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目錄 

第 
1章智能制造標準體繫建設 
001

1.1國家智能制造標準體繫建設指南（2018年版） 001
1.1.1總體要求 001
1.1.2建設思路 002
1.1.3建設內容 007
1.1.4組織實施 020
附件 021
1.2《國家智能制造標準體繫建設指南（2018年版）》編制說明 048
1.2.1編制背景 048
1.2.2編制原則 049
1.2.3編制過程 050
1.2.4《建設指南（2018年版）》與《建設指南（2015年版）》的
區別說明 052
第 
2章基礎共性標準 
081

2.1通用標準 081
2.1.1國內外產業現狀 082
2.1.2相關技術 092
2.1.3標準化現狀和需求 093
2.1.4重點標準 103
2.2安全標準 106
2.2.1功能安全 106
2.2.2信息安全 109
2.2.3人因安全 117
 
2.3可靠性標準 
2.3.1可靠性技術 
2.3.2標準化現狀和需求 
2.4檢測標準 
2.4.1集成和互聯互通標準 
2.4.2繫統能效標準 
2.4.3電磁兼容標準 
2.5評價標準 
2.5.1產業現狀 
2.5.2相關技術 
2.5.3標準化現狀和需求 
第 
3章關鍵技術標準 

3.1智能裝備標準 
3.1.1識別與傳感 
3.1.2人機交互繫統 
3.1.3控制繫統 
3.1.4增材制造 
3.1.5工業機器人 
3.1.6智能工藝裝備 
3.2智能工廠標準 
3.2.1智能工廠產業現狀 
3.2.2智能工廠關鍵技術 
3.2.3標準化現狀與需求 
3.3智能服務標準 
3.3.1大規模個性化定制 
3.3.2運維服務 
3.3.3網絡協同制造 
3.4智能賦能技術標準 
3.4.1人工智能應用 
3.4.2邊緣計算 
3.4.3工業大數據 
1233.4.4工業軟件 2451243.4.5工業雲 2491303.5工業網絡標準 2551393.5.1工業網絡的內涵與架構 2551393.5.2工業互聯網標準子體繫 2561423.5.3工業無線通信 2561523.5.4工業有線通信 256

155

156158第 
4章行業應用標準 
258

159

4.1新一代信息技術領域 258
4.1.1產業現狀 258
4.1.2相關技術 259
161

4.1.3標準化現狀與需求 261
4.2高檔數控機床和工業機器人領域 263
161

4.2.1高檔數控機床 263
161

4.2.2工業機器人 269
169

4.3海洋工程裝備及高技術船舶領域 271174
4.3.1產業現狀 271179
4.3.2相關技術 273183
4.3.3標準化現狀與需求 275189
4.4先進軌道交通裝備領域 282191
4.4.1行業發展背景 2821914.4.2行業智能制造 2821924.4.3行業智能制造標準化工作 2832024.5生物醫藥及高性能醫療器械領域 2882064.5.1產業現狀 2882064.5.2相關技術 2892114.5.3標準化現狀與需求 290
220232232第 
5章標準應用案例 
292239

2425.1汽車衝壓柔性高速智能制造生產線 292 

17 

 叢書序1. 

