工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)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)系國民經(jīng)濟(jì)和社會全面發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在全球工業(yè)進(jìn)入新舊動能加速轉(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，對于推動工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展、確保產(chǎn)業(yè)安全、提升國家整體技術(shù)和綜合實(shí)力，起著至關(guān)重要的作用，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會持續(xù)健康發(fā)展具有重要的意義。

標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟(jì)活動和社會發(fā)展的技術(shù)支撐，是國家基礎(chǔ)性制度的重要方面。標(biāo)準(zhǔn)化在推進(jìn)國家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)部管理、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)上下游對接、降低開發(fā)運(yùn)行成本、建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、提升行業(yè)綜合競爭力等方面發(fā)揮著不可替代的作用。2011年，國務(wù)院發(fā)布《進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》（國發(fā)〔2011〕4號），政策中強(qiáng)調(diào)應(yīng)緊緊圍繞培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)，重點(diǎn)支持“工業(yè)軟件”的研發(fā)以及重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，營造了良好環(huán)境，指明了發(fā)展方向，也為開展配套工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作奠定了基礎(chǔ)。2020年，國務(wù)院印發(fā)《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》（國發(fā)〔2020〕8號），進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)將聚焦“工業(yè)軟件”的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，不斷探索構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制。新時代推動高質(zhì)量發(fā)展、全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家，迫切需要進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作。因此，在發(fā)展工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的同時，建立、健全工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的工作尤為重要，急需將標(biāo)準(zhǔn)化工作作為重要抓手和關(guān)鍵切入點(diǎn)，支撐和保障工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

2 國產(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)、原材料和能源四大行業(yè)組成。在我國，有41個工業(yè)大類，207個工業(yè)中類，666個工業(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、計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助制造（CAM）、計算機(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)國家統(tǒng)計局批準(zhǔn)工信部發(fā)布的《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)統(tǒng)計調(diào)查制度》中，將工業(yè)軟件劃分為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計類軟件、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)計類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運(yùn)行保障類軟件和經(jīng)營管理類軟件，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)計類軟件應(yīng)用于電子計算機(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)計和制造，提升產(chǎn)品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量，主要包括計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助工程（CAE）、電子設(shè)計自動化（EDA）、計算機(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)計階段，因此將其歸入研發(fā)設(shè)計類；生產(chǎn)制造類軟件主要是負(fù)責(zé)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析、決策和管理等，主要包括計算機(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)品使用過程中的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、健康管理、維護(hù)維修等，主要包括故障預(yù)測與健康管理（PHM）、交互式電子技術(shù)手冊（IETM）、維護(hù)維修運(yùn)行管理（MRO）等；經(jīng)營管理件類軟件主要有供應(yīng)鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計劃（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，提升整個產(chǎn)品價值鏈的增加值。同時，需要說明的是，本文考慮的研發(fā)設(shè)計類軟件、生產(chǎn)制造類軟件、運(yùn)行保障類軟件和經(jīng)營管理類軟件主要是針對交互式工業(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、開發(fā)等，但是，若沒有嵌入式工業(yè)軟件就沒有復(fù)雜工業(yè)品的生產(chǎn)與運(yùn)行，因此，對于工業(yè)軟件而言，還應(yīng)考慮嵌入式工業(yè)軟件，它也是工業(yè)軟件的重要組成部分。

工業(yè)軟件起源于歐洲，從目前的全球工業(yè)軟件市場格局看，美國、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)計類軟件，主要由達(dá)索系統(tǒng)集團(tuán)（法國）、西門子工業(yè)軟件股份有限公司（德國）、ANSYS股份有限公司（美國）等公司把控；生產(chǎn)控制類軟件的高端市場，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）、霍尼韋爾國際公司（美國）等公司占據(jù)；經(jīng)營管理類軟件的高端市場，主要由思愛普公司（德國）、甲骨文股份有限公司（美國）等公司占據(jù)。近些年，我國工業(yè)軟件取得了顯著進(jìn)步，但與歐美國家相比還有一定差距，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)用戶對國內(nèi)產(chǎn)品的接受度和發(fā)展信心；二是由于我國尚處于工業(yè)化階段，還沒有完成工業(yè)化進(jìn)程，工業(yè)軟件在發(fā)展過程中缺乏工業(yè)技術(shù)的積累；三是由于我國工業(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、接口不兼容等問題突出，因此亟需開展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2.2 國產(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、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、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)展能力不足等問題。具體原因分析如下：

