中德智能制造工业4.0人工智能标准化研究报告

/ 德国和中国的智能制造 发布人: 贡献者 Deutsche Gesellschaft f ü r Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH 注册办事处波恩和 Eschborn,德国 全球项目质量基础设施 朝阳区良马河南路 14 号 Tayuan 外交办公楼100600 北京, PR 中国 E info @ gpqi. org I www. gpqi. org 国家智能制造标准化工作组（IMSG）在中国国家标准化管理委员会（SAC）和工业和信息化部（MIIT）的领导下成立，旨在推动和加速中国智能制造的发展。IMSG负责开展智能制造标准化的实际工作，包括参与国际智能制造标准的制定以及组织国际标准的交流与合作。 设计:奥利弗 · 希克 - 舒尔茨 照片信用 ：盖蒂图片社 / Ekkasit Keatsirikul / EyeEm 代表德国联邦经济事务和能源部(BMWi) 德国柏林 2024 北京 2024 Text:标准化委员会 工业4.0 德国电气、电子及信息技术委员会 DIN和VDE 60596 汉堡 中国电子标准化研究院 国家智能制造标准化工作小组 北京市东城区安定门东大街1号 100007 标准化委员会工业4.0标准化委员会工业4.0（SCI 4.0）成立于2016年的汉诺威messe，由Bitkom、DIN、DKE、VDMA和ZVEI共同创立，作为德国的标准化枢纽 。该倡议旨在发起数字生产标准，并在全国和国际范围内协调这些标准。SCI 4.0协调德国平台工业4.0的标准实施策略，包括与标准组织（SDOs）和国际合作伙伴协调以及与试点项目对接。这种协调方法的目标是确保能够充分利用工业4.0潜力的标准能够以协调的方式进行开发。SCI 4.0得到DKE和德国经济事务与能源部（BMWi）的支持。 作者 / 专家 彭达洪 ， 西赫里亚科技有限公司Marvin Boell, DKE - 德国电工委员会Christoph Legat ， 奥格斯堡(THA)Siemens An Xiafei An唐晨伟 ， 四川大学Jan de Meer, smartspacelab. eu GmbH王哲义 ， Insightverse 有限公司张军 ， 西门子张广瑞 ， 中国海洋大学彭辉洪， 西赫里亚科技有限公司 刘瑞琪，中国电子标准研究院 李涵，中国电子标准研究院 蓝卓，中国电子标准研究院 李物洲，易赛珂智能科技有限公司 吴齐，西门子 宝宣 红，SIHERIA 技术有限公司 李 佳，中国电子标准化研究院 汪小虎，GYMD 数字技术有限公司林Dieshou，SIHERIA 技术有限公司 全球项目质量基础设施 德国联邦经济事务与能源部（BMWi）委托德国国际合作公司（GIZ）GmbH 实施全球项目质量基础设施项目。 德国联邦经济和能源部（BMWi）建立了全球项目质量基础设施（GPQI），以促进功能完善且国际协调一致的质量基础设施的发展。GPQI支持政治和技术对话，并与所有相关利益相关者合作实施双边协议活动。该项目旨在通过与德国主要贸易伙伴在质量基础设施（QI）方面的双边政治和技术对话，减少贸易技术壁垒并提高产品安全性。 这支出版物是由中德标准化合作委员会的工业4.0/智能制造子工作组与相关方合作完成的。 1. INTRODUCTION CONTENTS 1 介绍 2.2. 1 中国标准化框架92.2. 2 中国人工智能标准化行动者92.2. 2.1 国家一级的协调小组92.2. 2.2 汽车 (IEEE P802.1 DG)102.2. 2.3 航空航天 (IEEE P802.1 DP / SAE AS6675)11 人工智能（AI）已在数年中无处不在，如今很难想象没有它的当今数字世界。它正越来越多地渗透到社会和经济生活的各个领域，并已开始改变我们工作、学习、交流和消费的方式。目前已有众多现有的AI应用场景。