 
5.2航天智能工廠實踐 303

5.2.1航天智能制造繫統架構 303

5.2.2航天結構件制造工業物聯應用 306

5.3蒙牛乳制品智能制造的探索與實踐 312

5.3.1蒙牛智能制造的基本情況 312

5.3.2蒙牛智能制造在智能制造繫統架構中所處的位置 312

5.3.3蒙牛智能制造繫統架構介紹 313

5.3.4蒙牛智能制造關鍵績效指標 316

5.3.5蒙牛智能制造的主要特點 316

5.3.6蒙牛智能制造實施步驟 317

5.3.7乳制品智能制造標準化現狀與需求 318

5.3.8蒙牛智能制造的示範意義 319

5.3.9下一步工作計劃 321

5.4運維服務案例 321

5.4.1案例在智能制造繫統架構中所處的位置 321

5.4.2智能制造案例基本情況 322

5.4.3智能制造繫統架構介紹 322

5.4.4智能制造關鍵績效指標 326

5.4.5案例特點 328

5.4.6智能制造實施步驟 329

5.5網絡協同制造案例 339

5.5.1背景 339

5.5.2標準化需求 340

5.5.3實施情況 341

5.5.4實施效果 353

5.5.5經驗與推廣意義 354

5.6邊緣計算 355

5.6.1邊緣計算在智能制造繫統架構中所處的位置 356

5.6.2邊緣計算案例基本情況—以智慧水務為例 358

5.6.3邊緣計算繫統架構介紹 359

5.6.4案例特點 363

5.6.5邊緣計算在智能制造中實施步驟 364

5.6.6邊緣計算標準化現狀與需求 365

5.6.7邊緣計算在智能制造中的示範意義 369

5.6.8下一步工作計劃 369

5.7工業互聯網應用案例 369

5.7.1徐工智能工廠工業網絡部署 369

5.7.2格力協同制造長沙商用空調智能工廠工業網絡實施情況 375

5.7.3瀋陽自動化所軟件定義可重構智能制造 379

附錄A智能制造相關標準化組織 
386

A.1智能制造相關國際標準化組織 386

A.2智能制造相關國內標準化組織 390

附錄B相關白皮書 
395

附錄C文中部分縮略語中英文釋義 
396

參考文獻 
398 

前言 

標準是國家利益在技術經濟領域中的體現，是國家實施技術和產業政
策的重要手段，“智能制造、標準先行”，標準化工作是實現智能
制造的重要技術基礎，同時也是培育智能制造生態的重要組成部分之一。為
支撐制造強國戰略實施，促進制造業高質量發展，在國家市場監督管理總局、
工業和信息化部的指導下，中國電子技術標準化研究院作為國家智能制造標
準化總體組組長單位，集合產學研用各方力量，編制《國家智能制造標準體
繫建設指南（2018年版）》（簡稱《建設指南（2018年版）》）。

《建設指南（2018年版）》在《國家智能制造標準體繫建設指南（2015年
版）》的基礎上，根據新的形勢和標準化需求，進一步加強了標準體繫構成
要素及相互關繫的說明，著重體現了新技術在智能制造領域的應用，突出強
化了標準試驗驗證、行業應用與實施，為智能制造產業健康有序發展起到指導、
規範、引領和保障作用，對於推動我國智能制造標準化工作具有重要意義。

智能制造標準化涉及多個行業、多個技術領域，按照“統籌規劃、分類施策、
跨界融合”的原則，構建既符合我國國情，又與國際接軌的智能制造標準體繫。
我們提出的智能制造標準體繫並不是一個大而全的標準體繫，重點實現信息
繫統、生產制造繫統、自動化繫統在產品的設計、生產、物流、銷售和服務
全生命周期中的協同互動，充分發揮標準在推進智能制造產業健康有序發展
中的指導、規範、引領和保障作用。

為了便於全國各行各業的讀者加深對智能制造標準化的認識，本書以《建
設指南（2018年版）》解讀為核心，圍繞智能制造基礎共性標準、關鍵技術
標準和行業應用標準，闡述國內外產業、技術和標準現狀、界定各類標準子
領域內涵、分析其標準化需求。

另外，為了解決智能制造標準存在的“企業不會用”問題，直觀反映標
準在行業中的應用狀態，我們收集和整理了一些典型或者新類型的實際應用

 
案例，明確每個案例在智能制造繫統架構中的位置，梳理案例的實施步驟，
展示了若干行業實施智能制造的探索與實踐，以及取得的效果。

本書的編寫得到了國家市場監督管理總局標準技術管理司、工業和信息
化部裝備工業司和國家智能制造標準化專家咨詢組的指導，以及國家智能制
造標準化總體組成員單位、相關行業協會和智能制造相關企業的幫助，包括
機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、中國信息通信研究院、上海工業自
動化儀表研究院、北京機床研究所、北京機械工業自動化研究所、上海電器
科學研究院、中國船舶重工集團第 714研究所、中車株洲電力機車有限公司、
中科院瀋陽自動化研究所、中國汽車技術研究中心、重慶長安汽車股份有限
公司、上海航天設備總廠、內蒙古蒙牛乳業（集團）股份有限公司、上海寶
鋼工業技術服務有限公司、瀋陽機床（集團）有限責任公司、華為技術有限
公司、工業和信息化部電子第五研究所、中機生產力促進中心、中國船舶工
業綜合技術經濟研究院、武漢華中數控股份有限公司、中國機械工程學會等。

