编者按:2019年10月, 第83届国际电工委员会(IEC)大会将在上海举行。这是中国继1990年(第54届)、2002年(第66届)后第三次承办IEC大会,届时将有来自80多个国家的3000多名中外专家和代表参会。我国于1957年加入IEC,2011年成为6名常任理事国(中法德日英美)之一,一直将积极参与IEC国际标准化活动作为一项重要的技术经济政策予以推进,致力于为IEC国际标准化治理和标准体系的完善作出中国贡献。为迎接此次盛会,本栏目特分上下两期,介绍解读IEC的历史沿革、发展现状与最新动态,供广大读者交流参考。
1904年9月15日,美国圣路易斯,代表们参加国际电气大会。
1904年9月15日,国际电气大会在美国召开。在与会代表所通过的一项报告中,论述了这样一个重要观点:“应当采取措施保证世界技术团体的合作,通过建立一个有代表性的委员会来考虑电气设备和电动机械的词汇和额定值标准化的问题”。在这一理念的推动下,IEC于1906年6月26日在英国伦敦正式成立,从此,世界上第一个国际性的标准化组织诞生了。
成立一个多世纪以来,IEC得到了政府、行业、学术界、终端用户等世界各地伙伴的支持与合作,发展成为世界上最具权威的三大国际标准组织之一。IEC从初建、探索,逐渐向着成熟、成长与成功迈进,为全球电子电气技术领域的国际标准化工作作出了卓越贡献。
1914年,IEC组建了4个技术委员会,分别负责电动机械和原动机的名词术语、符号、额定值等方面的标准制定工作。此后,IEC发布了第一份包括电动机械和电气设备在内的术语和定义一览表;一份国际量值用文字符号和单位名称符号一览表;一项铜电阻国际标准;一份与水轮机有关的术语定义一览表以及一些有关旋转机器和变压机的定义和建议书。
1930年,IEC规定了频率、磁场强度、磁通量、电抗功率等七个有关电学计量单位,并将当时已有的实际单位扩展成综合的物理单位制,成为“Giorgi单位制”,以意大利科学家和工程师Giovanni Giorgi(1871-1950)命名。随后IEC又对此作了进一步改进,现在统称为“国际单位制(SI)”。
由于早期国际上没有电工相关词汇,IEC名词术语委员会做了许多开拓性的工作,最终于1938年出版了世界上第一本国际电工词汇(IEV),共收录了2000多条术语和定义,IEC的这一突出功绩不仅在电工领域,还在其他国际技术组织中引起了广泛关注。
第二次世界大战的爆发,又迫使IEC活动自1939年开始进入停顿状态达6年之久。1948年,IEC中央办公室从伦敦迁至瑞士日内瓦。
1950以后,IEC许多技术委员会(TC)的工作范围得到了迅速扩展,同时拥有了更多的技术专家。为了把相关的技术专业合理细化,分技术委员会(SC)以及大量工作组(WG)也不断涌现出来。
1957年TC39(电子管、真空管和类似半导体器件)组建了SC39-2(半导体器件)。随着1955年TC40(电子设备用元器件)的创建以及所属SC的相继出现,使电子领域的标准化工作向前跨越了一大步,这些SC涵盖了电容、电阻、高频电缆和连接器、压电开关、插头、插座和开关以及磁性材料等专业范围。
为了充分体现国际标准化组织的公正性,IEC实施了一项有关机构管理方面的改革。此前,一个技术委员会的发展目标与所有技术项目的进行均由主席一人掌控,改革后,秘书处开始管理技术委员会的日常工作,而主席则必须以中立公正的立场主持其工作。
为了不致让某一个国家委员会(NC)拥有掌控某个TC的权力,所有技术委员会的主席和秘书必须分别来自不同的国家,这已成为IEC的一种惯例。
20世纪中叶以后,IEC相继组建了TC46(通信设备用电缆、电线及波导)、TC47(半导体器件)及其与集成电路相关的SC、有关环境试验的技术委员会TC50,以及电子设备与元器件专业的技术委员会TC48(机电元件)、TC49(压电晶体和相关器件)、TC51(磁性材料)、TC52(印制电路)、TC60(记录)和TC67(模拟计算设备)等。
