《鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南》

附件1

鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系

建設(shè)指南

（征求意見稿）

2021年10月22日

一、總體要求

（一）指導(dǎo)思想

充分發(fā)揮標準在推進鋼鐵行業(yè)智能制造健康有序發(fā)展

中的指導(dǎo)、規(guī)范、引領(lǐng)和保障作用。針對鋼鐵工業(yè)這種典型

的流程制造業(yè)所具有的工藝體系復(fù)雜、生產(chǎn)過程不確定因素

多、制造過程中間產(chǎn)品及最終產(chǎn)品性質(zhì)形態(tài)多樣化的產(chǎn)業(yè)技

術(shù)特點，立足行業(yè)需求，兼顧國家體系，以《國家智能制造

標準體系建設(shè)指南（2021版）》為指導(dǎo)，加強標準的統(tǒng)籌規(guī)

劃與宏觀指導(dǎo)，加快創(chuàng)新技術(shù)成果向標準轉(zhuǎn)化，強化標準的

實施與監(jiān)督，深化智能制造標準國際交流與合作，提升標準

對鋼鐵行業(yè)智能制造發(fā)展的支撐作用，為鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量可

持續(xù)發(fā)展保駕護航。

（二）基本原則

按照《國家智能制造標準體系建設(shè)指南（2021版）》中

提出的“統(tǒng)籌規(guī)劃，分類施策；協(xié)同推進，急用先行；立足

國情，開放合作”建設(shè)原則，面向國家發(fā)展戰(zhàn)略和鋼鐵行業(yè)

迫切需求，以解決實際問題為切入點，以支撐鋼鐵行業(yè)智能

制造技術(shù)應(yīng)用為著力點，構(gòu)建完善的鋼鐵行業(yè)智能制造標準

體系，全面開展基礎(chǔ)共性標準、關(guān)鍵技術(shù)標準、行業(yè)應(yīng)用標

準研究，加快標準制（修）訂，加強標準的創(chuàng)新發(fā)展與國際

化，積極參與國際標準化組織活動，加強與相關(guān)國家和地區(qū)

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間的技術(shù)標準交流與合作，開展標準互認，共同推進國際標

準制定。發(fā)揮標準引領(lǐng)作用，推進科技研發(fā)、標準研制和應(yīng)

用同步進行。

（三）建設(shè)目標

按照“共性先立、急用先行”的原則，針對鋼鐵行業(yè)發(fā)

展技術(shù)現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢及行業(yè)應(yīng)用需求，分階段建立鋼

鐵行業(yè)智能制造標準體系：

第一階段，在2020年，形成較為完善的鋼鐵行業(yè)智能

制造標準體系建設(shè)方案，并啟動國家標準、行業(yè)標準、團體

標準的申報與研制工作。

第二階段，到2022年底，累計制定100項以上鋼鐵行

業(yè)智能制造標準，全面覆蓋基礎(chǔ)共性標準和關(guān)鍵技術(shù)標準，

基本覆蓋急需的行業(yè)應(yīng)用標準。

第三階段，到2025年底，累計制定200項以上鋼鐵行

業(yè)智能制造標準，全面覆蓋基礎(chǔ)共性標準、關(guān)鍵技術(shù)標準、

行業(yè)應(yīng)用標準，建立起較為完善的鋼鐵行業(yè)智能制造標準體

系。

二、建設(shè)思路

（一）鋼鐵行業(yè)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

《國家智能制造標準體系建設(shè)指南（2021版）》指出，

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智能制造是基于先進制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)深度融合，

貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期，具有自

感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高

制造業(yè)質(zhì)量、效率效益和柔性的先進生產(chǎn)方式。

鋼鐵行業(yè)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與國家智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

保持基本一致，并依據(jù)行業(yè)特點進行了行業(yè)性設(shè)計修改。鋼

鐵行業(yè)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)從生命周期、系統(tǒng)層級和智能特征

三個維度對所涉及的要素、裝備、活動等內(nèi)容進行描述，其

中生命周期維度從產(chǎn)品和產(chǎn)線兩個方面分別展開。鋼鐵行業(yè)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

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圖1鋼鐵行業(yè)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

（1）生命周期維度

三維模型的第一個維度為生命周期。生命周期包括產(chǎn)品

生命周期、產(chǎn)線生命周期兩部分內(nèi)容。

產(chǎn)品生命周期是指鋼鐵產(chǎn)品從研發(fā)開始到售后服務(wù)各

個階段，包括研發(fā)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)，構(gòu)成鋼鐵企

業(yè)價值鏈的主要環(huán)節(jié)。研發(fā)是指根據(jù)企業(yè)的所有約束條件以

及所選擇的技術(shù)來對客戶需求進行設(shè)計、仿真、驗證、優(yōu)化

等產(chǎn)品研發(fā)活動過程；生產(chǎn)是指將原料和生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)化成冶

