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1、智能制造、智慧工廠、工業(yè)4.0都必須標(biāo)準(zhǔn)化體系先行報告人：彭瑜 上海工業(yè)自動化儀表研究院PLCopen中國組織2015年11月7日 科技自動化與智慧工廠從德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖得到的啟示p德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)VDE、DKE等，在2014年4月發(fā)布了德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化的路線圖1.0版，規(guī)劃了工業(yè)4.0所需要的工業(yè)自動化技術(shù)和IT技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。目前還在神話和細(xì)化。p該路線圖認(rèn)為，工業(yè)4.0所涉及的標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)有12個領(lǐng)域，主要有：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用案例（use case）、基礎(chǔ)、非功能性特性、技術(shù)系統(tǒng)和過程的參考模型、儀表和控制功能的參考模型、在工業(yè)4.0中人的功能和作用的參考模型、開發(fā)、工程化2、標(biāo)準(zhǔn)庫、技術(shù)和解決方案。關(guān)于系統(tǒng)架構(gòu)p鑒于系統(tǒng)架構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，必須首先開發(fā)整個架構(gòu)的參考模型。p迄今為止的的有關(guān)工業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，如企業(yè)信息集成的標(biāo)準(zhǔn)IEC 62264（ISA S95）和批量控制標(biāo)準(zhǔn) IEC 61512（ISA S88）基本上只是系統(tǒng)功能分層的架構(gòu)，可以說僅僅是由技術(shù)驅(qū)動的。p按照工業(yè)4.0和智能制造所著重要求的面向服務(wù)、自主自治、靈活的適應(yīng)以及協(xié)同，其系統(tǒng)架構(gòu)尚需要在概念上加以擴(kuò)展。工業(yè)4.0的參考架構(gòu)模型RAMI4.0和工業(yè)4.0的基本單元構(gòu)建工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型的原則p作為參考的架構(gòu)模型應(yīng)簡單而且便于管理p借助此架構(gòu)模型，可對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行識別p借助此架構(gòu)3、模型，可對標(biāo)準(zhǔn)的缺口和不足進(jìn)行識別和彌補(bǔ)p借助此架構(gòu)模型，可對標(biāo)準(zhǔn)的重疊進(jìn)行識別，并選擇適宜的解決方案p使所涵蓋的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目盡可能少p為使中小型企業(yè)也能迅速實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，參考模型應(yīng)允許對標(biāo)準(zhǔn)的部分實(shí)現(xiàn)，即模型應(yīng)便于識別標(biāo)準(zhǔn)的分/子標(biāo)準(zhǔn)p便于識別各部分和各層級的相互關(guān)系p便于定義高層級的規(guī)則RAMI 4.0的基本特性參照SGAMp工業(yè)4.0的參考架構(gòu)模型RAMI 4.0的基本特性參照歐洲智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)組織2014年定義的智能電網(wǎng)架構(gòu)模型SGAM。這一架構(gòu)在全世界獲得廣泛認(rèn)可。可互操作性維度區(qū)域范疇工業(yè)4.0的參考架構(gòu)模型RAMI 4.0p為利于參考架構(gòu)模型表達(dá)工業(yè)4.0的空間，采用三維模型。p縱軸4、分成多個層級，便于以不同的視角（如數(shù)據(jù)映射、功能描述、通信行為、硬件/資產(chǎn)、或業(yè)務(wù)流程）表達(dá)。這里借用IT行業(yè)將復(fù)雜項目劃分為若干個可以管理的部分的思維。