的依賴度，培育形成各自的封閉生態(tài)圈。我國(guó)雖然擁有完整的工業(yè)體系、豐富的工業(yè)軟件應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)，但缺乏工業(yè)軟件關(guān)鍵技術(shù)及核心產(chǎn)品領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行的少量工業(yè)軟件國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要是通用的ISO基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和主流軟件專用的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，僅涉及分?jǐn)?shù)據(jù)格式及文檔規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)外工業(yè)軟件巨頭主導(dǎo)制定，核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻不對(duì)外。若只能被動(dòng)遵循國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失的“卡脖子”問(wèn)題將嚴(yán)重制約我國(guó)工業(yè)軟件的體系化發(fā)展。

　　（3）國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量稀少，難以滿足工業(yè)軟件體系要求。目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件密切相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量稀少，且分散于不同的標(biāo)準(zhǔn)化組織中，其全面性、系統(tǒng)性、可用性與當(dāng)前工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展需求差距巨大。我國(guó)在工業(yè)軟件關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域雖然已具備一定的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，制定了與工業(yè)軟件相關(guān)的過(guò)程與方法標(biāo)準(zhǔn)，但還缺少通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測(cè)試驗(yàn)證、系統(tǒng)集成和行業(yè)應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)，尤其缺乏工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的頂層設(shè)計(jì)與整體規(guī)劃，標(biāo)準(zhǔn)化工作尚未形成統(tǒng)籌推進(jìn)的機(jī)制，不利于技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的協(xié)同發(fā)展。

　　因此，伴隨國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化工作提出迫切需求，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

　?。?）工業(yè)軟件技術(shù)快速發(fā)展帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)制定和升級(jí)需求。我國(guó)已發(fā)布的與工業(yè)軟件較為相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中，除了與制造業(yè)有關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品文件、工業(yè)數(shù)據(jù)交換、軟件工程較為活躍外，其他專門關(guān)于工業(yè)軟件的通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測(cè)試驗(yàn)證及行業(yè)應(yīng)用等方面標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。需緊密結(jié)合當(dāng)前技術(shù)創(chuàng)新實(shí)際，加快制定先進(jìn)適用的標(biāo)準(zhǔn)，提高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)水平和國(guó)際化程度，以滿足工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

　?。?）以數(shù)據(jù)和接口格式標(biāo)準(zhǔn)打通工業(yè)軟件煙囪式信息孤島。目前，我國(guó)工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)、接口格式標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，國(guó)內(nèi)軟件研發(fā)公司、高校、研究院所等了很多具有特色的工業(yè)軟件，如：CAE核心求解工具，但普遍存在采用自定義的或者和國(guó)外某款軟件接口轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)接口模式，導(dǎo)致不同求解器之間數(shù)據(jù)不兼容、不同企業(yè)之間數(shù)據(jù)共享困難，在復(fù)雜產(chǎn)品研制過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間的自上而下的自動(dòng)迭代，顯著降低了產(chǎn)品的研制效率。因此，更需要發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的作用，在不同工業(yè)軟件之間建立統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品間接口標(biāo)準(zhǔn)等，可有助于打通工業(yè)軟件煙囪式信息孤島，實(shí)現(xiàn)全生命周期各階段業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的深度融合，有助于支撐我國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)品的、應(yīng)用等。

　?。?）以應(yīng)用為牽引的標(biāo)準(zhǔn)需求亟待滿足?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系多為采標(biāo)ISO、IEC，多為工業(yè)相關(guān)的過(guò)程、方法標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的應(yīng)用市場(chǎng)，需要加強(qiáng)產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)、典型應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)的有效供給。例如CAE軟件，國(guó)內(nèi)許多公司、高校等紛紛推出了其自主研發(fā)的CAE軟件，但尚無(wú)統(tǒng)一的軟件測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)。如果沒(méi)有統(tǒng)一的功能、性能等測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)加大軟件廠商與需求方的溝通成本，無(wú)法建立一個(gè)有序的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

　　為此，開(kāi)展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作正逢其時(shí)，通過(guò)吸納業(yè)內(nèi)骨干單位，提高工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的行業(yè)影響力，使標(biāo)準(zhǔn)化工作和當(dāng)前工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展更相匹配，二者相輔相成，可更好地引導(dǎo)和規(guī)范產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升我國(guó)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　3工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