（1）國內(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)互通困難等問題突出。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)外工業(yè)軟件產(chǎn)品多達(dá)2萬余種，產(chǎn)品數(shù)量龐大，主要的數(shù)據(jù)格式超過數(shù)百種，數(shù)量繁多且差異較大，無通用的數(shù)據(jù)格式。不同工業(yè)軟件產(chǎn)品之間、不同企業(yè)開發(fā)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)的卡脖子問題突出。當(dāng)前，部分工業(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)用戶對其產(chǎn)品的依賴度，培育形成各自的封閉生態(tài)圈。我國雖然擁有完整的工業(yè)體系、豐富的工業(yè)軟件應(yīng)用場景優(yōu)勢，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)。現(xiàn)行的少量工業(yè)軟件國際標(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)，僅涉及部分?jǐn)?shù)據(jù)格式及文檔規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，由國外工業(yè)軟件巨頭主導(dǎo)制定，核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)卻不對外開放。若只能被動遵循國外標(biāo)準(zhǔn)，核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失的“卡脖子”問題將嚴(yán)重制約我國工業(yè)軟件的體系化發(fā)展。

（3）國內(nèi)工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量稀少，難以滿足工業(yè)軟件體系建設(shè)要求。目前，國內(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)的過程與方法標(biāo)準(zhǔn)，但還缺少通用基礎(chǔ)、產(chǎn)品、測試驗(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，伴隨國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對其標(biāo)準(zhǔn)化工作提出迫切需求，主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（1）工業(yè)軟件技術(shù)快速發(fā)展帶來的標(biāo)準(zhǔn)制定和升級需求。我國已發(fā)布的與工業(yè)軟件較為相關(guān)的國家標(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)水平和國際化程度，以滿足工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

（2）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，我國工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)、接口格式標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，國內(nèi)軟件研發(fā)公司、高校、研究院所等開發(fā)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)品研制過程中無法實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)之間的自上而下的自動迭代，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，有助于支撐我國工業(yè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用等。

（3）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)的過程、方法標(biāo)準(zhǔn)。面對當(dāng)前復(fù)雜的應(yīng)用市場，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，但尚無統(tǒng)一的軟件測評標(biāo)準(zhǔn)。如果沒有統(tǒng)一的功能、性能等測評標(biāo)準(zhǔn)，就會加大軟件廠商與需求方的溝通成本，無法建立一個有序的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

為此，開展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作正逢其時，通過吸納業(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，提升我國在國際上的競爭力。

3工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

目前，國際上與工業(yè)軟件相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作分別由多個ISO和IEC的技術(shù)委員會/分技術(shù)委員會完成，如：ISO/TC 184 Automation systems and integration（自動化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）、ISO/TC 10 Technical product documentation（技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會）、ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會第一聯(lián)合技術(shù)委員會軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)委員會）等，其中：ISO/TC 184負(fù)責(zé)自動化系統(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、采購、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)委員會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的主要職能是開展對制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的技術(shù)文件，包括設(shè)計、制造、檢驗(yàn)、使用、回收等產(chǎn)品生命周期中手工的和計算機(jī)所涉及到的各種文件要求，以及對這些文件管理技術(shù)等方面的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作；ISO/IEC JTC 1是一個信息技術(shù)領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會，下設(shè)ISO/IEC JTC1/SC 7 Software and systems engineering（軟件和系統(tǒng)工程）分技術(shù)委員會，其工作范圍是軟件產(chǎn)品和系統(tǒng)工程的過程、支持工具和支持技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，涉及詞匯、軟件測試、軟件評估質(zhì)量管理、體系架構(gòu)、軟件開發(fā)方法及工具等領(lǐng)域。上述國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已開展了與工業(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，可以作為我國工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ)。

在國內(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 全國工業(yè)過程測量控制和自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、SAC/TC 231 全國工業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、SAC/TC 146 全國技術(shù)產(chǎn)品文件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、SAC/TC 159 全國自動化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、SAC/TC 28/SC 7 全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會軟件與系統(tǒng)工程分技術(shù)委員會等，分別承擔(dān)著工業(yè)過程測量控制和自動化、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，使得我國在工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)過程測量控制、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)布的專門針對工業(yè)軟件的標(biāo)準(zhǔn)主要包括計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、制造業(yè)企業(yè)資源計劃（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。

