關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化,船舶標(biāo)準(zhǔn),機(jī)器可讀,數(shù)字技術(shù)
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.013.002
0 引言
在當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)格局中,數(shù)字經(jīng)濟(jì)已成為推動經(jīng)濟(jì)增長的新引擎,深受國內(nèi)外重視。隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)之間的界限日益模糊,兩者在產(chǎn)業(yè)鏈、國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施等多個(gè)層面深度交融,共同構(gòu)筑起現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的骨架。習(xí)近平總書記指出,要大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),加快推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。國際上,歐盟、德國、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也在深化前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈、國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施等交融聯(lián)合,提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的市場競爭力和全球領(lǐng)導(dǎo)力。
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建、產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈優(yōu)化和企業(yè)造血能力提升離不開高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)及有效實(shí)施。盡管以行業(yè)為壁壘的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化組織架構(gòu)長期以來一直表現(xiàn)出良好的效果,但在當(dāng)今迅猛發(fā)展的技術(shù)浪潮下,跨國界、跨地域、跨行業(yè)、跨部門、跨技術(shù)、跨領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)濟(jì)融合與創(chuàng)新,傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系已逐漸顯露出不適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局限性。數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展對標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求,不僅需要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的更新,更需要標(biāo)準(zhǔn)制定與應(yīng)用過程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,以提高標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性、靈活性和互操作性。鑒于此,可以充分借助數(shù)字化技術(shù)福利,集思廣益、打破邊界,采用全新的結(jié)構(gòu)和視角設(shè)計(jì)新式可融多模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)形式,從服務(wù)支撐角度廣泛化與定制化滿足深度交融的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)用標(biāo)需求,促進(jìn)雙循環(huán)發(fā)展[1]。
本文通過研究標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化現(xiàn)狀,立足船舶行業(yè)自身特點(diǎn)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,探究船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展趨勢。
1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化現(xiàn)狀
在全球化的背景下,標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化已經(jīng)成為國際間協(xié)同合作與競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域,各國政府和研究機(jī)構(gòu)正通過戰(zhàn)略性的布局、專門的組織機(jī)構(gòu)、不斷的技術(shù)革新以及全面而嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),來加速這一進(jìn)程。
1.1 政策規(guī)劃
(1)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)ISO在《ISO 2030戰(zhàn)略》中將數(shù)字技術(shù)列為重點(diǎn)領(lǐng)域,針對ISO現(xiàn)狀制定了適配性SMART標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展路線圖,優(yōu)先推進(jìn)文本內(nèi)容格式轉(zhuǎn)換為機(jī)器可讀格式的標(biāo)準(zhǔn)形式轉(zhuǎn)變。
IEC組織機(jī)構(gòu)全線推進(jìn),理事局(CB)在IEC總體規(guī)劃實(shí)施方案(MPIP)中著重強(qiáng)調(diào)“機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)”目標(biāo),《I EC發(fā)展規(guī)劃(2017)》中明確指出要做好機(jī)器可用的新型數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)對業(yè)務(wù)產(chǎn)生根本變革的準(zhǔn)備,市場戰(zhàn)略局(MSB)發(fā)布《數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代的挑戰(zhàn)》白皮書,此白皮書重點(diǎn)研究語義領(lǐng)域互操作性。