　　目前，國(guó)際上與工業(yè)軟件相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作分別由多個(gè)ISO和IEC的技術(shù)/分技術(shù)完成，如：ISO/TC 184 Automation systems and integration（自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)）、ISO/TC 10 Technical product documentation（技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)）、ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工第一聯(lián)合技術(shù)軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)）等，其中：

　　ISO/TC 184負(fù)責(zé)自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)化及其在產(chǎn)品及其相關(guān)服務(wù)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、生產(chǎn)和交付、支持、維護(hù)和處置方面的集成，其下設(shè)的SC 4分技術(shù)ISO/TC 184/SC 4 Industrial data（工業(yè)數(shù)據(jù)）負(fù)責(zé)工業(yè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作；

　　ISO/TC 10的主要職能是開(kāi)展對(duì)制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的技術(shù)文件，包括設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用、回收等產(chǎn)品生命周期中手工的和計(jì)算機(jī)所涉及到的各種文件要求，以及對(duì)這些文件管理技術(shù)等方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作；

　　ISO/IEC JTC 1是一個(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，下設(shè)ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering（軟件和系統(tǒng)工程）分技術(shù)，其工作范圍是軟件產(chǎn)品和系統(tǒng)工程的過(guò)程、支持工具和支持技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，涉及詞匯、軟件測(cè)試、軟件評(píng)估質(zhì)量管理、體系架構(gòu)、軟件方法及工具等領(lǐng)域。

　　上述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已開(kāi)展了與工業(yè)、軟件相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，由于受其專業(yè)范圍所限，這些標(biāo)準(zhǔn)并不是專門針對(duì)工業(yè)軟件而進(jìn)行研制的，但涉及了工業(yè)或軟件的某些方面，可以作為我國(guó)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ)。

　　在國(guó)內(nèi)，前期與工業(yè)軟件相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要有SAC/TC124 全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、SAC/TC 231 全國(guó)工業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、SAC/TC 146 全國(guó)技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、SAC/TC 159 全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、SAC/TC 28/SC 7 全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)等，分別承擔(dān)著工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制和自動(dòng)化、工業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)、工業(yè)軟件技術(shù)產(chǎn)品文件、自動(dòng)化系統(tǒng)與集成、軟件與系統(tǒng)工程等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化的工作，使得我國(guó)在工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)過(guò)程測(cè)量控制、技術(shù)產(chǎn)品文件、軟件工程等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)具備了一定的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)，已發(fā)布的專門針對(duì)工業(yè)軟件的標(biāo)準(zhǔn)主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、制造業(yè)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等工業(yè)軟件相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)安全、技術(shù)產(chǎn)品文件、數(shù)據(jù)格式等標(biāo)準(zhǔn)，具體如表1所示。

表1 已發(fā)布的工業(yè)軟件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　可見(jiàn)，我國(guó)已制定一些工業(yè)軟件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但數(shù)量較少，尤其缺少專門針對(duì)工業(yè)軟件的通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品專用、集成驗(yàn)證及行業(yè)應(yīng)用等方面標(biāo)準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)不成體系，兼容性、互操作性都存在問(wèn)題，在不同工業(yè)領(lǐng)域、不同環(huán)節(jié)形成了數(shù)據(jù)流通壁壘，制約了不同產(chǎn)業(yè)之間以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)之間的資源配置效率，不利于發(fā)揮我國(guó)工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢(shì)。

　　因此，為統(tǒng)籌推進(jìn)建立健全由我國(guó)主導(dǎo)的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系，強(qiáng)化工業(yè)軟件頂層設(shè)計(jì)，著眼于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展需求，建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，應(yīng)配套提出與時(shí)俱進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展體系，推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為當(dāng)前工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的迫切需求。

　　為統(tǒng)籌推進(jìn)由我國(guó)主導(dǎo)的滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作，2022年4月，全國(guó)信息化和工業(yè)化融合管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)（SAC/TC 573）了工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)工作組（WG 8），主要負(fù)責(zé)工業(yè)軟件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究、制定修訂、測(cè)試驗(yàn)證和宣貫推廣，以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。同時(shí)，2022年7月，數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟（又名“廣東數(shù)字化學(xué)會(huì)”）在全國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)注冊(cè)成功，標(biāo)志著聯(lián)盟在工業(yè)軟件領(lǐng)域團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定工作中具有權(quán)威性和影響力。