金產(chǎn)品的活動過程；物流是指采購、生產(chǎn)和銷售活動中，原

燃料從供應(yīng)商到鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)成品從鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)到客

戶的實體流動過程；銷售是指鋼鐵產(chǎn)品從企業(yè)轉(zhuǎn)移到客戶手

中的經(jīng)營活動；服務(wù)是指鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)與客戶接觸過程中所

產(chǎn)生的一系列活動的過程及其結(jié)果。

產(chǎn)線生命周期包括工廠設(shè)計、施工建設(shè)、生產(chǎn)運行、技

術(shù)改造、產(chǎn)線維護等環(huán)節(jié)，適用于鋼廠（單產(chǎn)線或多產(chǎn)線）

建設(shè)全過程。

智能制造在生命周期維度的目標是追求質(zhì)量、成本、交

付、環(huán)境多目標優(yōu)化，實現(xiàn)企業(yè)價值創(chuàng)造。

（2）系統(tǒng)層級

三維模型的第二個維度為系統(tǒng)層級。系統(tǒng)層級是指與鋼

鐵企業(yè)生產(chǎn)活動相關(guān)的組織（部門）職能的層級劃分，通常

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與企業(yè)組織結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，系統(tǒng)層級自下而上包括設(shè)備、車間、

工廠、企業(yè)、協(xié)同。設(shè)備層是指具有獨立功能的機器、裝置

等，用于實現(xiàn)實際物理流程；車間層是指工廠內(nèi)用于原料、

煉鐵、煉鋼、軋鋼等車間（分廠）內(nèi)處理信息、實現(xiàn)監(jiān)測和

控制物理流程的層級；工廠層是實現(xiàn)面向工廠的生產(chǎn)管理的

層級；企業(yè)層是實現(xiàn)面向企業(yè)經(jīng)營管理的層級；協(xié)同層是企

業(yè)實現(xiàn)其內(nèi)部和外部信息互聯(lián)和共享過程的層級。

智能制造在系統(tǒng)層級維度的目標是實現(xiàn)工業(yè)數(shù)字和信

息的橫向集成、縱向集成、端到端集成，即實現(xiàn)貫穿企業(yè)設(shè)

備層、車間層、工廠層、企業(yè)層、協(xié)同層不同層面的縱向集

成，跨資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成和新興業(yè)

態(tài)不同級別的橫向集成，以及覆蓋設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售、

服務(wù)的端到端集成，為價值鏈的高效運轉(zhuǎn)提供集成優(yōu)化管控。

（3）智能特征

三維模型的第三個維度為智能特征。智能特征是指基于

新一代信息技術(shù)，使制造活動具有自感知、自決策、自執(zhí)行、

自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等一個或多個功能的層級劃分。智能特征維

度在國家智能制造體系架構(gòu)中，從反映信息與業(yè)務(wù)的融合程

度和層次，分為資源要素、互聯(lián)互通、融合共享、系統(tǒng)集成

和新興業(yè)態(tài)等五層智能化要求。

根據(jù)鋼鐵行業(yè)智能制造的實際情況，智能特征層級實際

展開為：

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1）資源要素是指鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)時所需要使用的

資源或工具及其數(shù)字化模型所在的層級，例如工業(yè)機器人、

無人行車等在各工序中的應(yīng)用；

2）互聯(lián)互通是通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議與接口

等通信技術(shù)，實現(xiàn)裝備之間、裝備與控制系統(tǒng)之間，企業(yè)之

間相互連接功能的層級，是現(xiàn)場泛在連接以及云邊端數(shù)據(jù)流

通交互的信息通道；

3）融合共享是指在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上，利用云計算、

大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實現(xiàn)

信息協(xié)同共享的層級，例如大數(shù)據(jù)中心等信息協(xié)同共享平臺；

4）系統(tǒng)集成是指企業(yè)實現(xiàn)智能制造過程中的裝備、產(chǎn)

線、車間、工廠之間，以及智能制造系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和

功能互連的層級，例如全流程質(zhì)量管控、能源監(jiān)控與平衡調(diào)

度、智能物流等企業(yè)級管控平臺；

5）新興業(yè)態(tài)是企業(yè)為形成新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)進行企業(yè)間價

值鏈整合的層級，例如鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的智能制造方法、技術(shù)、

平臺向上下游延伸，提高個性化服務(wù)能力，減少供應(yīng)鏈中間

環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

（二）鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)

依據(jù)《國家智能制造標準體系建設(shè)指南（2021年版）》

中建設(shè)細分行業(yè)智能制造標準體系的相關(guān)要求，基于鋼鐵行

業(yè)智能工廠建設(shè)及產(chǎn)品智能制造的特點，對接國家智能制造

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標準體系，形成由“基礎(chǔ)共性”、“關(guān)鍵技術(shù)”和“行業(yè)應(yīng)