p左面的橫軸表達(dá)產(chǎn)品生命周期及其所包含的價值鏈。這樣便可在參考架構(gòu)模型中表示整個生命周期內(nèi)的相關(guān)性（例如持續(xù)的數(shù)據(jù)采集之間相關(guān)性）。p右面的橫軸表達(dá)工廠的功能性和響應(yīng)性，即工廠功能的分層結(jié)構(gòu)。工業(yè)4.0的參考架構(gòu)模型(RAMI 4.0)Source:Umsetzungsstrategie Industrie 4.0 der Plattform Industrie 4.0 RAMI4.0工業(yè)4.0的基本單元（component）模型RAMI 45、.0的縱軸p為便于將物理系統(tǒng)按其功能特性分層進(jìn)行虛擬映射，按照IT和通信技術(shù)常用的方法，將縱軸自上而下劃分為6個層級：n經(jīng)營業(yè)務(wù)n功能性n信息n通信n集成n資產(chǎn)RAMI 4.0的縱軸 資產(chǎn)層和集成層p資產(chǎn)層處于最底層，連同其上層集成層一起被用來對各種資產(chǎn)進(jìn)行數(shù)字化的虛擬表達(dá)。p用資產(chǎn)層來來表達(dá)物理部件/硬件/軟件/文件等實(shí)體，物理部件如直線運(yùn)動的軸、金屬部件、電路圖、技術(shù)文件、歷史記錄等等。人也作為資產(chǎn)層的一部份，通過集成層與虛擬世界相鏈接。資產(chǎn)與集成層的鏈接是無源（passive）連接。p集成層是以計算機(jī)能夠處理的方式提供資產(chǎn)的信息，對技術(shù)過程進(jìn)行計算機(jī)輔助的控制。p在集成層生成來自資產(chǎn)的事6、件。p集成層包含與IT系統(tǒng)相鏈接的元件，如RFID讀入設(shè)備、HMI、傳感器等。p與人的互動也發(fā)生在集成層，例如通過HMI。RAMI 4.0的縱軸 通信層和信息層p通信層用來處理通信協(xié)議，以及數(shù)據(jù)和文件的傳輸。在指向信息層的方向上采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，使通信實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；并為集成層的控制提供服務(wù)。p信息層容納相關(guān)的數(shù)據(jù)，為事件的處理形成處理的環(huán)境，執(zhí)行與事件相關(guān)的規(guī)則，并對這些規(guī)則進(jìn)行正式的描述。p在信息層中必須將表達(dá)模型的數(shù)據(jù)持續(xù)保持，確保數(shù)據(jù)的完整性，進(jìn)行不同數(shù)據(jù)的一致性的集成，并得到高一層的數(shù)據(jù)，即由數(shù)據(jù)得到信息，由信息上升為知識。p信息層還要通過服務(wù)接口提供結(jié)構(gòu) 化的數(shù)據(jù)；還要接收事件，并把7、它 們轉(zhuǎn)換為將在功能層使用的相匹配 的數(shù)據(jù)。RAMI 4.0的縱軸 功能層和業(yè)務(wù)層p功能層處理各種必須的功能，由它進(jìn)行功能的正式描述，并且是各種橫向集成的平臺，承擔(dān)為支持業(yè)務(wù)過程的運(yùn)行期和建模環(huán)境的服務(wù)，以及承擔(dān)各種應(yīng)用和技術(shù)功能性的運(yùn)行期環(huán)境。p在功能層內(nèi)生成規(guī)則和決策邏輯。而規(guī)則和決策邏輯的執(zhí)行則在較低的層級（信息層或集成層）執(zhí)行，這取決于應(yīng)用案例。p遠(yuǎn)程存取和橫向集成僅僅在功能層進(jìn)行，這是為了保證在處理過程中信息和條件的完整性。p業(yè)務(wù)層要保證價值鏈中功能的完整性，并映射業(yè)務(wù)模型及其產(chǎn)生的全部流程。由于業(yè)務(wù)層沒有具體的系統(tǒng)，即使像ERP這樣的系統(tǒng)其位置應(yīng)該在功能層。p業(yè)務(wù)層要對系統(tǒng)必須遵守8、的規(guī)則建模。還要對功能層的各種服務(wù)語義協(xié)調(diào)；將不同的業(yè)務(wù)過程鏈接；以及接收讓 業(yè)務(wù)過程進(jìn)行的事件。RAMI 4.0的生命周期和價值鏈橫軸p工業(yè)4.0為整個產(chǎn)品、機(jī)械裝備和工廠的生命周期的改善提供了巨大的潛力。為了使這些關(guān)系可視化和標(biāo)準(zhǔn)化，參考模型的第二個軸需要表達(dá)生命周期及其相關(guān)的價值鏈。p基本參照IEC 62890（即ISA 105）生命周期管理國際標(biāo)準(zhǔn)。不過將它劃分為兩個階段：設(shè)計開發(fā)和樣機(jī)研發(fā)階段（type）和實(shí)際實(shí)現(xiàn)階段（instance）。