(2)歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CEN)和歐洲電工委員會(CENELEC)
2017年,CEN/CENELEC發(fā)布了《數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略計(jì)劃》[2],增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化體系對市場和技術(shù)創(chuàng)新的敏感性和迅捷性,利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化來滿足工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)化需求。2021年《戰(zhàn)略(2030)》中提到標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)要融入數(shù)字化解決方案,疏通客戶損益的標(biāo)準(zhǔn)堵點(diǎn)。同時(shí),在《數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略計(jì)劃》已積極開展試點(diǎn)工作,重點(diǎn)關(guān)注“在線協(xié)同編制”“未來標(biāo)準(zhǔn)”等數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)分支[3]。
(3)德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(DIN)和德國電工委員會(DKE)
DIN/DKE發(fā)布了《德國標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略(2017)》,由數(shù)字技術(shù)變革的伴生產(chǎn)品開源代碼啟發(fā),在編制途徑、規(guī)范內(nèi)容等多方面標(biāo)準(zhǔn)化中引入和使用開源技術(shù)[4]。
(4)美國
2019年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(A NSI)和行業(yè)廠商聯(lián)合推行ISO SMART(Standards MachineApplicable, Readable and Transferable)標(biāo)準(zhǔn),將標(biāo)準(zhǔn)融入產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、管理服務(wù)中,使得產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)效率提升雙贏。2019年,《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略計(jì)劃》推廣用于語義信息表述的開放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用,構(gòu)建與完善領(lǐng)域數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)。ANSI在2020年報(bào)告中識別出ISO SMART標(biāo)準(zhǔn)在需求技術(shù)解決方案中的高技術(shù)效能,具有戰(zhàn)略重要性,瞄準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的開發(fā)和使用推進(jìn)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化[5]。
(5)英國
2021年,《第四次工業(yè)革命標(biāo)準(zhǔn)行動計(jì)劃》充分挖掘標(biāo)準(zhǔn)潛在創(chuàng)新價(jià)值。對于提速標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化進(jìn)程主要從三個(gè)方面開展,一是強(qiáng)化數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的代碼供應(yīng)能力,二是系統(tǒng)革新標(biāo)準(zhǔn)訪問、反饋、監(jiān)督全壽期的數(shù)字平臺,三是開發(fā)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)框架和頂層指南等[1]。
(6)俄羅斯
2019年,《俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略(2019—2027)》中明確將國家標(biāo)準(zhǔn)以“機(jī)器可讀格式”呈現(xiàn),開發(fā)支持標(biāo)準(zhǔn)文件編制、修訂和推廣以及在系統(tǒng)間交互的自動化集成系統(tǒng)平臺,數(shù)字文件達(dá)到聯(lián)邦信息庫中標(biāo)準(zhǔn)化文件總數(shù)的80%的水平。
(7)中國
2021年10月,印發(fā)《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》,其目標(biāo)之一就是“標(biāo)準(zhǔn)化水平大幅提升”,強(qiáng)調(diào)在統(tǒng)一平臺、標(biāo)準(zhǔn)格式方面的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化程度不斷提高,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展[6]。
2021年12月,印發(fā)《“十四五”推動高質(zhì)量發(fā)展的國家標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃》,著重關(guān)注國家標(biāo)準(zhǔn)多模態(tài)呈現(xiàn)形式和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化信息支持系統(tǒng)[7]。