用”三部分構(gòu)成的鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)，如圖2

所示。

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圖2鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系結(jié)構(gòu)圖

具體內(nèi)容如下：

1、基礎(chǔ)共性標準包括通用、安全、可靠性、檢測、評

價、人員能力六部分，位于整個體系結(jié)構(gòu)的底層，是關(guān)鍵技

術(shù)和行業(yè)應(yīng)用標準的支撐。

2、關(guān)鍵技術(shù)標準包括賦能技術(shù)、通用技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施

三個部分。其中，賦能技術(shù)應(yīng)用對應(yīng)新興信息技術(shù)在冶金領(lǐng)

域的前沿應(yīng)用；通用技術(shù)對應(yīng)鋼鐵智能制造重點跨領(lǐng)域應(yīng)用

的通用技術(shù)；基礎(chǔ)設(shè)施對應(yīng)企業(yè)內(nèi)外智能特征維度的互聯(lián)互

通。

3、行業(yè)應(yīng)用標準位于結(jié)構(gòu)圖的最頂層，面向鋼鐵行業(yè)

需求，對基礎(chǔ)共性標準和關(guān)鍵技術(shù)標準進行場景應(yīng)用，指導(dǎo)

鋼鐵行業(yè)推進智能制造。從系統(tǒng)層級維度展開，包括智能裝

備、智能車間、智能工廠、智能企業(yè)、智能協(xié)同五個層級，

其中智能車間根據(jù)鋼鐵生產(chǎn)的工藝流程，分為礦山、原料場、

煉鐵（含高爐、非高爐等）、煉鋼（含轉(zhuǎn)爐、電爐、LF等精

煉爐、連鑄機、火焰清理、礦熱爐等）、軋鋼（含加熱爐、

棒線材、板帶材、型鋼、管材等）、其他（熱處理等）生產(chǎn)

過程中應(yīng)用的智能制造相關(guān)標準。

（三）鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系框架

鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系框架由鋼鐵行業(yè)智能制造

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標準體系結(jié)構(gòu)向下映射而成，是形成鋼鐵行業(yè)智能制造標準

體系的基本組成單元?？蚣馨ā癆基礎(chǔ)共性”、“B關(guān)鍵

技術(shù)”、“C行業(yè)應(yīng)用”三個部分?？蚣苷归_如圖3所示。

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圖3鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系框架

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三、鋼鐵行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)內(nèi)容

（一）基礎(chǔ)共性標準

基礎(chǔ)共性標準是在符合國家智能制造基礎(chǔ)共性標準基

礎(chǔ)上，用于統(tǒng)一鋼鐵行業(yè)智能制造相關(guān)概念，按照鋼鐵行業(yè)

特點，解決鋼鐵行業(yè)智能制造基礎(chǔ)共性關(guān)鍵問題的標準，包

括通用、安全、可靠性、檢測、評價、人員能力等6個部分，

如圖4所示。

圖4基礎(chǔ)共性標準子體系

1.通用標準

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主要包括鋼鐵行業(yè)智能制造術(shù)語定義、參考模型、元數(shù)

據(jù)與數(shù)據(jù)字典、標識4個部分。術(shù)語定義標準用于統(tǒng)一鋼鐵

行業(yè)智能制造相關(guān)概念，為其他各部分標準的制定提供支撐，

包括術(shù)語、詞匯、符號、代號等標準。參考模型標準用于幫

助各方認識和理解智能制造標準化的對象、邊界、各部分的

層級關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)字典標準用于規(guī)定設(shè)計、

生產(chǎn)、流通等環(huán)節(jié)涉及的鋼鐵工業(yè)數(shù)據(jù)的分類、命名規(guī)則、

描述與表達、注冊和管理維護要求以及數(shù)據(jù)字典建立方法，

包括元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典標準。標識標準用于對智能制造中各

類對象的標識與解析，包括標識編碼、編碼傳輸規(guī)則、對象

元數(shù)據(jù)、解析系統(tǒng)等標準。

2.安全標準

主要包括面向智能制造的安全協(xié)同要求、功能安全系統(tǒng)

設(shè)計和實施、功能安全測試和評估、功能安全管理和功能安

全運維等功能安全標準；人員安全、裝備運行安全等人因安

全標準。

3.可靠性標準

主要包括工程管理、技術(shù)方法2個部分。工程管理標準

主要對智能制造系統(tǒng)的可靠性活動進行規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)與

監(jiān)督，包括智能制造系統(tǒng)及其各系統(tǒng)層級對象的可靠性要求、

可靠性管理、綜合保障管理、壽命周期成本管理等標準。技

術(shù)方法標準主要用于指導(dǎo)智能制造系統(tǒng)及其各系統(tǒng)層級開

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展具體的可靠性保證與驗證工作，包括可靠性設(shè)計、可靠性