RAMI 4.0的生命周期和價值鏈橫軸p在type階段，從初始的設(shè)想到初樣的開發(fā)，再到樣機(jī)的試制、測試和驗證以至試用，最后該型號產(chǎn)品得以定型，可以9、轉(zhuǎn)至批量工業(yè)生產(chǎn)。p在instance階段，產(chǎn)品以工業(yè)生產(chǎn)的方式和規(guī)模進(jìn)行制造。每一個制造出來的產(chǎn)品表示這種型號產(chǎn)品的一種實(shí)現(xiàn)，具有其唯一的生產(chǎn)串號。向用戶提供的是該型號產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)。從銷售階段起，對產(chǎn)品改善的要求將返回制造廠，可對該產(chǎn)品的技術(shù)文件予以修正。由此導(dǎo)致產(chǎn)生新型號的產(chǎn)品，用于制造廠造出新的實(shí)現(xiàn)。RAMI 4.0的生命周期和價值鏈橫軸p在工業(yè)4.0中，價值鏈的數(shù)字化和鏈接蘊(yùn)藏巨大的改善潛力。在此連接中，各種功能的鏈接跨度具有決定性的重要意義。p物流數(shù)據(jù)可用于裝配過程，企業(yè)內(nèi)或工廠內(nèi)的物流則依據(jù)未交貨訂單對物流進(jìn)行調(diào)度。采購部門可實(shí)時查看庫存，同時可在任意時間點(diǎn)了解哪些零部件的供貨商及時10、共獲得情況。而客戶可以知道訂購定的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中完成的的進(jìn)度。p把采購、訂貨計劃、裝配、物流、維護(hù)、供貨商和客戶等各個方面都鏈接在一起，會產(chǎn)生巨大的改善潛力。由此生命周期必須與其所包括的增值過程緊密結(jié)合在一起，而不再以相互隔離的方式只看到一個工廠生產(chǎn)的情況，而是把所有相關(guān)的工廠和合作伙伴，從制造工程到零部件供應(yīng)商一直到客戶全部緊密鏈連在一起。RAMI 4.0的第三軸功能分層p參考架構(gòu)模型的第三個軸描述在工業(yè)4.0的各種環(huán)境下功能分類的多層級。p按照IEC 62264（即ISA S95）和IEC 61512（即ISA S88）企業(yè)信息集成國際標(biāo)準(zhǔn)的功能層級劃分。p不過，根據(jù)工業(yè)4.0的概念，在11、最底層增加了“產(chǎn)品”層，在最頂層增加了“跨企業(yè)連接”層。企 業(yè)跨企業(yè)連接工 廠車間/工段現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn) 品工業(yè)4.0的基本單元（component）模型p工業(yè)4.0基本單元是一個描述信息物理系統(tǒng)CPS詳細(xì)特性的模型。pCPS是一種在生產(chǎn)環(huán)境中的真實(shí)物理對象，通過與其虛擬對象和過程聯(lián)網(wǎng)通信的系統(tǒng)。p在生產(chǎn)環(huán)境中，從生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)械裝備到裝備中的各類模塊，只要滿足了這些特性，不管是硬件基本單元還是軟件基本單元，都具備和符合了工業(yè)4.0要求的能力。非工業(yè)4.0基本單元工業(yè)4.0基本單元舉例符合I4.0的聯(lián)網(wǎng)通信工業(yè)4.0基本單元中的管理殼（Administration Shell）p工業(yè)4.0的基本單元可12、以是硬件單元，也可以是軟件單元。p成為工業(yè)4.0基本單元的一個先決條件是：它必須在整個生命周期內(nèi)采集所有相關(guān)數(shù)據(jù)，存放在有該基本單元所承載的具有信息安全的電子容器內(nèi)，并由它把這些數(shù)據(jù)提供給企業(yè)參與價值鏈的過程。p在工業(yè)4.0的基本單元的模型中，這個電子容器就稱之為“管理殼”。p還有一個先決條件是：基本單元的真實(shí)對象必須具有通信能力，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)和功能。這樣，在生產(chǎn)環(huán)境中的硬件單元和軟件單元之間都能進(jìn)行符合工業(yè)4.0要求的通信。管 理 殼管 理 殼管理殼的作用分析（1/2）p在生產(chǎn)環(huán)境中的硬件單元（如一臺機(jī)械裝備）或軟件單元，其所有的相關(guān)數(shù)據(jù)都包括該單元的虛擬映射。這種虛擬映射存放在管理殼內(nèi)。13、這使得網(wǎng)絡(luò)化制造完全有了實(shí)施的可能性。pI4.0基本單元的管理殼存放了大量數(shù)據(jù)和信息，包括由制造商提供的CAD數(shù)據(jù)、電路接線圖、手冊等等。