智慧製造的發展是基於相關技術的進步:計算機輔助設計、數字製造等技術的發展使機器生產自動化、智慧化;資訊科技基礎設施和資訊互操作協議實現了不同系統之間的互連、互操作性和互操作性。因此,應透過研究資訊科技之間的應用關係和體系結構,從智慧製造過程中使用的各種資訊科技及其體系結構中匯出標準化參考模型,並建立標準體系。
系統整合製造應用參考體系結構將企業的製造活動分為五個功能活動:產品設計、工程設計、生產準備、產品製造和過程管理。參考這一功能劃分,並考慮到每個功能和每個功能所應用的資訊科技在研發和製造的整個生命週期中的地位,應用的資訊科技可以沿生命週期表達。製造企業資訊化涉及的技術種類繁多,數量眾多,更新速度快,技術之間關係複雜,存在不確定的網路關係。該系統只有透過建立高維空間表達才能清晰地描述這些關係,但目前缺乏實際可行性。它只能折衷於使用盡可能少但相對重要且更具說明性的分析維度。
智慧製造資訊科技的應用參考體系結構應考慮企業協作和整合的要求,同時實現以下兩種整合:(1)從底層自動化系統出發,它應該透過製造執行系統進行整合,整合系統可以透過擴充套件與供應商乃至消費者的整個價值鏈進行整合。(2)由於智慧製造涉及到企業的許多業務領域,包括研發、生產、服務和決策,智慧製造的參考體系結構模型應該考慮整個企業的價值鏈。這兩個方面是推進智慧製造的主要方面,它們具有較強的獨立性和有機聯絡。它們是分析和探索不同智慧製造資訊系統的應用技術和整合關係的一個比較好的角度。
因此,根據圖6中的兩個維度定義了智慧製造體系結構和參考模型:① 智慧製造資訊科技的應用層面維度;② 智慧系統最終被應用到決策支援系統中。所有與企業相關的級別都應該建立生產流程維度。智慧製造的應用和實施過程是一個複雜的系統工程。相關標準體系是根據智慧製造工程要求的標準形成的科學有機整體。它是資訊科技/智慧製造標準化的藍圖。它具有內在聯絡、科學性和開放性,涵蓋了現有標準、正在制定的標準和預期制定的標準,併為標準的應用提供指導和支援。標準體系建設應遵循科學性、系統性、開放性和實用性原則。在確定其分類維度、要素選擇和層次結構時,標準體系應成為一個系統——一個具有特定功能的有機整體,並具有足夠的開放性,以適應標準體系外部環境和技術體系的變化和發展。智慧製造是一門涉及資訊科技、工業技術和管理技術的系統技術。
由此產生的智慧製造系統是一個龐大複雜的系統,標準化是推動智慧製造技術發展和實施的有力工具。NIST、DIN、中國工業和資訊化部以及國家標準委員會(MIIT&SAC)釋出了相應的智慧製造標準佈局,以及標準化路線圖或標準化建設指南。透過比較分析,提出了智慧製造資訊系統的應用體系結構,形成了智慧製造標準化參考模型,最後給出了智慧製造標準體系框架。