在工业领域，AI的重要性也在迅速增加。专家认为，未来AI将对工业价值创造产生如此深远的影响，以至于公司几乎无法抗拒使用它。可能性多种多样：包括语音助手和聊天机器人、文档研究程序、图像生成和识别系统、自然与人类在工厂内互动协作的工业机器人，或自主驾驶的物流系统。AI已经在许多公司中被用于优化流程、确保稳定性、提高生产效率、保证连续生产质量以及降低能源成本。这些主要是分析性活动，支持决策过程。在此背景下，使用人工智能能够基于观察和现有（背景）知识进行适应性调整，而不是僵化的预定义模式。因此，人工智能是一种推动进步的技术，确保了经济实力，并最终保障了整个社会的繁荣。 为了保护人员、环境和财产，以及在工作和生活的所有领域提高质量，标准化可以创造技术应用的透明度和信任，并通过统一的术语和概念支持所有利益相关方之间的沟通。 2.3. 1 国家人工智能标准化指南122.3. 2 国家智能制造标准化指南142.3. 3 协会级其他相关标准化路线图或报告152.3. 3.1 人工智能标准化白皮书 (2018 年版)152.3. 3.2 人工智能标准化白皮书 (2021 版)172.3. 3.3 人工智能安全标准化白皮书(2023 年)17 德国和中国自2008年起合作，旨在增强产品安全、减少贸易技术壁垒并促进双边及国际质量基础设施的发展。合作领域包括工业4.0、机械安全、医疗器械、电子商务、信息技术安全以及移动解决方案。这种交流得到了两国政府的支持，德国由经济事务和气候行动部（BMWK）代表，中国则由市场监督管理总局（SAMR）代表。这为更进一步的合作奠定了基础，包括在中德标准化合作委员会（SGSCC）领域内的标准制定合作。SGSCC及其下属工作组还作为专家讨论和交换观点的平台，以促进双边和国际标准化领域的合作框架，并推动协调的标准提案在国际组织中的实施。下属工作组“工业4.0/智能制造”专注于利用信息技术和新型信息与通信技术（ICT）发展制造业自动化，从而应对制造业的数字化转型。人工智能应用在工业4.0/智能制造领域的技术专家小组则致力于在两国标准化机制的相互理解方面开展工作。 3 德国和欧洲的标准化景观 18 3.1 德国和欧洲的政治和监管环境183.2 德国和欧洲的标准化景观193.2. 1 德国和欧洲的标准化框架193.2. 2 德国和欧洲的人工智能标准化参与者20 3.3 德国和欧洲的人工智能标准化战略 213.3. 1 德国工业 4.0 标准化路线图223.3. 2 德国人工智能标准化路线图233.3. 3 CEN - CENELEC 焦点小组报告 ： 人工智能路线图25 通过战略国际标准在制造中利用人工智能的 4 个机会26 4.1 一般性和根本性挑战264.2 制造业中 AI 就绪数据的可用性274.3 AI 在制造业中的核心技术284.4 与 AI 工业应用相关的挑战294.5 生成 AI 的数据安全与应用30 新知识和新思想转化为产品和服务对于公司的竞争力至关重要。标准化可以成为创新的催化剂，并在长期内帮助固定解决方案。规范和标准定义了产品、服务和过程的要求。它们可以作为技术采购和产品开发的基础。同时，规范和标准确保互操作性并服务于 2. 中国标准化景观 本报告余下的部分结构如下：在第2节中，描述了中国的标准化格局。因此，介绍了在中国进行标准化过程的方式，哪些委员会在处理与人工智能相关的规范和标准，以及它们如何与国际委员会相关联。类似地，在第3节中，描述了德国的标准化环境、其委员会及其目标，并与欧洲和国际委员会的关系一起呈现。基于这些视角、相似性和差异性，第4节总结了报告的关键发现，其中包括通过标准化利用人工智能在制造领域的机遇，以及一系列需解决的共同挑战。最后，在第5节中，展望了未来中国与德国/欧盟在标准化领域以及人工智能标准化领域的合作可能如何应对和促进这些挑战。因此，给出了中德合作在工业4.0/智能制造领域的人工智能标准化方面的未来前景，并建议在标准化、研究和企业等多个层面进行合作。 关于人工智能，并在此过程中识别联合活动的基本潜力和见解。