預(yù)計、可靠性試驗、可靠性分析、可靠性增長、可靠性評價

等標準。

4.檢測標準

主要包括鋼鐵行業(yè)智能制造檢測項目要求、檢測技術(shù)、

檢測方法3個部分。檢測項目要求標準用于指導(dǎo)智能裝備和

系統(tǒng)在檢測過程中的檢測項目和科學(xué)排序，包括不同類型的

智能裝備和集成系統(tǒng)一致性和互聯(lián)互通、互操作能力，系統(tǒng)

能效、電磁兼容等測試項目指標或要求等。檢測技術(shù)標準用

于規(guī)范面向智能制造的檢測技術(shù)，包括判斷性檢測、信息性

檢測、尋因性檢測等標準，檢測手段不限于軟硬件測試、在

線監(jiān)控、仿真測試等。檢測方法標準用于不同類型智能制造

裝備和系統(tǒng)的檢測，包括試驗內(nèi)容、方式、步驟、過程、計

算分析等內(nèi)容的標準，以及性能、環(huán)境適應(yīng)性和參數(shù)校準等。

5.評價標準

主要包括評價方法、指標體系、實施指南、能力成熟度

4個部分。評價方法標準用于為相關(guān)方提供一致的方法和依

據(jù)，規(guī)范評價過程，指導(dǎo)相關(guān)方開展智能制造評價。指標體

系標準用于鋼鐵行業(yè)智能制造實施的績效與結(jié)果的評估，促

進企業(yè)不斷提升智能制造水平。實施指南標準用于指導(dǎo)企業(yè)

提升制造能力，為企業(yè)開展智能化建設(shè)、提高生產(chǎn)力提供參

考。能力成熟度標準用于為鋼鐵企業(yè)識別智能制造現(xiàn)狀、規(guī)

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劃智能制造框架與提升智能制造能力水平提供過程方法論，

為企業(yè)識別差距、確立目標、實施改進提供參考。

6.人員能力標準

主要包括人員能力要求、能力評價2個部分。人員能力

要求標準用于規(guī)范從業(yè)人員能力管理，明確職業(yè)分類、能力

等級、知識儲備、技術(shù)能力和實踐經(jīng)驗等要求，包括能力要

求和人員能力培養(yǎng)等標準。能力評價標準用于規(guī)范不同職業(yè)

類別人員的能力等級，指導(dǎo)評價智能制造從業(yè)人員能力水平，

包括從業(yè)人員評價、評估師評價等標準。

（二）關(guān)鍵技術(shù)標準

主要包括賦能技術(shù)、通用技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施3個部分。具

體如圖5所示。

圖5關(guān)鍵技術(shù)標準子體系

1.賦能技術(shù)標準

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主要包括人工智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)云、邊緣計算、

數(shù)字孿生和區(qū)塊鏈等6個部分，如圖6所示。主要用于指導(dǎo)

新技術(shù)向鋼鐵領(lǐng)域融合應(yīng)用，提升鋼鐵行業(yè)智能化水平。

圖6智能賦能技術(shù)標準子體系

（1）人工智能標準

主要包括指標體系、測試與評估準則等性能評估標準；

應(yīng)用平臺架構(gòu)、集成要求等平臺與支撐標準；訓(xùn)練數(shù)據(jù)要求、

測試指南與評估原則等性能評估標準；智能在線檢測、運營

管理優(yōu)化等面向產(chǎn)品全生命周期的應(yīng)用管理標準等。

（2）工業(yè)大數(shù)據(jù)標準

主要包括平臺建設(shè)的要求、運維和檢測評估等工業(yè)大數(shù)

據(jù)平臺標準；工業(yè)大數(shù)據(jù)預(yù)處理、檢索、訪問、分析、可視

化等數(shù)據(jù)處理標準；數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)開發(fā)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)

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安全、數(shù)據(jù)質(zhì)量、主數(shù)據(jù)管理等數(shù)據(jù)治理標準。

（3）工業(yè)云標準

主要包括工業(yè)云資源應(yīng)用、服務(wù)能力的接入、配置與管

理等資源標準；實施指南、效果評價等服務(wù)標準。

（4）邊緣計算標準

主要包括邊緣節(jié)點架構(gòu)與技術(shù)要求、接口等，邊緣網(wǎng)絡(luò)

配置要求、數(shù)據(jù)管理要求、邊緣平臺系統(tǒng)要求等標準，主要

用于邊緣計算技術(shù)在智能制造過程中解決敏捷連接、實時業(yè)

務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、邊緣智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需

求。

（5）數(shù)字孿生標準。主要包括參考架構(gòu)、信息模型等

通用要求標準；面向不同系統(tǒng)層級的功能要求標準；面向數(shù)