　　接下來(lái)，工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟將通過(guò)強(qiáng)化工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì)，廣泛聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織、用戶單位、供給側(cè)企業(yè)、高校院所等開(kāi)展緊密協(xié)作，以制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為出發(fā)點(diǎn)，以應(yīng)用為牽引，圍繞工業(yè)軟件技術(shù)快速發(fā)展帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)制定和升級(jí)需求，加快推進(jìn)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作，全面構(gòu)建推動(dòng)工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，培育良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為制造強(qiáng)國(guó)、數(shù)字提供堅(jiān)實(shí)支撐。

　　4工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建

　　目前，國(guó)內(nèi)外工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系缺失，標(biāo)準(zhǔn)處于缺、散、弱的狀態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)化工作難以統(tǒng)籌推進(jìn)。發(fā)達(dá)缺少門類齊全、產(chǎn)業(yè)鏈完整的工業(yè)體系，不具備建立工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，還沒(méi)有能力建立完備的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系。我國(guó)具有全球最為完整的工業(yè)體系，工業(yè)門類齊全，工業(yè)軟件應(yīng)用場(chǎng)景豐富，市場(chǎng)需求廣泛，具備了建立統(tǒng)一完備的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)。

　　本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)外工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步的分析和研究等，結(jié)合工業(yè)軟件的實(shí)際需求，建立了工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系框架，工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖、框架圖分別如圖1、圖2所示。

圖1 工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖

圖2 工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系框架

　　工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)可包括“A通用基礎(chǔ)”“B產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)”“C測(cè)試驗(yàn)證”“D系統(tǒng)集成”及“E行業(yè)應(yīng)用”5個(gè)分，通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)用于解決工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性問(wèn)題，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)體系核心分與工業(yè)軟件產(chǎn)品密切相關(guān)，測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)主要用于工業(yè)軟件產(chǎn)品、系統(tǒng)的測(cè)試、驗(yàn)證，系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工業(yè)軟件產(chǎn)品的集成與適配，行業(yè)應(yīng)用則從行業(yè)領(lǐng)域出發(fā)制定各行業(yè)個(gè)性化的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)。具體包括以下標(biāo)準(zhǔn)類型。

　?。?）通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)用于解決工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性問(wèn)題，位于工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最底層，是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等的支撐。通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)又可分為“基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)”和“通用標(biāo)準(zhǔn)”兩分，其中：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是指在工業(yè)軟件領(lǐng)域范圍內(nèi)作為其他標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)并普遍使用，具有廣泛指導(dǎo)意義的術(shù)語(yǔ)、分類、框架和命名規(guī)則等；通用標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)工業(yè)軟件這一標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象制定的共性標(biāo)準(zhǔn)，它可作為制定工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，包括通用基礎(chǔ)軟件、通用平臺(tái)、通用數(shù)據(jù)和通用技術(shù)四個(gè)方面，通用基礎(chǔ)軟件指工業(yè)軟件運(yùn)行所依賴的操作系統(tǒng)、中間件和數(shù)據(jù)庫(kù)等，通用平臺(tái)指工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)應(yīng)用管理平臺(tái)、工業(yè)數(shù)據(jù)管理與協(xié)同平臺(tái)、數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)、工具鏈平臺(tái)、環(huán)境等，通用數(shù)據(jù)是工業(yè)軟件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)格式、產(chǎn)品間的接口數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)技術(shù)/模型/應(yīng)用和工業(yè)大數(shù)據(jù)等，通用技術(shù)則是指工業(yè)軟件相關(guān)的知識(shí)工程、機(jī)理模型、工業(yè)智能、工業(yè)資源、工業(yè)互聯(lián)、工業(yè)軟件云、工業(yè)數(shù)字孿生、共性內(nèi)核、軟件工程、軟件可信性等關(guān)鍵技術(shù)。

　?。?）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)工業(yè)軟件產(chǎn)品的技術(shù)要求，與工業(yè)軟件產(chǎn)品密切相關(guān)，是標(biāo)準(zhǔn)體系中的核心分，包括研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品、生產(chǎn)制造類產(chǎn)品、運(yùn)營(yíng)保障類產(chǎn)品、經(jīng)營(yíng)管理類產(chǎn)品和嵌入式工業(yè)軟件五個(gè)分，由于嵌入式工業(yè)軟件已有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，因此本文主要考慮研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品等交互式工業(yè)軟件產(chǎn)品，其中：研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括CAD、CAE、EDA、CAPP、PDM/PLM、MBSE和六性等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；生產(chǎn)制造類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括CAM、DCS、PLC、MES、SCADA等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)行保障類軟件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括PHM、IETM、MRO等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)營(yíng)管理類軟件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括ERP、SCM、CRM、HRM等軟件的技術(shù)要求以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

