智能制造導論 課件 第1章 緒 論

多媒體教學課件智能制造導論WT制作智能制造導論第1章緒論第2章智能制造的標志性技術第3章智能加工工藝第4章智能制造生產(chǎn)管理第5章智能制造物流管理暨其他管理第6章智能制造案例第7章智能制造的發(fā)展前景展望WT制作緒論

人類的歷史，就是一個不斷地從必然王國向自由王國發(fā)展的歷史?！珴蓶|

人只有獻身于社會，才能找出那短暫而有風險的生命的意義。——愛因斯坦第1章1.1.1

制造技術的發(fā)展歷程

制造活動是人類進化、生存、生產(chǎn)和生活活動中的一個永恒主題，是人類物質(zhì)文明和精神文明的基礎。制造技術（ManufacturingTechnology）正是隨著大類的自身需求和社會的生產(chǎn)力進步而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。

人類歷史經(jīng)歷了原始文明、農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明的歷程。

第一次工業(yè)革命后，“制造”的概念就廣為人知，“制造”是指通過機器進行制作或生產(chǎn)產(chǎn)品，特別是大批量地制作或生產(chǎn)產(chǎn)品。機械制造也就從此興起，并成為人類生存、生活不可或缺而且不斷蓬勃發(fā)展的行業(yè)——機械制造工業(yè)。1.1智能制造的崛起1.

機械制造的興起2.

機械制造的變革

半個多世紀來，人們不斷努力和變革，進行工業(yè)革命，使得而今的機械制造實現(xiàn)了工業(yè)化，實現(xiàn)了日新月異的飛速發(fā)展。第一次工業(yè)革命（工業(yè)1.0）水力和蒸汽機（1784）第二次工業(yè)革命（工業(yè)2.0）電力驅(qū)動批量生產(chǎn)（1870）第三次工業(yè)革命（工業(yè)3.0）采用PLC和IT系統(tǒng)的自動化（1970）第四次工業(yè)革命（工業(yè)4.0）物聯(lián)網(wǎng)和信息物理系統(tǒng)應用（現(xiàn)在）階段主要標志時代特點制造技術特點生產(chǎn)模式制造裝備及系統(tǒng)工業(yè)1.0蒸汽機動力應用蒸汽時代機械化單件小批量集中動力源的機床工業(yè)2.0電腦和電力驅(qū)動電氣時代標準化，剛性自動化大現(xiàn)模生產(chǎn)普通機床、組合機床.、剛性生產(chǎn)線工業(yè)3.0數(shù)字化信息技術信息化時代柔性自動化數(shù)字化，網(wǎng)絡化柔性化生產(chǎn)數(shù)控機床、復合機床、FM5、CIMS工業(yè)4.0新一代信息技術智能化時代人-機-物互聯(lián)，自感知，自分析、自決策、自執(zhí)行網(wǎng)絡化協(xié)同、大規(guī)模個性化定制智能化裝備、增材制造、混合制造、云制造、信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)各階段的時代特點和生產(chǎn)模式相對的單一的制造場景復雜混合的制造場景基于經(jīng)驗的決策基于數(shù)據(jù)證據(jù)的決策面向控制機器的學習為分析決策濃度學習解決可見現(xiàn)實問題預防不可見未來問題從工業(yè)3.0到工業(yè)4.0，制造技術發(fā)展將面臨的4個新的轉(zhuǎn)變?yōu)榱诉m應上述轉(zhuǎn)變，工業(yè)4.0的制造技術將呈現(xiàn)出新的技術特征基于先驗知識和歷史數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)制造過程優(yōu)化，將發(fā)展成為基于大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、人工智能和深度學習的具有預測能力并適應未知場景變化的智能優(yōu)化；面向設備、過程控制的局部/內(nèi)部閉環(huán)將擴展為基于泛在感知、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算的大制造閉環(huán)；大制造閉環(huán)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理不僅限于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而且包括圖像、自然語言，甚至社交媒體中的信息等大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。按給定指令計劃進行的物理生產(chǎn)過程以及為實現(xiàn)生產(chǎn)過程優(yōu)化進行的虛擬仿真等，將轉(zhuǎn)向虛實融合的智能生產(chǎn)，也就是以不同層級的數(shù)字孿生、信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)的形式，將虛擬空間里的數(shù)字仿真和物理空間里的生產(chǎn)過程深度融合，從而形成虛實交互融合、數(shù)據(jù)信息共享、實時優(yōu)化決策、精準控制執(zhí)行的生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過程，使之不僅滿足工業(yè)3.0時代的生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、可重復性、成本和風險控制的性能指標，并且進一步滿足諸如靈活性、適應性和從失敗或人為干預中學習的能力等新指標。1.智能制造的早期研究