字孿生系統(tǒng)間集成和協(xié)作的數(shù)據(jù)交互與接口標準；性能評估

及符合性測試等測試與評估標準；面向不同制造場景的數(shù)字

孿生服務(wù)應(yīng)用標準。

（6）區(qū)塊鏈標準

主要包括架構(gòu)與技術(shù)要求、接口標準、可信數(shù)據(jù)連接等

技術(shù)架構(gòu)與連接標準；可信數(shù)字身份、可信邊緣計算、工業(yè)

分布式賬本、可信事件提取、智能合約等標準；性能評估標

準。保證鋼鐵大數(shù)據(jù)公開、透明以及具有可追蹤性；在技術(shù)

層面上，可以在有效保護數(shù)據(jù)隱私的基礎(chǔ)上實現(xiàn)有限度、可

管控的信用數(shù)據(jù)共享和驗證，從而達到降本增效、提升監(jiān)管

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效率的功能。

2.通用技術(shù)標準：

主要包括數(shù)據(jù)采集、工業(yè)軟件、算法模型與優(yōu)化、知識

自動化、其他等5個部分，如圖7所示。主要規(guī)定建模、訓(xùn)

練與優(yōu)化，提升鋼鐵行業(yè)智能生產(chǎn)工藝水平。

圖7通用技術(shù)標準子體系

（1）數(shù)據(jù)采集標準。是指利用感知裝置（包括各類傳

感器等）對物理對象和環(huán)境的各類物理量進行感知、數(shù)字化

轉(zhuǎn)換，并接入相應(yīng)的控制或計算機系統(tǒng)所遵循的技術(shù)標準，

以及從各類企業(yè)信息化系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的技術(shù)標準。主要包

括物理工廠數(shù)據(jù)采集、工業(yè)大數(shù)據(jù)采集標準等。

（2）工業(yè)軟件標準。主要包括用于鋼鐵工業(yè)的軟件產(chǎn)

品、工具、嵌入式軟件、系統(tǒng)和平臺的功能定義、業(yè)務(wù)模型、

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質(zhì)量要求、成熟度要求等軟件產(chǎn)品與系統(tǒng)標準；工業(yè)軟件接

口規(guī)范、集成規(guī)程、產(chǎn)品線工程等軟件系統(tǒng)集成和接口標準；

生存周期管理、質(zhì)量管理、資產(chǎn)管理、配置管理、可靠性要

求等服務(wù)與管理標準；工業(yè)技術(shù)軟件化參考架構(gòu)、工業(yè)應(yīng)用

軟件封裝等工業(yè)技術(shù)軟件化標準。

（3）算法模型與優(yōu)化標準。是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的

算法或軟件，包括系統(tǒng)、應(yīng)用、中間件、嵌入式等算法模型

與優(yōu)化標準。

（4）知識自動化標準。知識自動化是一種可執(zhí)行知識

工作任務(wù)的智能軟件系統(tǒng)，它除了包含傳統(tǒng)的規(guī)則、推理和

顯性表達式之外，也對隱含知識、模式識別、群體經(jīng)驗等進

行模型化，并借助軟件化的方式，形成可執(zhí)行的知識軟件系

統(tǒng)。主要包括知識表示、知識建模、知識融合、知識庫管理、

知識計算等知識服務(wù)標準。

（5）其他標準。未來在鋼鐵制造智能化過程中，取得

突破性應(yīng)用的新型通用技術(shù)。

3.基礎(chǔ)設(shè)施標準：

主要包括體系架構(gòu)、網(wǎng)聯(lián)技術(shù)、網(wǎng)聯(lián)設(shè)備、云基礎(chǔ)設(shè)施、

信息安全等5個部分，如圖8所示。主要用于滿足工廠不同

系統(tǒng)層級內(nèi)部及之間、滿足數(shù)據(jù)及時可靠傳遞需求，實現(xiàn)工

業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下不同層級和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)運行規(guī)范管

理。

21

圖8基礎(chǔ)設(shè)施標準子體系

（1）體系架構(gòu)標準。主要包括總體框架、工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、

工廠外網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)演進增強技術(shù)等標準。

（2）網(wǎng)聯(lián)技術(shù)標準。主要包括組網(wǎng)與并聯(lián)技術(shù)、工業(yè)

有線通信、工業(yè)無線通信、5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等標準。

（3）網(wǎng)聯(lián)設(shè)備標準。主要包括工業(yè)網(wǎng)閘設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)

關(guān)設(shè)備、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)終端設(shè)備等標準。

（4）云基礎(chǔ)設(shè)施標準。是提供用戶處理、儲存、網(wǎng)路

以及各種基礎(chǔ)運算資源，以部署與執(zhí)行作業(yè)系統(tǒng)或應(yīng)用系統(tǒng)