IEC还极早预测到了信息时代的即将到来与发展趋势,于1961年成立了TC53(计算机与信息处理)。1968年,一个非常具有影响力的有关工业自动化方面的TC成立了,这就是TC65(工业流程测量和控制),该技术委员会的工作对工业流程控制系统的最新发展起到了重大的推动作用。
三是要打通数据流转壁垒,通过数字化设计,模块化制造,逐步加强客户在设计、生产、销售和服务过程中的参与度,实现更好更快地定制化产品,最终实现产品全生命周期的数字化。
电子电气产品市场的迅速拓展以及用户对其产品安全性能需求的不断提高,极大地促进了与家用电器相关的新技术委员会的诞生,如建筑电气安装(TC64)、家用电器性能(TC59)、家用电器安全(TC61)等。
1970年,IEC成立了TC72(家用自动控制器)以及TC62(医疗电器)、TC69(道路电动车辆)。另外,激光作为一个重要器件已逐渐被人们广泛使用,因此,1972年TC76(激光设备)应运而生。为了满足人们在日常生活中对计算技术安全性方面不断增长的需求,TC74(数据处理设备和办公机械的安全)于1973年成立。
20世纪80年代,IEC首先于1980年组建了TC80(导航仪器),使其在运输系统标准化方面的重要性得以进一步显现,该TC的工作范围现已扩展为海上导航与无线电通信设备及系统。特别是1987年,IEC将有关信息技术方面的所有硬件标准化工作与ISO软件标准化工作结合在一起,成立了ISO/IEC第一个也是迄今唯一的一个联合技术委员会,即ISO/IECJTC1(信息技术)。与IEC所有技术委员会不同的是,JTC1的主席和秘书均来自美国。在此阶段,TC82(太阳光伏能源系统)、TC86(纤维光学,前身为TC46中的电信分技术委员会)和TC90(超导)的相继成立充分反映了当时电子技术的突飞猛进。随着对能源替代技术的不断深入研究,风力涡轮机已逐渐被广泛使用,与此同时,该领域的标准化工作也于1987年伴随着TC88(风力涡轮机)的成立而正式启动。
20世纪90年代,对IEC来说是夯实基础的10年,许多由SC所承担的工作已发展成为相当重要的技术科目,为此,IEC将若干SC之间密切相关的部分进行了整合,把原有的一些SC调整为TC,为以后工作的有序开展奠定了基础。1992年,随着微电子技术普及程度的提高,特别是芯片设计技术的进步,推动了TC93(设计自动化)的成立。1994年,TC97(用于机场照明和信号标志的电气装置)的成立使IEC在航空技术领域标准化方面的重要性得到进一步加强。在消费类电子方面,由于不同的音频、图像和视频媒体之间的界限变得越来越模糊,IEC于1995年将这些分散而又关系密切的工作集中纳入了多媒体技术领域这一单一的管理结构,这就是众所周知的TC100(音频、视频和多媒体系统与设备)。
进入21世纪,IEC瞄准高新技术的开发不断拓展新的工作领域。2000年,TC107(航空控制系统过程管理)成立。2001年,TC108(音频/视频、信息技术和通信技术电子设备的安全)和TC109(低压设备的绝缘配合)组建。同年,IEC又重新汇编了国际电工词汇(IEV),出版了最新版IEC多语词典,其中包括18500个电工术语和定义。为确保IEC标准在环境领域的实施有可行之路,IEC于2004年设立了TC111(电工电子产品和系统的环境标准化)。
2016年,IEC在CA系统中新增设了IECRE,旨在促进可再生能源行业使用的设备和国际贸易服务,同时保持所需的安全水平。
长期以来,IEC始终重视组织扩展、产品与市场相关性、缩短标准制定周期等问题,并通过改革完善不断进步。