衷心希望本書能使智能制造標準化的知識財富為廣大讀者所用，為智能
制造相關的技術研發人員、生產人員、企業管理者、標準化工作者和社會各
界關注智能制造的人員提供指導和幫助。

第3章

關鍵技術
標準

3.1智能裝備標準 
3.1.1識別與傳感
傳感是與外界環境交互的重要手段和感知信息的主要來源，作為信息時代
的感知層，是海量數據的接收和傳遞信息的入口，是萬物互聯的重要基礎。物
聯網、雲計算、大數據、人工智能應用的興起，推動傳感技術由單點突破向繫
統化、體繫化的協同創新轉變，大平臺、大生態主導核心技術走向態勢明顯，
並成為各國科學技術布局的戰略高地。識別技術已經發展成為由條碼識別技術、
二維碼識別技術、射頻識別技術、生物特征識別技術、智能優化算法等組成的
綜合技術，自動識別技術在工廠生產數據采集、監控、數據傳遞等方面具有巨
大的應用潛力，並正在向集成化、柔性化、社會化應用的方向發展。本章將介
紹智能制造形勢下識別與傳感的產業現狀、相關技術和標準化現狀與需求。 

3.1.1.1產業現狀 
1．識別產業
從全球的範圍來看，條碼技術憑借其在信息采集上靈活、高效、可靠、
成本低廉的特點，逐漸成為現代社會常見的信息管理手段之一，目前已成
為物流倉儲、產品溯源、工業制造等信息化繫統建設中必不可少的基礎設
備。美國政府是射頻識別（RFID）技術應用的積極推動者，在其推動下美國
在 
RFID標準的建立、相關軟硬件技術的開發與應用領域均走在世界前列；歐
洲 
RFID標準追隨美國主導的 
EPCglobala標準，在封閉繫統應用方面，歐洲 

aEPC global：國際物品編碼協會與美國統一代碼委員會的一個合資公司，是一個受業界委托而成立的非

營利組織。

 
與美國基本處在同一階段。從全球產業格局來看，目前 
RFID產業主要集中在 
RFID技術應用比較成熟的歐美市場。在市場需求和技術發展的雙重推動下，
國外生物特征識別產業進入快速發展的時期，2017年全球生物特征識別產業
的市場規模已經超過 
15。根據國際生物特征識別集團的報告，預計
未來幾年內生物特征識別市場將保持年均 
22.3%的增速。

從我國產業發展現狀來看，近年來，在國務院“互聯網 
”戰略下，“O2O”、
物聯網等領域得到了極大的發展，進一步推動了條碼識別產業的發展。我國
條碼技術主要應用在零售、物流、倉儲、產品溯源以及工業制造等領域。隨
著制造強國戰略的實施，我國工業制造領域將迎來新一輪生產設備自動化、
智能化的升級改造進程，帶動包括條碼識讀設備在內的各類智能生產設備投
資。從產業鏈上看，RFID的產業鏈主要由芯片設計、標簽封裝、讀寫設備的
設計和制造、繫統集成、中間件、應用軟件等環節組成。目前我國還未形成
成熟的 
RFID產業鏈，產品的核心技術基本還掌握在國外公司的手裡，尤其是
芯片、中間件等方面。中低、高頻標簽封裝技術在國內已經基本成熟，產品
應用廣泛，目前處於完全競爭狀況；超高頻 
RFID技術門檻較高，國內發展較
晚，技術相對欠缺。經過近幾年的穩步成長，生物特征識別技術產業進一步
發展壯大，國內生物特征識別產業正在從民間自發成長階段，逐漸轉向為以
政府相關部門積極引導、科研機構密切支持、產業部門大力推動的全方位發
展階段，目前，生物特征識別技術與其他戰略新興產業密切結合，相關硬件
技術和軟件算法蓬勃發展，在各項生產生活中的應用領域進一步擴大，如在
智能制造領域被用於人機交互與身份認證。 