的基礎(chǔ)設(shè)施。主要包括云平臺建設(shè)要求等標準。

（5）信息安全標準。信息安全標準用于保證智能制造

領(lǐng)域相關(guān)信息系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)不被破壞、更改、泄露，從而確

保系統(tǒng)能連續(xù)可靠地運行，包括系統(tǒng)軟件安全、網(wǎng)聯(lián)設(shè)備安

全、網(wǎng)絡(luò)信息安全、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全、數(shù)據(jù)安全、信息

安全防護及評估等標準。

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（三）鋼鐵行業(yè)應(yīng)用標準

主要包括智能裝備、智能車間、智能工廠、智能企業(yè)、

智能協(xié)同五個部分。具體如圖9所示。

圖9鋼鐵行業(yè)應(yīng)用標準子體系

1.智能裝備標準

主要包括檢測裝備、工藝裝備、物流裝備、能源環(huán)保裝

備、傳感器與儀器儀表、自動識別設(shè)備、工業(yè)機器人、人機

協(xié)作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和其他等10個部分。具體如圖10所示。

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圖10智能裝備標準子體系

（1）檢測裝備標準

主要包括鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的原輔料、半成品和成品

的計量以及確保產(chǎn)品質(zhì)量所使用的檢測裝備的在線檢測系

統(tǒng)數(shù)據(jù)格式、性能及環(huán)境要求等通用技術(shù)標準；檢測裝備與

其他生產(chǎn)設(shè)備及系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、接口等集成標準；效能

狀態(tài)檢測與校準、故障診斷等設(shè)備管理標準。

（2）工藝裝備標準

主要包括應(yīng)用于原料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等鋼鐵生產(chǎn)過

程的工藝裝備通用技術(shù)要求標準；數(shù)據(jù)接口、狀態(tài)監(jiān)控等接

口與監(jiān)控標準。

（3）物流裝備標準

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主要包括鋼鐵物流的運輸、儲存、配送、包裝、裝卸、

流通加工、搬運等活動環(huán)節(jié)應(yīng)用的物流裝備標準。

（4）能源環(huán)保裝備標準

主要包括鋼鐵企業(yè)應(yīng)用于能源生產(chǎn)及調(diào)度管理、控制環(huán)

境污染、改善環(huán)境質(zhì)量等方面的能源環(huán)保裝備標準。

（5）傳感器與儀器儀表標準

主要包括特性與分類、可靠性設(shè)計、壽命預(yù)測、系統(tǒng)及

部件全生命周期管理、性能評估等通用技術(shù)標準；信息模型、

數(shù)據(jù)接口、現(xiàn)場設(shè)備集成、語義互操作、通信協(xié)議、協(xié)議一

致性等接口與通信標準。

（6）自動識別設(shè)備標準

主要包括數(shù)據(jù)編碼、性能評估、設(shè)備管理等通用技術(shù)標

準；接口規(guī)范、通信協(xié)議、信息集成、融合感知與協(xié)同信息

處理等接口與通信標準。

（7）工業(yè)機器人標準

主要包括數(shù)據(jù)格式、對象字典等通用技術(shù)標準；信息模

型、編程系統(tǒng)、用戶、工業(yè)機器人之間的接口與通信標準；

工業(yè)機器人與人、環(huán)境、系統(tǒng)及其他裝備間的協(xié)同集成標準；

性能、場所適應(yīng)性等測試與評估標準。

（8）人機協(xié)作系統(tǒng)標準

主要包括虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實（VR/AR）等人機協(xié)作系統(tǒng)

專業(yè)圖形符號分類和定義、視覺圖像獲取與識別、虛實融合

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信息顯示等文字圖形圖像標準；以及人機協(xié)作過程中合作模