本报告总结了交换的信息并获得了新的见解。 各种标准已在人工智能领域发布或处于开发中——在国家和国际层面、联盟级和完全共识级。尽管如此，由于人工智能的颠覆性影响，世界各地的监管和立法机构也越来越关注人工智能及其影响，例如，在应用人工智能时对既定法律框架的正确解释和有效性的影响。全球范围内与人工智能相关的大量出版物（规范、标准和科学出版物）在处理大量信息方面带来了重大挑战。此外，规范和标准的作用在不同地区有所不同，存在多种系统性差异。因此，本出版物旨在通过比较中国和德国/欧洲在标准化方面的角色来增强理解，并总结这两个经济区域关于人工智能标准化的一般目标和路线图，以得出共性和差异。 国务院负责标准化管理的行政主管部门负责提案审批、强制国家标准的编号和通知。国务院负责标准化管理的行政主管部门将评估拟议的强制性国家标准是否符合上一段的规定，并对符合规定的提案授予批准。强制性国家标准应由国务院批准并发布，或授权国务院批准和发布。不符合强制标准的产品和服务不得制造、销售、进口或提供。同时，建立统计分析和报告机制以监控强制标准的实施情况。在人工智能领域，中国正在开发一项名为“生成式AI服务”的强制性标准提案。网络安全技术人工智能生成内容的标签方法 (20241842 - Q - 252)[2]. 中国目前有多個委员会和小组正在制定人工智能的国际和国家标准。标准化路线图已被研究并发布，以协调国家标准化活动。此外，存在专注于开发紧急所需联盟标准以满足其个别需求的行业联盟。 2.1 中国的政治和监管环境 中华人民共和国标准化法于2017年11月4日在第十二届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议上进行了修订。该法律规定了标准化工作的组织和实施、标准的制定、标准化的监督和管理等内容。根据该法律，中国的标准包括国家标准、行业标准、地方标准、团体标准和企业标准。国家标准分为强制性标准和推荐性标准。行业标准和地方标准均为推荐性标准。强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。为确保人民健康和生命财产安全、维护国家安全和生态环境安全以及满足经济和社会管理的基本需求，应当制定强制性国家标准。国务院有关部门根据其职责和职能，提出强制性国家标准并组织起草、征求意见和技术审查等。 在着手全面讨论人工智能之前，确立一个明确的定义至关重要。即使是在规范性背景下，也存在多种不同的定义。截至2022年，在全球范围内的努力和深入讨论之后，现在已有一个规范性的定义：人工智能系统是指“一种根据人类定义的目标生成内容、预测、建议或决策的工程化系统”[1]。然而，该定义仍然相对薄弱，并无法解决现有定义分歧带来的挑战。尽管如此，我们仍依赖此定义来界定本文件的范围，并将强调（部分矛盾的）定义差异对现有研究的可比性、协调性和整合造成的阻碍。除了上述目标之外，本报告还旨在进一步探讨当前术语体系缺乏清晰性的现状。 此外，可能还会制定自愿国家标准以应对基本和通用目的的技术要求、支持强制性国家标准或在相关行业中发挥引领作用。这些自愿国家标准将由国务院标准化行政主管部门负责制定。截至目前，已发布了十个关于人工智能的自愿国家标准，包括术语、数据标注、关键技术、计算资源等。 就 Chi - na 中与 AI 相关的法规或法律而言 ，生成人工智能服务管理暂行办法由网络空间广告于 2023 年7 月 10 日发布 - 更强的把握下一阶段的AI发展，并保持与AI技术进步同步。为了进一步实施这一发展计划，中国工业和信息化部（MIIT）发布了促进下一代人工智能产业发展三年行动计划(2018 - 2020 年)[7] 2017年12月。该文件专注于人工智能与制造业的整合，并旨在实施下一generation人工智能发展计划的第一阶段。行动计划明确了到2020年的实施计划和目标[8]。行动计划为四个领域设定了到2020年要实现的目标和举措，包括智