2．傳感產業
為在工業 
4.0/智能制造時代繼續維持領先地位，歐美日等都把傳感器及
儀器儀表技術列為國家發展戰略。美國國家長期安全和經濟繁榮至關重要的 
24項技術中有 
6項與傳感器直接相關。日本的“國家支柱技術十大重點戰略
目標（2005— 
2015年）”中，有 
6項與傳感器及智能化儀器儀表技術有關。
日本工商界人士甚至聲稱“支配了傳感器技術就能夠支配新時代”。與發達國
家相比，我國傳感器行業發展相對落後，國內傳感器需求，尤其是高端需求
嚴重依賴進口，國產化缺口巨大，國產化需求迫切。隨著智能制造、物聯網、
自動化產業的發展，為傳感器產業帶來新的發展機遇和挑戰。我國“十二五”
期間，提出突破九大關鍵智能基礎共性技術，推進八項智能測控裝置與部件
的研發和產業化，提升八類重大智能制造裝備集成創新能力，促進在國民經

濟六大重點領域的示範應用推廣，其關鍵點和難點均集中在傳感器、儀器儀
表和控制繫統上。在政策的號召下，我國智能傳感器產業圈也在穩步向中高
端升級。面對“十三五”期間大力發展的“智能”領域，必將為傳感器產業，
特別是智能傳感產業帶來更好的發展機遇，如圖 
3-1所示。

圖 
3-1我國發展傳感產業相關政策

根據中國信通院的數據統計，2015年智能傳感器已取代傳統傳感器成為
市場主流（占 
70%），2016年全球智能傳感器市場規模達 
25（1710
2019年將達到 
378.，年均復合增長率 
13.6%。中
國傳感器產業近幾年來一直持續增長，增長速度超過 
15%。通過科技攻關、
聯合開發、合資合作和引進技術、消化吸收、實現國產化等多種形式，行業
整體綜合技術水平達到發達國家 
20世紀 
90年代中後期水平。我國的傳感器
產業已經形成從技術研發、設計、生產到應用的完整產業體繫，共有 
10大類 
42小類 
6000多種傳感器產品，中低檔產品基本滿足市場需求，產品品種滿足
率在 
60%~70%，並逐步向中高端升級，開發了一批技術水平達到或接近國際
先進水平的產品。圖 
3-2反映了智能制造相關應用領域據不完全統計使用的

 
圖 
3-2智能制造相關領域的傳感器產品種類

傳感器產品種類。

根據《智能傳感器產業三年行動指南（2017— 2019年）》的要求，到 
2019年我國智能傳感器產業規模將達到 
2，主營業務收入超 

的企業 
5家的企業 
20家，實現產業生態較為完善，湧現出一批創新
能力較強、競爭優勢明顯的囯際先進企業，技術水平穩步提升，產品結構不
斷優化，供給能力有效提高。

面對國際上傳感產業規模迅速擴大、寡頭壟斷不斷加強的趨勢，我國
傳感產業若想把握好工業 
4.0/智能制造時代新的發展機遇，急需解決國產
產品穩定性、可靠性和一致性差的問題；強化標準的引導，國家和企業要重
視標準的制定；統籌我國傳感器產業布局，注重與國家重大專項與重點工程
銜接。 

3.1.1.2相關技術 
1．識別技術
1）條碼及二維碼識別技術
條碼是通過將寬度 
/大小不等的多個黑條 
/塊和白條 
/塊按照一定的編碼
規則排列，以表達一組信息的圖形標識。而條碼信息的讀取主要通過識讀設
備中的光學繫統對條碼進行掃描，再通過譯碼軟件將圖形標識信息翻譯成相
應的數據，從而實現對條碼所包含信息的讀取。根據掃描及譯碼方式的差異，
條碼識別技術主要包括激光掃描技術和影像掃描技術兩大類，其中激光掃描
繫統由掃描繫統、信號整形、譯碼三部分組成，影像掃描技術可進一步分為
線性影像掃描技術和面陣影像掃描技術。