2022年1月,印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵要素,強(qiáng)化數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建,優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟(jì)的治理架構(gòu),同步推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,致力于將數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深層次融合作為核心路徑,為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級與新興產(chǎn)業(yè)模式的孕育提供動力,特別強(qiáng)調(diào)在標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)字技術(shù)融合方面的實(shí)踐[8]。
2023年3月,《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中央企業(yè)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)意見》明確指出推進(jìn)技術(shù)、專利和標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)動創(chuàng)新,支持中央企業(yè)并行探索開展標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化應(yīng)用與服務(wù)試錯(cuò)[9]。
國家標(biāo)準(zhǔn)委田世宏主任在全國標(biāo)準(zhǔn)化工作會議的報(bào)告中強(qiáng)調(diào),重點(diǎn)加速機(jī)讀標(biāo)準(zhǔn)研究和國家標(biāo)準(zhǔn)管理新模式探路,提倡加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化技術(shù)的研究,緊跟科技前沿趨勢,豐富標(biāo)準(zhǔn)化的理論基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將成為標(biāo)準(zhǔn)化工作的關(guān)鍵領(lǐng)域之一[10]。
國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會自2021年起連續(xù)發(fā)布年度標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)[11-14],強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化管理和創(chuàng)新的重要性。2021年,提出深化標(biāo)準(zhǔn)化管理創(chuàng)新,開展機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)試點(diǎn),探索數(shù)字化下的新管理形式和機(jī)制,加強(qiáng)前沿技術(shù)研究。2022年,著重改革創(chuàng)新,持續(xù)開展機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)工作,探索數(shù)字化下的新管理形式和機(jī)制。2023年,強(qiáng)調(diào)深化改革創(chuàng)新,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化體系建設(shè),加強(qiáng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)制定和數(shù)字化路線圖研究,以及關(guān)鍵領(lǐng)域的數(shù)字化應(yīng)用試點(diǎn)。2024年,繼續(xù)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化研究和試點(diǎn)工作。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)化組織
2018年,ISO組建ISO機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略顧問組(SAG-MRS),其主要職責(zé)一是制定機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展路徑圖與行動指南,二是啟動有關(guān)用例、業(yè)務(wù)模式和支撐技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化項(xiàng)目[15]。
2018年,IEC成立數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略小組(SG12)[1],于2021年重啟SG12,負(fù)責(zé)界定IEC數(shù)字化及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的范疇,研究標(biāo)準(zhǔn)化工作的現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)應(yīng)用途徑,提供轉(zhuǎn)型和系統(tǒng)方法專家知識和咨詢服務(wù),識別標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)的新興趨勢、技術(shù)和實(shí)踐的潛在應(yīng)用,提供討論及協(xié)作平臺。
德國的三元決策治理結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化頂層規(guī)劃中非常新型的組織架構(gòu),由標(biāo)準(zhǔn)化委員會、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)4.0平臺組成,利用前沿計(jì)算機(jī)技術(shù)串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)知識、產(chǎn)品價(jià)值、施用模式,打通全鏈條落地。
2022年11月,獲批成立全國標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化工作組(SAC/SWG 29),主要負(fù)責(zé)國家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作,包含了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化基礎(chǔ)通用、建模與實(shí)現(xiàn)共性技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域。此外,還設(shè)有機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)國際合作組,負(fù)責(zé)與ISO、IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化研究合作與技術(shù)交流[16]。