系統(tǒng)集成商、工廠和裝備的操作人員又增加了與其它硬/軟件連接的信息和維護(hù)信息。I4.0的平臺規(guī)定了數(shù)據(jù)信息安全的措施，確保數(shù)據(jù)的可用性、可信性和完整性。p管理殼還提供一定的功能，包括項目的規(guī)劃、組態(tài)、運(yùn)行、維護(hù)和復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯功能等等。p服務(wù) 數(shù)據(jù)和功能不但在基本單元內(nèi)可用，而且也可在企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)、甚至云端使用。這樣做優(yōu)點(diǎn)是信息只要存貯一次，同時又可以通過IT服務(wù)向任意用戶或任意應(yīng)用實(shí)例透明提供。管理殼的作用分析（2/2）p采用符合I4.0的通信協(xié)議和管理殼的概14、念實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境中各個基本單元的橫向集成和縱向集成。p總的說來，所有的信息都能在工程技術(shù)、工業(yè)工程以及操作運(yùn)行和維護(hù)無縫的運(yùn)用。p為了使工業(yè)4.0獲得成功，關(guān)鍵的問題是管理殼中不但要存貯機(jī)械裝備的信息，還要存貯其特定的零部件的信息。舉例來說，某些機(jī)械的質(zhì)量往往取決于伺服軸的性能，因而伺服軸的特性必須為集中地維護(hù)系統(tǒng)所記錄。同樣在自動化系統(tǒng)中，有些部件（如端子排）本身是沒有數(shù)據(jù)接口的，但是它存放在管理殼中的信息應(yīng)該是段子連接到哪里，為什么這樣連接，什么時候連接的等等。這樣每個零部件就成為網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)中的智能零部件。業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層RAMI 4.0 資產(chǎn)層開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用15、 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)物理現(xiàn)實(shí)工件傳感器/執(zhí)行期PLC 功能塊軟件電纜控制器動力機(jī)械裝置機(jī)械裝置工具、夾具生產(chǎn)輔助裝置工廠業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層RAMI 4.0 集成層數(shù)字式數(shù)據(jù)的提供來源串行通信現(xiàn)場總線PROFINET,SERCOS,EIP,.USB條形碼/QR碼NFC,藍(lán)牙,.各種資產(chǎn)的HMI 人員、資產(chǎn)和產(chǎn)品/生產(chǎn)過程的交互I開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層供信息層用的通信標(biāo)準(zhǔn)化對集成層進(jìn)行控制基于IP的通信供資產(chǎn)層各類資產(chǎn)之間的符合工業(yè)4.0要求的通信RAMI 4.0 通信層開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)16、例化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層RAMI 4.0 信息層Development MaintenanceUsage MaintenanceUsage ProductionTypeInstance工業(yè)4.0兼容性的數(shù)據(jù)表達(dá)數(shù)據(jù)壓縮傳感器數(shù)據(jù)函數(shù)一般過程數(shù)據(jù)開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層RAMI 4.0 功能層Development MaintenanceUsage MaintenanceUsage ProductionTypeInstance工業(yè)4.0對資產(chǎn)的兼容性存取對功能性實(shí)體實(shí)施統(tǒng)一的基本服務(wù)，例如各類機(jī)床，能源利用效率最大17、化開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)層RAMI 4.0 業(yè)務(wù)層Development MaintenanceUsage MaintenanceUsage