式要求、任務(wù)分配要求、人機接口等交互協(xié)作標準。

（9）控制系統(tǒng)標準

主要包括控制方法、人機界面及可視化、測試等通用技

術(shù)標準；控制設(shè)備信息模型、時鐘同步、接口、系統(tǒng)互聯(lián)、

協(xié)議一致性等接口與通信標準；工程數(shù)據(jù)交換、控制邏輯程

序、控制程序架構(gòu)、控制標簽和數(shù)據(jù)流、功能塊等編程標準。

（10）其他

主要包括面向鋼鐵應(yīng)用智能裝備的數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)格式、

性能及環(huán)境要求等通用技術(shù)標準；信息模型、互聯(lián)互通、接

口規(guī)范、通信協(xié)議、協(xié)議一致性等接口與通信標準。

2.智能車間

智能車間應(yīng)用標準包括礦山、原料場、煉鐵、煉鋼、軋

鋼和其他等6部分，主要包括產(chǎn)線控制、工序管理類標準。

具體如圖11所示。

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圖11智能車間標準子體系

（1）礦山標準

主要包括采選礦過程中用于破碎、選磨、過濾、運輸過

程中的智能生產(chǎn)管控標準。

（2）原料場標準

主要包括無人化料場、自動倉庫、焦化、燒結(jié)、球團等

智能生產(chǎn)管控標準。

（3）煉鐵車間標準

主要包括高爐、非高爐等智能生產(chǎn)管控標準。

（4）煉鋼車間標準

主要包括原輔料、轉(zhuǎn)爐、電弧爐、精煉爐（包含LF、RH、

VOD等）、連鑄、板坯庫、礦熱爐等智能生產(chǎn)管控標準。

（5）軋鋼車間標準

主要包括長材、扁平材等各類鋼品種軋制智能生產(chǎn)管控

27

標準。

（6）其他標準

主要包括如圍繞退火、正火、淬火和回火等熱處理工藝

制定智能生產(chǎn)管控標準。

3.智能工廠

智能工廠應(yīng)用標準包括生產(chǎn)計劃排程、一體化協(xié)同管控、

工廠物流管理、安全環(huán)保健康管理、全流程質(zhì)量管控、能源

管控、設(shè)備管理、檢測檢驗管理、工廠設(shè)計與交付、生產(chǎn)工

藝設(shè)計、工藝參數(shù)優(yōu)化。具體如圖12所示。

圖12智能工廠標準子體系

（1）生產(chǎn)計劃排程

綜合考慮企業(yè)整體目標和約束條件，生產(chǎn)計劃排程標準

主要包括面向銷售訂單的產(chǎn)能計劃、訂單計劃、批量計劃（爐

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次作業(yè)計劃、澆次作業(yè)計劃和軋次作業(yè)計劃）和生產(chǎn)調(diào)度等

應(yīng)用標準，幫助企業(yè)優(yōu)化資源配置，協(xié)同原料-煉鐵-煉鋼-

軋鋼動態(tài)有序科學(xué)生產(chǎn)，快速響應(yīng)客戶需求，積極應(yīng)對插單、

需求變更等問題，實時調(diào)整執(zhí)行偏差，提升服務(wù)水平和客戶

滿意度。

（2）一體化協(xié)同管控

以鋼鐵企業(yè)各生產(chǎn)單元和生產(chǎn)活動為對象，從生產(chǎn)管控

涉及到的銷售、采購、財務(wù)、生產(chǎn)、能源、質(zhì)量、設(shè)備、物

流、安環(huán)、物資計量等業(yè)務(wù)入手，進行一體化協(xié)同設(shè)計和建

模，以及滿足企業(yè)內(nèi)業(yè)務(wù)活動需求的軟硬件集成標準，實現(xiàn)

鋼鐵企業(yè)全流程一體化協(xié)同管控。

（3）工廠物流管理

建立從原燃料進廠至產(chǎn)成品出廠，覆蓋“運輸、儲存、

裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送”全物流業(yè)務(wù)場景的智

能物流管理標準。主要包括物料標識、物料信息采集、物料

貨位分配、出入庫輸送系統(tǒng)、作業(yè)調(diào)度、信息處理、作業(yè)狀

態(tài)及裝備狀態(tài)的管控、貨物實時監(jiān)控等智能倉儲標準；物料

智能分揀系統(tǒng)、配送路徑規(guī)劃、配送狀態(tài)跟蹤等智能配送標

準。

（4）安全環(huán)保健康管理

安全管理標準主要包括安全生產(chǎn)監(jiān)控、人員作業(yè)安全防

護、應(yīng)急處理技術(shù)等。環(huán)保監(jiān)控標準主要包括環(huán)境監(jiān)測對象

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和監(jiān)測因子、環(huán)境動態(tài)監(jiān)控、污染源控制、危險固廢轉(zhuǎn)移、

放射源管理（風(fēng)險分析、排放趨勢分析等）等標準。健康管

理標準主要包括職業(yè)健康綜合管理、職業(yè)健康影響源管理、

人員健康監(jiān)護等相關(guān)的管理規(guī)范及技術(shù)標準。

（5）全流程質(zhì)量管控

全流程質(zhì)量管控標準主要圍繞生產(chǎn)制造過程中通過信

息技術(shù)手段獲取的實時工藝參數(shù)監(jiān)控、產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測、在線

質(zhì)量判定、產(chǎn)品質(zhì)量回放與追溯等方面制定標準，為質(zhì)量定

責(zé)、質(zhì)量判定和質(zhì)量優(yōu)化等提供支持。

（6）能源管控

制定基于監(jiān)控、分析、預(yù)測與平衡調(diào)度的能源監(jiān)控與平

衡調(diào)度應(yīng)用標準，建立物質(zhì)流、能量流、信息流之間的協(xié)同

優(yōu)化機制，通過平衡優(yōu)化調(diào)度模型，在保證生產(chǎn)過程平穩(wěn)性

和經(jīng)濟性的前提下獲得能源介質(zhì)的最優(yōu)調(diào)度方案，以實現(xiàn)整

個企業(yè)的節(jié)能增效、降低成本的目的。

（7）設(shè)備管理

全流程設(shè)備狀態(tài)管理標準，包括：設(shè)備過程能力評價、

裝備全生命周期管理、備品備件采購策略、維修計劃策略等

標準，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能管理。

設(shè)備在線監(jiān)測與遠程診斷標準，包括：采用無線傳感器

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采集分布在各產(chǎn)線上的設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)全流程設(shè)