除了直接參與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的工作組外,多個(gè)技術(shù)委員會也在開展與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化相關(guān)的研究。例如,ISO/TC 37語言與術(shù)語技術(shù)委員會專注于術(shù)語和語言資源的標(biāo)準(zhǔn)制定,國內(nèi)的SAC/TC 4、SAC/TC28、SAC/TC 389、SAC/TC 527等技術(shù)委員會,也在內(nèi)容加工、信息技術(shù)、圖書館和新聞出版等領(lǐng)域推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)
ISO標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型開展的技術(shù)研究包括識別SMART標(biāo)準(zhǔn)先行試點(diǎn)項(xiàng)目,發(fā)起了IEC/ISO SMART計(jì)劃。其中SMART標(biāo)準(zhǔn)試點(diǎn)項(xiàng)目包括空間位置字典、腳本格式轉(zhuǎn)換、日期平臺編碼、標(biāo)準(zhǔn)本體、產(chǎn)品庫等,為用戶和機(jī)器提供精確、及時(shí)的定制內(nèi)容,在產(chǎn)品和服務(wù)生命周期內(nèi)無縫集成SMART標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)開發(fā)生命周期內(nèi)流程自動化。
2022年,ISO和IEC雙方發(fā)起了IEC/ISO SMART計(jì)劃,對機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用場景進(jìn)行充分地研究探討,重點(diǎn)瞄準(zhǔn)其商業(yè)運(yùn)營模式、典型應(yīng)用案例、規(guī)范合格評估和目標(biāo)用戶溝通等,按照SMART標(biāo)準(zhǔn)等級在標(biāo)準(zhǔn)研制、應(yīng)用服務(wù)上豐富標(biāo)準(zhǔn)承載形式,體現(xiàn)在開發(fā)在線標(biāo)準(zhǔn)制定平臺(OSD)、統(tǒng)一應(yīng)用程序編程接口(HAPI)上。
CEN/CENELEC在《數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略計(jì)劃》指導(dǎo)下開展“在線協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)編制”平臺、“未來標(biāo)準(zhǔn)”等方面試點(diǎn)。前者圍繞“在線協(xié)作寫作”平臺展開,多方聯(lián)合,提供高端定制化的標(biāo)準(zhǔn)編制環(huán)境;后者支持使用XML對標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行解構(gòu)重組,達(dá)到機(jī)器可讀層級。
德國標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)在《標(biāo)準(zhǔn)化2020計(jì)劃》部署了數(shù)字孿生、在線標(biāo)準(zhǔn)化、內(nèi)容管理系統(tǒng)、翻譯管理四大專項(xiàng)子計(jì)劃。為推進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化平臺,德國發(fā)起“數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)倡議IDiS”,為設(shè)計(jì)和實(shí)施數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)愿景提供信息、資源、技術(shù)支持,當(dāng)下該倡議已描述11個(gè)案例,這些案例起到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的良好示范。另外,德國開展人工智能引入標(biāo)準(zhǔn)試點(diǎn)研究,通過運(yùn)用自然語言處理(NLP)方法,開發(fā)出一個(gè)面向標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的語言模型,該模型以DIN和VDE標(biāo)準(zhǔn)為訓(xùn)練素材,通過深度學(xué)習(xí)掌握了對技術(shù)語言的理解能力。
2020年,英國開發(fā)了名為BSI Flex的新型標(biāo)準(zhǔn),具有敏捷編制、迅速更迭、提供開放咨詢、及時(shí)響應(yīng)市場等新型數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)特征。BSI Flex是一套基于特定規(guī)則的在線標(biāo)準(zhǔn)制定方法,具備高級標(biāo)準(zhǔn)編制技巧,以該路徑編制的標(biāo)準(zhǔn)即為BSI Flex標(biāo)準(zhǔn)。
國際船舶行業(yè)國際海事組織(I M O,T h eInternational Maritime Organization)授權(quán)實(shí)施海事單一窗口(MSW,Maritime Single Window)系統(tǒng),以簡化船舶、港口和政府機(jī)構(gòu)之間的信息交流。數(shù)字集裝箱航運(yùn)協(xié)會(DCSA,Digital Container ShippingAssociation)正與國際集裝箱航運(yùn)業(yè)的多方利益相關(guān)者合作,開發(fā)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的詞匯、通用的流程和基于API的接口。