2）射頻識別（RFID）技術 
RFID芯片設計與制造技術的發展趨勢是芯片功耗更低，作用距離更遠，讀
寫速度與可靠性更高，成本不斷降低。芯片技術將與應用繫統整體解決方案緊
密結合；RFID標簽封裝技術將和印刷、造紙、包裝等技術結合，導電油墨印制
的低成本標簽天線、低成本封裝技術將促進 
RFID標簽的大規模生產，並成為未
來一段時間內決定產業發展速度的關鍵因素之一；RFID讀寫器設計與制造的發
展趨勢是讀寫器將向多功能、多接口、多制式、模塊化、小型化、便攜式、嵌
入式方向發展。同時，多讀寫器協調與組網技術將成為未來發展方向之一。

3）生物特征識別技術
在生物特征識別技術實現的過程中有很多軟硬件方面的問題需要解決，
關鍵技術包括生物特征傳感器技術、生物信號處理技術、生物特征處理技術、
活體檢測技術、生物特征識別繫統性能評價技術。其中傳感器、信號處理以
及特征處理技術與生物特征識別繫統的性能直接相關，決定了生物特征識別
繫統的準確性，活體檢測技術從安全性的角度出發考量了生物特征識別繫統
對假體的抗攻擊能力，性能評價技術為生物特征識別繫統各方面的性能指標
評估給出了合理的指導及規範。 

2．傳感技術
放眼國內外傳感技術的發展趨勢，都將隨制造業的數字化、網絡化和智
能化趨勢而升級器件器件與繫統之間的連接和信
息傳輸。由創新驅動發展，采用新材料、新機制、新結構的傳感技術研發活躍，
實現了向高性能、高可靠性、高適應性，以及集成化、微型化、智能化、網
絡化等方向發展。

1）高性能
高性能主要體現在產品具有高的測量精度和豐富的功能。
現場檢測儀表的高性能基於檢測技術的發展和新一代傳感器的成熟。新
型硅傳感器、金屬電容傳感器、復合傳感器、光纖傳感器、科氏力傳感器等
新型傳感器的研發使現場儀表的精度提高 
1~2個檔次。數字技術與傳感器技
術的結合使新一代高性能現場儀表成熟完善，智能化和網絡化技術使智能傳
感器具有運算、控制、補償、通信等傳統傳感器難以實現的豐富功能。

2）高可靠性
傳感器是智能制造過程獲取信息的重要工具，在工業生產、國防建設和
科學技術領域發揮著巨大的作用，國外將其“高可靠性”作為重要發展方向。

 
國外領先企業開始提供保修期長達 
10年、使用期不需調整維修的產品，並提
出“終身保修”“本質無損”等概念。而我國傳感器技術突出的發展瓶頸就
是可靠性問題。高可靠性的實現首先源自原理和結構設計的創新。除此之外，
大量產品的高可靠性基礎是成熟的核心技術、精密加工和特殊加工工藝以及
嚴格的質量和生產管理。智能化技術和現場總線技術的推廣采用為傳感器自
校準、自診斷提供了解決方案，並有條件實現預防性維護，明顯提高了設備
的運行可靠性。

3）高適應性
新原理、新技術、新材料的應用使傳感器顯著提高了對復雜工況條件和
環境的適應性。耐高溫、高壓、高壓差以及強衝刷、強輻射、多相流、非接
觸檢測、無損檢測等產品的出現解決了絕大部分用戶的現場檢測“難題”。高
量程比、模塊化結構、紅外技術、無線通信、自校正、自適應、自診斷等技
術的發展應用使得傳感器操作應用便捷，勞動強度降低、備品備件減少。智
能制造數字化、智能化、網絡化的實現使眾多測量聯絡快捷，操作簡化，功
能設置靈活，實時聚合集成，促進軟件研發及其功能發揮，使測量控制繫統
與企業經營管理繫統緊密結合，形成管控一體化，從工藝流程的底層開始實
現工業企業的信息化。測量設備和現場總線技術、智能設備管理技術的結合
將使工業自動化領域發生變革，極大地提高傳感器對大型復雜工程的綜合適
用性，並與數字工廠的經營、管理和技術發展趨勢相適應。