ProductionTypeInstance業(yè)務(wù)過程映射協(xié)調(diào)功能層的各類服務(wù)開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0已經(jīng)討論過的標(biāo)準(zhǔn)IEC/ISOISO/IEC 2700 x信息安全I(xiàn)EC 61360 Rules for PropertiesIEC 61387 Sensors PropertiesIEC 62683 Switch Gears PropertiesIEC 6218、832 Digital FactoryIEC 62443 Security in Automation 供IIoT用的時間敏感通信技術(shù)機(jī)械工程STEP+APxxx服務(wù)IEC 62541 OPC-UA及其伙伴工程數(shù)據(jù)Automation MLIEC 62714及其它PropertiesIEC 61987 SensorsIEC 62683 Switch Gears30 Segments with prISO/IECJTC1IEEEProSTEPe.V.eCIsse.VAutomationMLe.V.OPC 基金會PLC 技術(shù)IEC 61131通信規(guī)約PLCopen業(yè)務(wù)層功能層信息層通信層集成層資產(chǎn)19、層RAMI 4.0 中的PLCopen 技術(shù)-OPC UA 信息模型和通信功能塊 維護(hù)使用 生產(chǎn)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)客戶端功能塊和調(diào)用方法IEC 611313軟件模型 客戶端/服務(wù)端架構(gòu) 用數(shù)字式數(shù)據(jù)集成客戶端/服務(wù)端運(yùn)行時配方,OEE&產(chǎn)品跟蹤跨企業(yè)連接企業(yè)工作單元（工廠）車間/生產(chǎn)線控制設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)品RAMI 4.0 中的PLCopen Technologies -PLCopen 編程導(dǎo)則開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)RAMI 4.0中的PLCopen Technologies -PLCopen XML 由數(shù)字式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制程序工作單元（工廠）車間/生產(chǎn)線控制設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)品20、Development MaintenanceUsage MaintenanceUsageTypeInstance開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)連接企業(yè)工作單元（工廠）車間/生產(chǎn)線控制設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)品RAMI 4.0 中的PLCopen Technologies -PLCopen 編程導(dǎo)則開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)連接企業(yè)工作單元（工廠）車間/生產(chǎn)線控制設(shè)備現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)品RAMI 4.0中的PLCopen 技術(shù) 資產(chǎn)層，信息層，功能層Development MaintenanceUsage MaintenanceUsage Producti21、onTypeInstance開發(fā) 維護(hù)/使用維護(hù)/使用 生產(chǎn)樣機(jī)開發(fā)實(shí)例化實(shí)現(xiàn)關(guān)于應(yīng)用案例（use case）p為了說明特定領(lǐng)域或特定行業(yè)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化的需要，可在現(xiàn)有系統(tǒng)范圍的基礎(chǔ)上通過“應(yīng)用案例”來辨認(rèn)其中具有在工業(yè)4.0發(fā)展階段或智能制造對該行業(yè)或領(lǐng)域的特征要求。對所辨認(rèn)的應(yīng)用案例的實(shí)質(zhì)性和代表性取得一致意見，具有決定性的重要意義。