國內(nèi)中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院國家標(biāo)準(zhǔn)館,基于國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)資源儲備和語義識別處理技術(shù),研發(fā)中外標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容指標(biāo)比對系統(tǒng),另外起草了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GB/T 22373—2021《標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)》。航空行業(yè)結(jié)合知識圖譜,在現(xiàn)有的航空裝備標(biāo)準(zhǔn)資源基礎(chǔ)上,建立起一套通用規(guī)則知識抽取范式、標(biāo)準(zhǔn)本體模型及數(shù)字化應(yīng)用平臺,構(gòu)建了高質(zhì)量的航空裝備標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域知識圖譜。在工業(yè)自動化領(lǐng)域,機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了智能工廠關(guān)于虛擬模型與數(shù)字化交付相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)驗(yàn)證平臺。中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院在標(biāo)準(zhǔn)制定、系統(tǒng)規(guī)劃、平臺建設(shè)上全面推進(jìn),對我國電子信息領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)開展文本結(jié)構(gòu)化處理工作[17]。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用
目前,眾多國家、組織、行業(yè)仍然在持續(xù)探索標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的應(yīng)用場景,成熟、全面、通用的應(yīng)用模式還未下定論??傮w而言,標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的應(yīng)用研究主要分為兩個(gè)方向。
(1)自上而下,通用化趨向特異化
通用技術(shù)層面的研究與實(shí)踐是標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)整體推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必備基礎(chǔ),如標(biāo)準(zhǔn)文本內(nèi)容抽取、標(biāo)識、鏈接、外觸等,在此基礎(chǔ)上,與大模型專業(yè)化思路相近,通過結(jié)合特定行業(yè)知識和應(yīng)用特征進(jìn)行適配化升級改進(jìn)。但此類研究仍然沒有系統(tǒng)全流程的成熟經(jīng)驗(yàn)參考,要實(shí)現(xiàn)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)全壽期、滿足不同行業(yè)用標(biāo)需求,需要大量的用標(biāo)場景調(diào)研、凝練和抽象,研究復(fù)雜性和難度極大。這也造成了開展相關(guān)研究工作的學(xué)者和機(jī)構(gòu)較少的現(xiàn)象,轉(zhuǎn)而更多的集中在自然語言處理、知識圖譜、人工智能等片面性、基礎(chǔ)性的技術(shù)領(lǐng)域。
(2)自下而上,個(gè)性化歸納體系化
近來,大部分的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化研究與實(shí)踐都在各自的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和行業(yè)周旋,如創(chuàng)建產(chǎn)品參數(shù)識別庫、單一產(chǎn)研環(huán)節(jié)自動化檢驗(yàn)等,但行業(yè)多方位廣泛應(yīng)用存在著硬性問題:方法技術(shù)路線通用性不強(qiáng),缺少統(tǒng)一范式,一旦細(xì)分場景標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化模式成熟,就面臨著統(tǒng)標(biāo)統(tǒng)徑技術(shù)難度大、問題抽象、經(jīng)驗(yàn)難提煉;另一方面,大部分試點(diǎn)應(yīng)用主要是對標(biāo)準(zhǔn)文本、表格、公式、模型等特定內(nèi)容提供對標(biāo)的數(shù)字化革新,服務(wù)內(nèi)容和范圍局限性明顯,服務(wù)方式相對單一;再者,標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)內(nèi)各奔東西,數(shù)據(jù)方法可共享但不可復(fù)現(xiàn),方法論較多[1]。
2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化內(nèi)涵
標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化是指利用人工智能、知識圖譜、大模型等前沿?cái)?shù)字化技術(shù)對標(biāo)準(zhǔn)本身及其全壽期進(jìn)行改造激活,使標(biāo)準(zhǔn)脈絡(luò)和知識能夠被數(shù)字智能設(shè)備識別、傳輸和處理。其優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的智能化應(yīng)用、精準(zhǔn)化推送、敏捷化服務(wù)。目前國內(nèi)外廣泛認(rèn)可并采用ISO SMART標(biāo)準(zhǔn)理論定義,即在無人員參與前提下實(shí)現(xiàn)蘊(yùn)含知識可被機(jī)器讀取、使用、理解、解析的標(biāo)準(zhǔn)[18]。2019年,ISO根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器可讀能力劃分為5個(gè)層次[1,19],分別是:紙質(zhì)格式、數(shù)字文檔、機(jī)器可讀文檔、機(jī)器可讀和可執(zhí)行內(nèi)容、機(jī)器可解釋內(nèi)容,到2021年,德國DIN/DKE擴(kuò)充了機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)的分級模型,增添Level 5機(jī)器可控內(nèi)容,至此機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)級別共六級,如圖1所示,其中l(wèi)evel 3~level 5被認(rèn)為是SMART標(biāo)準(zhǔn)。