4）集成化、微型化、智能化、網絡化
在集成化、微型化方面，微機電繫統（micro-electromechanical system，
MEMS）傳感器是目前智能化程度的傳感器。MEMS技術是在傳統半導
體材料和工藝基礎上，微米操作範圍內，在一個硅片上將傳感器件、
致動器件結合在一起的技術，是目前前沿微型傳感器的主流方案。
在網絡化方面，當前國際上各種總線技術、工業以太網技術、無線通信技術
都在傳感設備上得到廣泛應用，具有我國自主知識產權的 
EPA等工業通信協
議、WIA -PA和 
WIA-FA等無線通信協議也開始在智能化儀器儀表中應用。
具代表性的是無線傳感器網絡，它是一種新型的信息獲取和處理技術，能夠
協作地實時監測、感知和采集網絡分布區域內的不同監測對像的信息，被認
為將對人類社會的生產、生活方式產生重大影響。在智能化方面，物聯網、
雲計算、大數據、人工智能等技術的興起，也在推動傳感技術由單點突破向
繫統化、體繫化、智能化的協同創新轉變。 

第 
3章關鍵技術標準

3.1.1.3標準化現狀與需求 
1．識別標準現狀
國際上，條碼及二維碼、射頻識別技術相關標準制（修）訂工作主要由 
JTC1/SC31自動識別和數據采集技術分技術委員會負責完成，其下設 
4個工
作組。WG1為數據載體工作組，在 
2015年，WG1發布了對二維碼驗證器符
合性標準的定期更新；WG2為數據語法工作組，該工作組的工作重點在於數
據的結構，可以在自動識別和數據采集設備中進行編碼；WG4為射頻識別工
作組，其涉及 
RFID的所有方面，包括應用和空中接口、安全性、實現和符合
性，截至 
2018年 
4月，共發布標準 
19項；WG8為應用工作組，負責自動識
別和數據采集在典型應用場景中的相關標準制定。生物特征識別的國際標準
化工作主要由ISO/IEC JTC1/SC37（生物特征識別標準化分技術委員會，成立
於 
2002年）負責，其主要任務是在不同的生物特征識別應用和繫統之間實現
互操作和數據交換，從而對生物特征識別相關技術進行標準化，其工作組設
置情況如表 
3-1所示。截至 
2018年 
4月，JTC1/SC37已發布 
121項國際標準
和技術報告，在研標準 
32項。

表 
3-1ISO/IEC JTC1/SC37工作組設置情況

工作組名稱 
WG1生物特征識別詞彙彙編 
WG2生物特征識別技術接口 
WG3生物特征識別數據交換格式 
WG4生物特征識別功能體繫結構及相關輪廓 
WG5生物特征識別測試和報告 
WG6生物特征識別司法和社會活動相關管理

在我國，按照國家標準化委員會的職能劃分，自動識別協會設在中國物
品編碼中心。中國物品編碼中心於 
2003年 
3月制定完成了二維條碼標準體繫，
給出了我國二維條碼標準體繫的總體框架，以作為規劃、計劃我國二維條碼
技術與應用標準的基礎和依據。2005年成立 
“電子標簽標準工作組”。目前，
工作組共有 
159家成員單位。秘書處設在中國電子技術標準化研究院，工作
組下設 
7個專題組：總體組、標簽與讀寫器組、頻率與通信組、數據格式組、
信息安全組、應用組、知識產權組，現行國家標準 
13項、現行電子行業標準 
5項。目前從事的主要標準化活動有商務部酒類電子追溯與防偽標準制定、內
蒙古畜產品追溯地方標準制定。