基于這個理由，在達(dá)到協(xié)商一致的標(biāo)準(zhǔn)化過程中應(yīng)該開發(fā)、發(fā)掘和公布“應(yīng)用案例”。puse case這個專用名詞最早出現(xiàn)于軟件工程學(xué)科，在通用建模語言UML中將其譯為“用例”或“用況”。在軟件工程中，用例是一種在開發(fā)新系統(tǒng)或者軟件改造時捕獲潛在需求的技術(shù)。每個用例提供22、了一個或多個場景，該場景揭示了系統(tǒng)是如何同最終用戶或其它系統(tǒng)交互的，從而獲得一個明確的業(yè)務(wù)目標(biāo)。在制定智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系時，借鑒這一概念是十分有益的。關(guān)于應(yīng)用案例（use case）p工業(yè)自動化一個重要的特征就是，通過努力使自動化的部件達(dá)到商業(yè)意義上的質(zhì)量，以致盡可能多的覆蓋和滿足各類工業(yè)的要求。p要達(dá)到這一點(diǎn)，一方面要求平衡不同工業(yè)門類對自動化部件要求的差異性，另一方面又必須通過調(diào)整或改變參數(shù)等措施滿足客戶的差異性要求。在硬件上，客戶既希望這些自動化部件盡量具備軍工產(chǎn)品質(zhì)量的魯棒性，又希望價格盡量便宜到消費(fèi)品的水平。p顯然，在開發(fā)階段要使這二者統(tǒng)一起來，通常是困難的。關(guān)于應(yīng)用案例（use c23、ase）p在智能制造、智慧工廠、工業(yè)4.0中，集成是一大關(guān)鍵。在其發(fā)展探索的過程中，先在實(shí)踐中采用合理綜合集成應(yīng)用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)等方法，事實(shí)證明是可行可信的途徑。p在制定標(biāo)準(zhǔn)時，重視應(yīng)用案例的目的就是要從應(yīng)用案例的個案中發(fā)掘出共性的核心標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，同時又不失于可滿足個性需求的適應(yīng)性方法。p借鑒自動化工業(yè)在長期實(shí)踐中運(yùn)用的開發(fā)硬件的思路和路徑，在選擇應(yīng)用案例的時候，應(yīng)該盡可能考慮選擇具有典型的通用意義，同時又能作為實(shí)現(xiàn)特定技術(shù)和和特定產(chǎn)品的基礎(chǔ)的案例。關(guān)于基礎(chǔ)p智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系語境下的基礎(chǔ)包括三個方面：名詞術(shù)語核心模型建模和描述方法。p術(shù)語可以在IEC 60050系列標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上擴(kuò)展和補(bǔ)充。p核心模型描24、述重要的基本概念，這些基本概念具有被普遍認(rèn)同和接受，而且被看做是穩(wěn)定、不可改變，以及從技術(shù)的角度來看，是長期處于各方面都可以認(rèn)同的中性狀態(tài)。在過去一個相當(dāng)長的時間內(nèi)由于制定標(biāo)準(zhǔn)的方向不同而被忽略或不重視。關(guān)于基礎(chǔ)p一個更為重要的基礎(chǔ)是通用的建模和描述方法。p盡管有許多來自應(yīng)用范疇和信息科學(xué)的建模方法和語言規(guī)則，但他們在不少情形下滿足不了要求。p特別是針對已經(jīng)涌現(xiàn)出來的無處不在的接口問題、產(chǎn)品特性的形式化描述的解決方案和掌控版本變化的解決方案。關(guān)于非功能特性p一般來說，功能特性的要求是在系統(tǒng)設(shè)計的計劃中詳細(xì)描述的，而非功能特性的實(shí)現(xiàn)是在系統(tǒng)架構(gòu)中加以描述。p在系統(tǒng)工程、需求工程和軟件工程中，非功能性是指功能需求之外的特性，包括可互操作性可靠性可重用性可變性可測試性效率等。關(guān)于非功能特性p以可互操作性為例，處于同一層級的設(shè)備或軟件之間的可互操作屬于信號互操作；而處于上下層級的互操作，在工業(yè)4.0或智能制造的框架中則是語義互操作，即信息以無歧義的顯性方式進(jìn)行互操作。p非功能特性已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)化的一個重要方面，這涉及非功能特性的定義、確定其邊界、為一致的分類而約定定量的限制，以及為保證這些限制能得到實(shí)際維持而規(guī)定的方法等內(nèi)容。p這不僅是必要的，而且也是將非功能特性應(yīng)用于智能制造和工業(yè)4.0時需要系統(tǒng)的、成體系的予以全盤考慮的目標(biāo)。