船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化分為船舶標(biāo)準(zhǔn)本身數(shù)字化和船舶標(biāo)準(zhǔn)化過程數(shù)字化兩大方面。船舶標(biāo)準(zhǔn)本身數(shù)字化是指船舶標(biāo)準(zhǔn)知識表達(dá)方式的變革,打破傳統(tǒng)的文檔承載形式,以適應(yīng)數(shù)字化用標(biāo)場景的模型、算法、代碼等多種數(shù)據(jù)形態(tài)呈現(xiàn),可被機(jī)器設(shè)備自主讀取、自行處理、自發(fā)運(yùn)行、無人干預(yù)調(diào)用等。船舶標(biāo)準(zhǔn)化過程數(shù)字化是指標(biāo)準(zhǔn)研制與應(yīng)用模式的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,標(biāo)準(zhǔn)研制流程實(shí)現(xiàn)“眾創(chuàng)共享”,平臺分布式標(biāo)準(zhǔn)版本控制和開源標(biāo)準(zhǔn)管理,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)“所想即所得”,標(biāo)準(zhǔn)知識以多種數(shù)字化、便捷形式呈現(xiàn)在用戶手邊。船舶標(biāo)準(zhǔn)本身數(shù)字化是標(biāo)準(zhǔn)化過程數(shù)字化的基石,構(gòu)筑了過程數(shù)字化的核心內(nèi)容;標(biāo)準(zhǔn)過程數(shù)字化激發(fā)、引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)本身數(shù)字化多模態(tài)表達(dá)的深化與優(yōu)化,兩者相輔相成、協(xié)同進(jìn)化,共同促進(jìn)船舶標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)向更加智能化、高效化方向發(fā)展[20]。
3 船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化現(xiàn)狀
3.1 船舶行業(yè)特點(diǎn)
船舶行業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)、管理、使用等方面具有顯著特點(diǎn)。
(1)生產(chǎn)方面:船舶產(chǎn)品采用單件小批量的研制模式,個(gè)體差異大,同一系列船舶技術(shù)狀態(tài)多樣;船舶制造無原型樣機(jī),總裝建造要求一次成功;總體設(shè)計(jì)與設(shè)備研制同步開展,生產(chǎn)設(shè)計(jì)與建造同時(shí)進(jìn)行,高度并行。
(2)管理方面:船舶產(chǎn)品是超巨復(fù)雜系統(tǒng),具有百萬級別甚至千萬級別數(shù)量的零部件。
(3)使用方面:船舶產(chǎn)品生命周期長,其研制周期跨度近10年之久,服役周期更長達(dá)30~40年;生命周期內(nèi)通常會歷經(jīng)多次改裝,全生命周期技術(shù)狀況管控與過程跟蹤要求高。
3.2 船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化需求
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化工作模式
(1)標(biāo)準(zhǔn)研制方法:現(xiàn)階段標(biāo)準(zhǔn)的研制依賴人工操作,容易出現(xiàn)質(zhì)量波動??蔀闃?biāo)準(zhǔn)編制人員構(gòu)建一個(gè)覆蓋準(zhǔn)備階段到發(fā)布階段全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作開發(fā)環(huán)境,此環(huán)境應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)可以導(dǎo)出為機(jī)器可讀的XML格式或人類友好的Word格式,實(shí)現(xiàn)智能化編制的同時(shí)提高了標(biāo)準(zhǔn)編制的精確性。
(2)標(biāo)準(zhǔn)管理工具:標(biāo)準(zhǔn)全流程周期中產(chǎn)生了大量的過程資料與數(shù)據(jù),這些信息尚不能合理采集、精確分類、存儲和使用。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化可運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)從立項(xiàng)、研究、制定到發(fā)布、實(shí)施,再到復(fù)審、廢止的全生命周期的管控能力,并通過建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化平臺,將各階段寶貴數(shù)據(jù)充分利用[21]。
3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)知識承載形式
當(dāng)前,船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚處于傳統(tǒng)的紙質(zhì)或PDF等電子格式初級階段,即對應(yīng)著圖1中的Level 0和Level 1,標(biāo)準(zhǔn)格式拘泥于這兩種,系列標(biāo)準(zhǔn)成孤島存在,相似規(guī)范未統(tǒng)一協(xié)調(diào)[21],為盡快提升機(jī)器可讀水平至下一層級,標(biāo)準(zhǔn)知識承載形式的升級需要兩條線并行開展,一方面,數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)因其對數(shù)字化技術(shù)的強(qiáng)兼容、高更迭,整體架構(gòu)需要表達(dá)得更加直觀、詳實(shí),而XML、JSON等結(jié)構(gòu)化標(biāo)記語言可匹配此需求;另一方面,標(biāo)準(zhǔn)全生命周期流程中同樣承載著標(biāo)準(zhǔn)知識,標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)計(jì)劃、起草修編、征求意見、會簽審核批準(zhǔn)、出版歸檔、貫徹宣貫均需要創(chuàng)新模式,接納數(shù)字化工具、系統(tǒng)的接入。
3.2.3 與業(yè)務(wù)融合方式