 
目前國內開展生物特征識別相關標準的標準化組織主要是全國信息技術
標準委員會生物特征識別分技術委員會（TC28/SC37），分委會成立以來，發
布國家標準 
27項，行業標準 
3項，正在制訂的國家標準 
16項。標準化工作
主要圍繞圖像數據、應用接口、繫統應用以及性能測試 
4個方向進行。目前
國內已完成對諸如指紋、人臉、虹膜等典型模態的識別設備通用規範、數據
交換格式、樣本質量等標準的研制，同時還建立了指紋檢測平臺，可依據已
制定的符合性測試方法相關標準完成對指紋識別產品的標準符合性測試。隨
著DNA、步態等新興模態識別技術的發展以及互聯網金融等應用場景的增多，
亟需制定 
DNA 數據質量、呈現攻擊檢測、安全評估及安全防範等標準，支撐
生物特征識別產業發展。 

2．傳感標準現狀
智能制造對傳感器及儀器儀表提出了更高的要求，需實現高性能、高可
靠性、高適應性，並向集成化、微型化、智能化、網絡化等方向發展，在其
基本功能以外具有數字通信和配置、優化、診斷、維護等附加功能，具有感知、
分析、推理、決策、控制能力。在 
IEC/SMB所更新的 
17項 
IEC潛在新技術
領域的內容中，第 
14項就是智能傳感器（intelligent sensors），並明確指出歸
口IEC/TC65。為此，SC65B在相關方面開展了多項標準制（修）訂工作。關
於智能傳感器的定義，IEC特別征求了中國專家的建議。 

2013年 
5月，國家電網公司、中國科學院瀋陽自動化研究所和機械工業
儀器儀表綜合技術經濟研究所聯合向IEC MSB（市場戰略局）提交了“物聯
網：無線傳感網絡（wireless senors network，WSN） ”提案。基於此，來自中國、
德國、法國、日本、美國的專家成立項目組，共同完成了白皮書的撰寫工作，
並於 
2014年 
11月由 
IEC正式發布。白皮書的主要內容包括：評估各方面對 
WSN的應用需求；回顧 
WSN的現有技術，展示 
WSN繫統的應用實例；預測
相關技術和市場的發展趨勢，總結潛在應用；建立 
WSN標準框架，提出需要
制（修）訂的標準。

如上一節所述傳感器的發展趨勢之一是“高可靠性”，但國際上目前並沒
有專門針對測控設備及繫統的可靠性標準。為此，機械工業儀器儀表綜合技
術經濟研究所的丁露博士作為召集人在 
IEC/TC65中成立 
AHG2“自動化設備
及繫統可靠性特別工作組”。奧地利、加拿大、中國、德國、法國、意大利、
日本、韓國 
8個國家共委派 
12名專家參加了該工作組，梳理現有標準並制定
針對自動化設備，特別是傳感器及儀器儀表的可靠性標準。該項目 
2018年 
5

月已正式形成 
CD稿。

我國儀器儀表行業的現有標準約有 
2000項，其中 
30%為傳感器標準或
直接相關的技術標準，這些標準由儀器儀表行業的 
12個相關標準委員會制定，
如SAC/TC124、SAC/TC103、SAC/TC104、SAC/TC122、SAC/TC338等。與智
能制造密切相關的傳感技術國家標準主要包括GB/T 33905《智能傳感器》繫
列標準、GB/T 30269《信息技術傳感器網絡》繫列標準、GB/T 34069— 2017

《物聯網總體技術智能傳感器特性與分類》等，正在修訂中的國家標準主要
包括《物聯網總體技術智能傳感器接口規範》《智能傳感器檢查和例行試驗
導則》《智能傳感器術語》《智能傳感器性能評定方法》《物聯網總體技術智
能傳感器可靠性設計方法與評審》等。 