组织扩展是一个关系到IEC生存与发展的大问题,对此IEC一直坚守着这样一个理念:只有世界各国的广泛参与,才能使IEC成为名副其实的国际组织。为此,IEC始终将自己的大门向有意参与其活动的人们敞开着。2001年,IEC又将这一理念进一步付诸实践,启动了“联盟国家计划”。该计划为发展中国家提供免费参与IEC活动的机会。截至2018年底,IEC已有87个联盟国家。
IEC把制定满足世界各国特殊要求的国际标准作为其标准化战略中的一项重要目标。为此,IEC于2003年提出了一项计划,允许各国在制定IEC标准时尽可能将其国家的基本差异要求(EDR)纳入国际标准,具体来说就是将各国在技术基础设施、气候条件以及基于其他特征条件等方面存在的差异分别纳入国际标准。该计划的推行,可有效地缩小和消除各国的国家标准与国际标准之间的差异,增强IEC标准对世界各国的适用性。
为了提高标准的实用性,IEC还扩展了标准与可供使用的文件种类,增加了可公开提供的规范(PAS)、工业技术协议(ITA)、技术倾向评定(TTA)以及《指南》等多种文件形式,在很大程度上满足了市场的各类需求,使IEC标准得到全球越来越广泛的认可与应用。
过去,IEC标准的制定周期大约在五年以上,很难满足市场对标准的需求。为此,IEC在其技术工作程序中对标准制定过程的各个阶段确定了目标日期:提交工作草案(WD)为6个月,提交委员会草案(CD)为12个月,提交询问草案(CDV)为24个月,提交批准草案(FDIS)为33个月,提交出版的标准(IS)为36个月。同时,IEC明确规定,凡超过五年仍未进入批准阶段的标准项目将被撤销,在规定时间内未完成CDV阶段的标准项目自动转为可公开提供的规范PAS文件,从而有效地控制了制定周期拖延的问题。
另外,电子化服务水平的逐年提高,也大大加快了标准文件和表决意见的传递速度。经过多年努力,2018年,IEC标准的平均制定周期已缩短为33个月左右,使标准滞后的问题有了明显改观。
第四次工业革命,是以人工智能、机器人技术、虚拟现实、量子信息技术、可控核聚变、清洁能源以及生物技术为技术突破口的工业革命,是继蒸汽技术革命(第一次工业革命),电力技术革命(第二次工业革命),计算机及信息技术革命(第三次工业革命)的又一次科技革命。两个世纪前,标准在第一次工业革命中发挥了重要作用。在第四次工业革命中,标准也必将发挥意义非凡的关键作用。
第四次工业革命是技术的大融合,融合技术的发展模糊了传统意义上物理、数字与生物技术领域的边界。人与物之间越来越紧密的联接,将给人们的生产、贸易和沟通带来极大的影响,就像第一次工业革命,蒸汽动力改变了当时许多的社会生产方式与生活方式。从十八世纪开始,劳动方式由人工转向机器和工厂,从而产生了标准需求。例如,基于机器零件的替换需求,实现了零部件的规模化制造。今天,标准在社会走向新时代的伟大征程中,将再一次扮演非常关键的角色。创新者们依靠着IEC、ISO和ITU等组织制定的国际标准来确保兼容性和互操作性,推进新技术的顺利应用。标准也成为全球知识与创新传播的有效载体。
第四次工业革命带来的快速变革也意味着一系列的挑战。机器人与人工智能将取代越来越多原本由人完成的工作;增材制造(也称为3D打印)将改变人们制造产品的方式;随着从飞机到婴儿监控等各类设备实现数字化互联,数据的脆弱性与数据安全事故造成的后果也呈现出指数级的增长。这些还只是列举了部分以大数据、增强融合、云储存与设备信息开放传输等为主要特征的新一代智能技术所带来的具体问题。国际标准是确保安全、降低风险的有效工具。例如,安全标准可以保护我们的数据,阻止“黑客”攻击。机器人安全标准将使人机互动变得更加友好。
第四次工业革命的浪潮已经涌来,如何更好地借助这场技术变革增进社会福祉,标准的角色不可或缺。