目前船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺少有效的手段融入船舶產(chǎn)品全壽期,開展的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化業(yè)務(wù)較少,仍然以標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施系統(tǒng)研發(fā)為主要方向。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,可以考慮與船舶工業(yè)軟件、智能化生產(chǎn)設(shè)備、企業(yè)管理系統(tǒng)等業(yè)務(wù)相融合。通過為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化服務(wù)建立互操作的接口,確保標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與各生產(chǎn)環(huán)節(jié)相關(guān)系統(tǒng)能夠有效交互。同時(shí),可以根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)、服務(wù)流程開發(fā)專屬平臺系統(tǒng),為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化服務(wù)的廣泛應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.3 船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化探索
近年來,船舶標(biāo)準(zhǔn)化研究中心積極探索標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化應(yīng)用模式,研發(fā)了以下原型系統(tǒng)。
(1)基于標(biāo)準(zhǔn)知識圖譜的對話系統(tǒng)。該對話系統(tǒng)主要由兩大部分構(gòu)成,一是支撐數(shù)據(jù),即總結(jié)提煉標(biāo)準(zhǔn)文本內(nèi)容而形成的船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)知識圖譜,二是對話算法,即對話系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)及代碼程序。原型系統(tǒng)界面如圖2所示。
(2)標(biāo)準(zhǔn)體系可視化三維模型。如圖3所示,該模型左側(cè)為標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)樹信息,右側(cè)為單個(gè)部件的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)信息,并以餅圖形式展示其類別分布,便于研發(fā)人員直觀理解標(biāo)準(zhǔn)體系和具體領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。
(3)智能船廠仿真與規(guī)劃設(shè)計(jì)研究。圖4所示的智能船廠管子加工生產(chǎn)線模型,可以統(tǒng)計(jì)兩組管子加工生產(chǎn)線的工作效率、設(shè)備利用率以及緩沖區(qū)情況,為產(chǎn)線生產(chǎn)方式的完善與優(yōu)化提供基礎(chǔ)的支撐數(shù)據(jù)。
4 船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展趨勢
4.1 標(biāo)準(zhǔn)化研究
(1)在數(shù)字化環(huán)境中,標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)概念、原理及方法的研究
為了與機(jī)器實(shí)現(xiàn)交互,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)、表達(dá)形式、引用參考、格式乃至語義邏輯上,都需要貼合數(shù)字化需求,那么傳統(tǒng)的自然語言描述就不再是單一的承載形式,機(jī)器可讀的代碼、功能模塊接口、可兼容程序以及立體化軟件等標(biāo)準(zhǔn)知識載體將在具體需求面前得以開發(fā)。
(2)數(shù)字化技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)全壽命周期的融合研究
1)標(biāo)準(zhǔn)形式方面,凌亂到秩序,多態(tài)至通用,自由格式向結(jié)構(gòu)化,標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)的歸一化轉(zhuǎn)變奠定了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ);
2)標(biāo)準(zhǔn)制定方面,倡導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)研制的過程體系化且具備系統(tǒng)性,從逐項(xiàng)、逐步研制轉(zhuǎn)向整體、并行研制;
3)標(biāo)準(zhǔn)宣貫和實(shí)施方面,由H2H到H2M再到M2M,人工依賴程度逐漸降低,數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)所蘊(yùn)含的標(biāo)準(zhǔn)知識將轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)智識,并嵌入到用標(biāo)場景中,人員將僅負(fù)責(zé)機(jī)器可讀標(biāo)準(zhǔn)前期研制監(jiān)管與過程監(jiān)控調(diào)試,宣貫培訓(xùn)也將結(jié)合具體業(yè)務(wù)場景視情開展。
4.2 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用模式
隨著標(biāo)準(zhǔn)知識承載形式的改變,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容將下沉到使用一線,以軟件、工具、插件、模型、代碼等形式,融入到現(xiàn)有的產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)中。例如,船舶工業(yè)軟件中的模型庫、標(biāo)準(zhǔn)符合性檢查插件,船舶零件管理系統(tǒng)中的管理程序等。
4.3 標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新
標(biāo)準(zhǔn)知識結(jié)合人工智能算法,創(chuàng)造全新的產(chǎn)品研制、科研業(yè)務(wù)模式。例如船舶產(chǎn)品典型設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化、船舶產(chǎn)品零部件選型等方面,均可以在優(yōu)化算法的框架下,基于代碼化的標(biāo)準(zhǔn)知識,實(shí)現(xiàn)邊界條件下的船舶產(chǎn)品輔助設(shè)計(jì),從根本上改變標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)模式。