　?。?）測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工業(yè)軟件產(chǎn)品的測(cè)試、驗(yàn)證以及評(píng)價(jià)方面的標(biāo)準(zhǔn)，包括工業(yè)軟件產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及適配驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)等，制定工業(yè)軟件測(cè)評(píng)、驗(yàn)證相關(guān)的要求和方法等，以保證工業(yè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量。

　?。?）系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)工業(yè)軟件產(chǎn)品橫向集成、縱向適配等方面接口規(guī)范、集成規(guī)程以及集成產(chǎn)品（IPD）等的標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)加快推進(jìn)工業(yè)軟件系統(tǒng)集成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)與研制，可有助于解決工業(yè)軟件產(chǎn)品間的集成、適配問(wèn)題。

　　（5）行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)位于工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最頂層，依據(jù)通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試驗(yàn)證以及系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)，面向電子行業(yè)、航空航天、船舶行業(yè)、汽車行業(yè)、軌道交通、機(jī)械裝備、石油化工、電力能源、建筑行業(yè)等特定行業(yè)的具體需求，對(duì)通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化和落地，研制工業(yè)軟件產(chǎn)品在具體行業(yè)、型號(hào)應(yīng)用中等應(yīng)遵循的規(guī)范、細(xì)則和實(shí)施指南等，指導(dǎo)各行業(yè)共同推進(jìn)工業(yè)軟件發(fā)展。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　在我國(guó)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)向縱深躍進(jìn)形勢(shì)下，工業(yè)軟件應(yīng)用的需求強(qiáng)烈，也迎來(lái)了關(guān)鍵的發(fā)展機(jī)遇期。但是，我國(guó)工業(yè)軟件仍存在關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品體系化發(fā)展能力不足等問(wèn)題，尤其是因標(biāo)準(zhǔn)體系的缺失、標(biāo)準(zhǔn)零散而導(dǎo)致數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容等問(wèn)題突出。發(fā)展工業(yè)軟件需要一個(gè)好的生態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)化工作本身就是這個(gè)良好的生態(tài)的關(guān)鍵。工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化又是在推進(jìn)工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、規(guī)范性和引領(lǐng)性的作用。所以，將標(biāo)準(zhǔn)化工作作為重要抓手和關(guān)鍵切入點(diǎn)，可有效支撐和保障工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　因此，由全國(guó)兩化融合標(biāo)委會(huì)工業(yè)軟件工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟等標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作正逢其時(shí)。然而，標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)化過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，現(xiàn)在業(yè)界對(duì)工業(yè)軟件的意見(jiàn)還不太一致，包括工業(yè)軟件術(shù)語(yǔ)、分類、接口、數(shù)據(jù)格式等，所以需要做好一些基礎(chǔ)性研究，通過(guò)工業(yè)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化工作來(lái)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。

　　標(biāo)準(zhǔn)體系是指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的指南，是編制標(biāo)準(zhǔn)制修訂規(guī)劃和計(jì)劃的主要依據(jù)之一，是促進(jìn)領(lǐng)域范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)組成達(dá)到科學(xué)合理化的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)體系已成為標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要抓手和工作支撐點(diǎn)，在發(fā)展工業(yè)軟件的同時(shí)，建立、健全工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的工作尤為重要。

　　基于此，本文研究并構(gòu)建了工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系框架，包括通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測(cè)試驗(yàn)證、系統(tǒng)集成和行業(yè)應(yīng)用五個(gè)分，可為工業(yè)軟件工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟等標(biāo)準(zhǔn)化組織的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)編制奠定基礎(chǔ)及提供依據(jù)，通過(guò)有效聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織、用戶單位、供給側(cè)企業(yè)、高校院所展開(kāi)緊密協(xié)作，共同開(kāi)展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)研制，讓工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)橹圃鞆?qiáng)國(guó)、數(shù)字提供關(guān)鍵的支撐。

標(biāo)簽：