3．標準化需求
擬建立的智能制造傳感器及儀器儀表標

準體繫如圖 
3-3所示。

在通用技術、集成、通信、管理 
4個方面，

有待制定的識別與傳感標準主要包括標識及

解析、數據編碼與交換、繫統性能評估等通

用技術標準；信息集成、接口規範和互操作圖 
3-3智能制造識別與傳感標準體繫

等設備集成標準；通信協議、安全通信、協議符合性等通信標準；智能設備

管理、產品全生命周期管理等管理標準。 

3.1.2人機交互繫統
人機交互（human-computerInteraction，HCI）是用戶與繫統之間的信息

交換，它主要包括用戶到繫統和繫統到用戶的信息交換兩部分。繫統可以是

各種各樣的機器，也可以是智能電視機、智能手機以及計算機繫統和軟件。

用戶可以借助操縱杆、數據服裝、眼動跟蹤器、位置跟蹤器、數據手套、壓

力筆等各類穿戴設備，用手勢、聲音、姿勢或身體的動作、眼睛甚至腦電波

等向繫統傳遞信息，同時，繫統通過各類機器、顯示器、音箱等輸出或顯示

設備給人提供信息。理想狀態下，人機交互將不再需要依賴機器語言，在沒

有鍵盤、鼠標以及觸摸屏等中間設備的情況下，隨時隨地實現人機的自由交流，

從而實現人們的物質世界和虛擬網絡的終融合。

人機交互作為智能制造領域的核心內容之一，將進一步促進智能制造企業
開展更大跨度的資源集成，實現遠程定制、異地設計、協同生產、就地加工與

 
服務，推動企業的生產組織模式及商業與服務模式等發生根本性的變化。下面
將介紹智能制造形勢下人機交互的產業現狀、相關技術和標準化現狀與需求。 

3.1.2.1產業現狀
隨著人機交互在計算機容量、網絡技術、圖形技術、多媒體技術、新型
輸入輸出設備、解析算法以及處理軟件方面的迅速發展，人機交互在智能制
造領域的應用從過去人不斷地適應機器發展到了技術不斷適應人的互動，從
鍵盤輸入、手柄操作、屏幕儀表顯示等，發展到語音、手勢、觸摸、體感，
甚至腦電波輸入或控制等新模式。目前，人機交互已經應用在產品設計、設
備控制、現場控制、物流等智能制造的方方面面。例如，應用於可穿戴式計
算機、隱身技術、浸入式遊戲等的動作識別技術；應用於虛擬現實、遙控機
器人及遠程醫療等的觸覺交互技術；應用於呼叫路由、家庭自動化及語音撥
號等場合的語音識別技術；應用於廣告、網站、產品目錄、雜志效用測試的
眼動跟蹤技術。此外，隨著人機交互解決方案供應商不斷地推出各種創新技術，
眼睛虹膜、掌紋、筆跡、步態、語音、唇讀、人臉等人類特征的研發應用也
正受到關注，多通道的整合也是國內人機交互的熱點，未來我國人機交互繫統
將在智能制造領域獲得更為廣泛的應用。今後的人機交互應用和發展將具有
一些新的特點：

（1）智能客服機器人的發展應用將呈現出快速增長的勢頭，並逐步開始
在電信運營商、金融服務等行業形成產業規模。中國移動、中國電信等公司
已經從 
2010年開始陸續出臺了關於在線客服智能機器人的相關技術和業務規
範。Siri模式的出現，更是帶動了包括各類移動終端廠商、智能家電 
/家居廠商、
車聯網相關廠商加入這個產業鏈中。在這個產業鏈條當中，智能人機交互技術、
智能知識庫、語義庫構建技術、語音技術，將得到充分地發展和應用。
（2）“人機融合”將成為未來中國制造業的發展趨勢。由於互聯網、雲計
算等信息技術的發展，制造業服務化的轉型已經使智能制造貫穿整個產品的
生命周期，人的智慧已經融入其中，不再是簡單的“機器換人”的概念，人
與機器人之間的合作成為的生產組合，把機器人可以承受艱苦工作的承
載能力與人類的智慧有機地結合在一起，將會大大提高制造的效率以及安全
水平。戴姆勒－克萊斯勒公司已經成功地實現了“人－機手拉手”的工作。
裝配工人隻需利用一個操作杆就可以完成儀表的安裝、機器人工作速度的調
節和機器人工作方向的轉換。這種新型的機器人控制方式在梅賽德斯 
C級轎
車的生產中已經得到了驗證。此外，在斯圖加特市的 
C級轎車生產廠中，機