5 建議
船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化是一項(xiàng)長期的工作,涉及國內(nèi)外政策、技術(shù)、法律法規(guī)、行業(yè)應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域,且標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)基礎(chǔ),其數(shù)字化轉(zhuǎn)型對所有行業(yè)來說是革新式甚至顛覆性的轉(zhuǎn)變,推進(jìn)難度極大。因此標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的推進(jìn)需要各行各業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)結(jié)合本行業(yè)特色,一方面標(biāo)準(zhǔn)通用性的數(shù)字化,另一方面行業(yè)特性標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化。結(jié)合當(dāng)下國內(nèi)外對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的研究與實(shí)踐,對于船舶行業(yè),建議船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化從以下幾個(gè)方面開展工作:
(1)頂層布局與戰(zhàn)略謀劃。加快制定船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展頂層規(guī)劃和路線圖,將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化理念、技術(shù)、任務(wù)等要素在工程、項(xiàng)目中全面布局,以船舶業(yè)內(nèi)特色平臺統(tǒng)籌開展產(chǎn)品模型庫、標(biāo)準(zhǔn)符合性驗(yàn)證等成果應(yīng)用,將標(biāo)準(zhǔn)所承載的“智識”立體便捷推送給一線設(shè)計(jì)人員,使標(biāo)準(zhǔn)所想即所得,所見即能用,同步先進(jìn)水平,獲取先發(fā)優(yōu)勢,避免適應(yīng)性成本。
(2)人才建設(shè)與精準(zhǔn)引進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化不僅需要深入理解多學(xué)科理論并能將其交叉融合,還要求在前沿技術(shù)研發(fā)應(yīng)用方面具備創(chuàng)新能力,同時(shí)對傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)模式有深刻理解和掌握,且熟悉船舶行業(yè)業(yè)務(wù)模式與需求,這就要求統(tǒng)籌培養(yǎng)交叉學(xué)科復(fù)合型人才,精準(zhǔn)引進(jìn)、重點(diǎn)招聘具備人工智能、知識圖譜等先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的人才,提供流動保障。
(3)剖析現(xiàn)狀與挖掘痛點(diǎn)。前沿先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)將由專業(yè)人士推進(jìn),而船舶行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)人員則需要深挖標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化現(xiàn)狀、摸清底數(shù),理清船舶全壽期業(yè)務(wù)場景對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的實(shí)際需求,并結(jié)合智能化、數(shù)字化設(shè)備應(yīng)用前沿,推動船舶行業(yè)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
(4)遴選試點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)推廣。船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化的范圍覆蓋面大,全盤嵌入產(chǎn)品研制流程不現(xiàn)實(shí)且不具備條件,因此模塊化推進(jìn),以船舶產(chǎn)品研制周期環(huán)節(jié)分支、工具功能模塊、環(huán)境能力布局為導(dǎo)線,遴選船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化應(yīng)用試點(diǎn),開發(fā)統(tǒng)一服務(wù)平臺工具,穩(wěn)扎穩(wěn)打,大幅提升標(biāo)準(zhǔn)使用效能。
6 結(jié)語
船舶標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢,也是未來標(biāo)準(zhǔn)化工作的走向。船舶行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化發(fā)展還處于起步階段,還需要加快腳步,適應(yīng)全球標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化進(jìn)程。相信隨著全球數(shù)字化工作的推進(jìn)和現(xiàn)代技術(shù)的提高,船舶標(biāo)準(zhǔn)化工作會取得跨越式發(fā)展,船舶標(biāo)準(zhǔn)將在智能船舶以及智能航運(yùn)中發(fā)揮出更大的作用。
作者簡介
楊玉婷,本科,工程師,研究方向?yàn)榇皹?biāo)準(zhǔn)化。
王明皓,通信作者,碩士研究生,助理工程師,研究方向?yàn)榇皹?biāo)準(zhǔn)數(shù)字化。
胡杰鑫,博士,高級工程師,研究方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)數(shù)字驗(yàn)證、船舶標(biāo)準(zhǔn)化理論研究。
陳家賓,碩士研究生,高級工程師,研究方向?yàn)榇皹?biāo)準(zhǔn)化與開發(fā)。
趙鑫,碩士研究生,高級工程師,研究方向?yàn)榇皹?biāo)準(zhǔn)與業(yè)務(wù)數(shù)字化。
金建海,碩士研究生,高級工程師,研究方向?yàn)榇皹?biāo)準(zhǔn)化。
(責(zé)任編輯:袁文靜)