可見，我國已制定一些工業(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)揮我國工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢。因此，為統(tǒng)籌推進(jìn)建立健全由我國主導(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，著眼于整個產(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)配套提出與時俱進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展體系，推動制造業(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。

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

為統(tǒng)籌推進(jìn)由我國主導(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，全國信息化和工業(yè)化融合管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 573）成立了工業(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、測試驗(yàn)證和宣貫推廣，以及國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。同時，2022年7月，數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟（又名“廣東省數(shù)字化學(xué)會”）在全國團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺注冊成功，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，工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟將通過強(qiáng)化工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計，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)展帶來的標(biāo)準(zhǔn)制定和升級需求，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、數(shù)字中國建設(shè)提供堅實(shí)支撐。

4工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建

目前，國內(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)國家缺少門類齊全、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)，還沒有能力建立完備的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系。我國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)用場景豐富，市場需求廣泛，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)研國內(nèi)外工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過進(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測試驗(yàn)證”“D系統(tǒng)集成”及“E行業(yè)應(yīng)用”5個部分，通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)用于解決工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性問題，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)體系核心部分與工業(yè)軟件產(chǎn)品密切相關(guān)，測試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)主要用于工業(yè)軟件產(chǎn)品、系統(tǒng)的測試、驗(yàn)證，系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)主要針對工業(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)個性化的工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)。具體包括以下標(biāo)準(zhǔn)類型。

（1）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)”兩部分，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、分類、框架和命名規(guī)則等；通用標(biāo)準(zhǔn)是針對工業(yè)軟件這一標(biāo)準(zhǔn)化對象制定的共性標(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、通用數(shù)據(jù)和通用技術(shù)四個方面，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)庫等，通用平臺指工業(yè)軟件相關(guān)的工業(yè)應(yīng)用管理平臺、工業(yè)數(shù)據(jù)管理與協(xié)同平臺、數(shù)字化技術(shù)平臺、工具鏈平臺、開發(fā)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)。

（2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)針對工業(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)體系中的核心部分，包括研發(fā)設(shè)計類產(chǎn)品、生產(chǎn)制造類產(chǎn)品、運(yùn)營保障類產(chǎn)品、經(jīng)營管理類產(chǎn)品和嵌入式工業(yè)軟件五個部分，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)計類產(chǎn)品等交互式工業(yè)軟件產(chǎn)品，其中：研發(fā)設(shè)計類產(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)。

（3）測試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。測試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)主要針對工業(yè)軟件產(chǎn)品的測試、驗(yàn)證以及評價方面的標(biāo)準(zhǔn)，包括工業(yè)軟件產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)以及適配驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)等，制定工業(yè)軟件測評、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。

（4）系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)主要針對工業(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)品開發(fā)（IPD）等的標(biāo)準(zhǔn)化，通過加快推進(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

在我國工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)向縱深躍進(jìn)形勢下，工業(yè)軟件應(yīng)用的需求強(qiáng)烈，也迎來了關(guān)鍵的發(fā)展機(jī)遇期。但是，我國工業(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、接口不兼容等問題突出。發(fā)展工業(yè)軟件需要一個好的生態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)化工作本身就是這個良好的生態(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，由全國兩化融合標(biāo)委會工業(yè)軟件工作組、數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟等標(biāo)準(zhǔn)化組織開展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化工作正逢其時。然而，標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)化過程中非常重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，現(xiàn)在業(yè)界對工業(yè)軟件的意見還不太一致，包括工業(yè)軟件術(shù)語、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，通過工業(yè)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化工作來統(tǒng)一認(rèn)識。標(biāo)準(zhǔn)體系是指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化組織開展工業(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)體系建設(shè)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，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、測試驗(yàn)證、系統(tǒng)集成和行業(yè)應(yīng)用五個部分，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)、高校院所展開緊密協(xié)作，共同開展工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)研制，讓工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)能夠?yàn)榻ㄔO(shè)制造強(qiáng)國、數(shù)字中國提供關(guān)鍵的支撐。

審核編輯 ：李倩