備在線監(jiān)測與遠程故障診斷等標準。

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關(guān)鍵裝備精確檢測及傳感器標準，包括：針對與產(chǎn)品質(zhì)

量密切相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)備，如鑄機、軋機、加熱爐、熱處理設(shè)

備，編制裝備狀態(tài)精確檢測及傳感器技術(shù)應(yīng)用標準。

（8）檢測檢驗管理

主要包括取制樣、檢測檢驗、數(shù)據(jù)處理和分析、實驗室

人員、設(shè)備、環(huán)境和安全管理等方面建立標準。實現(xiàn)檢測檢

驗任務(wù)自動委托與受理、自動取制樣（試樣加工）、自動檢

測檢驗，樣品自動保存處置、數(shù)據(jù)和報告自動傳送分析等過

程的自動化控制，同時對檢測檢驗質(zhì)量保證體系進行監(jiān)測、

報警和智能化處置。

（9）工廠設(shè)計與交付

智能工廠設(shè)計標準主要包括設(shè)計要求、設(shè)計模型等總體

規(guī)劃標準；智能工廠物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、信息化應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

等智能化系統(tǒng)設(shè)計標準；虛擬工廠參考架構(gòu)、工藝流程及布

局模型、生產(chǎn)過程模型和組織模型等系統(tǒng)建模標準；達成智

能工廠規(guī)劃設(shè)計要求所需的工藝優(yōu)化、協(xié)同設(shè)計、仿真分析、

設(shè)計文件深度要求、工廠信息標識編碼等實施指南標準。主

要用于規(guī)定智能工廠的規(guī)劃設(shè)計，確保工廠的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)

化和智能化水平。

智能工廠交付標準主要包括交付內(nèi)容、深度要求、流程

要求等數(shù)字化交付標準；智能工廠各環(huán)節(jié)、各系統(tǒng)及系統(tǒng)集

成等竣工驗收標準。主要用于規(guī)定智能工廠建設(shè)完成后的驗

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收與交付，確保建成的智能工廠達到預(yù)定建設(shè)目標，交付數(shù)

據(jù)資料滿足智能工廠運營維護要求。

（10）生產(chǎn)工藝設(shè)計

主要包括基于煉鐵、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼等產(chǎn)線歷

史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗知識模型的工藝設(shè)計與仿真標準，面向客

戶需求的生產(chǎn)工藝設(shè)計體系標準。

（11）工藝參數(shù)優(yōu)化

包括在鋼鐵冶煉全流程各工序控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上統(tǒng)一

制定工藝參數(shù)在線檢測標準、接口標準、參數(shù)預(yù)測與實時優(yōu)

化調(diào)整標準。

4.智能企業(yè)標準

企業(yè)應(yīng)用標準包括產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、資源計劃與市場預(yù)測、

采購管理、銷售管理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、工廠協(xié)同。具體見圖

13。

32

圖13智能企業(yè)標準子體系

（1）產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計

主要包括產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計和仿真標準，以及產(chǎn)品試驗

驗證過程仿真的方法和要求標準，對材料成分、組織結(jié)構(gòu)、

服役性能進行設(shè)計與優(yōu)化，縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期，降低成本。

（2）資源計劃與市場預(yù)測

主要包括資源計劃標準和市場預(yù)測標準。資源計劃標準

是根據(jù)庫存、生產(chǎn)情況及在途資源等信息，制定物料需求及

采購申請計劃。市場預(yù)測標準以宏觀市場為分析對象，構(gòu)建

以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的產(chǎn)品戰(zhàn)略目標，帶動產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、

倉儲物流等業(yè)務(wù)的優(yōu)化。

（3）采購管理

采購管理標準包括原材料、輔料等質(zhì)量、需求及計劃、

詢比價等采購管理標準。

（4）銷售管理

包括客戶關(guān)系管理、銷售預(yù)測、銷售訂單、銷售異議管

理、發(fā)貨管理等標準。

（5）數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理

數(shù)據(jù)資產(chǎn)包括所有能為企業(yè)產(chǎn)生價值的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)

資產(chǎn)管理包括數(shù)據(jù)管理體系、數(shù)據(jù)資源管理、工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)

共享等標準。

（6）工廠協(xié)同

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工廠協(xié)同主要包括廠際間網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造標準，指導(dǎo)鋼鐵