1989年Kusiak

首次明確提出了“智能制造系統(tǒng)”（IntelligentManufacturingSystem，IMS）一詞，并將智能制造定義為“通過集成知識工程、制造軟件系統(tǒng)和機器人控制來對制造技工們的技能與專家知識進行建模，以使智能機器可自主地進行小批量生產(chǎn)”。著眼點具

體

內(nèi)

容

提

要科學方面智能制造體現(xiàn)了多信息感知與融合、知識的表達/獲取/存儲/處理、聯(lián)想記憶功能、自學習/自適應/自組織/自維護、智能分解與集成、容錯功能和智能控制等技術方面呈現(xiàn)出以“信息的泛在感知→自動實時處理→智能優(yōu)化決策”為核心，將信息通信、自動化與制造技術等多學科交叉融合，橫向?qū)崿F(xiàn)“制造活動-產(chǎn)品價值網(wǎng)絡”的集成，縱向?qū)崿F(xiàn)“設備層—控制層—管理層”的集成，產(chǎn)品全生命周期實現(xiàn)“設計—生產(chǎn)—銷售—售后”的多種集成。早期關于智能制造特征的描述1.1.2

智能制造的蓬勃興起研究方向具

體

內(nèi)

容

提

要智能制造技術①智能制造基礎理論（如制造經(jīng)驗與知識的表達、自適應控制理論、智能控制系統(tǒng)理論與方法等)；②智能化單元技術（柔性制造單元）；③智能機器技術等。智能制造系統(tǒng)①在制造系統(tǒng)中用機器智能替代人的腦力勞動，使用力勞動自動化；②在制造系統(tǒng)中用機器智能替代熟練工人的操作技能，使得制造，程不再依賴于人的“手藝”（或“技藝”），或是在維持自動生產(chǎn)時，不再依賴于人的監(jiān)視和決策控制，使得制造系統(tǒng)的生產(chǎn)過程可以自主進行。早期智能制造的研究2.國外智能制造的發(fā)展戰(zhàn)略

制造業(yè)在世界工業(yè)化進程中始終發(fā)揮著主導作用。在經(jīng)濟全球化和信息技術革命的推動下，國際制造業(yè)的生產(chǎn)方式正在發(fā)生著重大變革。智能制造（IntelligentManufacturing，IM）把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。制造業(yè)的這一進程引起了世界各國的極大興趣和高度重視，無不花巨資和精力開展智能制造的研究。近年來，主要工業(yè)國家紛紛制訂各種發(fā)展計劃，促進傳統(tǒng)制造業(yè)向先進制造業(yè)（AdvancedManufacturingIndustry，AMI）轉(zhuǎn)變，甚至成為了各國發(fā)展的國家戰(zhàn)略。加快發(fā)展先進制造業(yè)，已經(jīng)成為世界制造業(yè)發(fā)展的新潮流。德國“工業(yè)4.0”和《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》德國“工業(yè)4.0”包括如下主要內(nèi)容智能生產(chǎn)一個核心CPS兩個主題三個集成八個領域智能工廠通過價值網(wǎng)絡實現(xiàn)橫向集成垂直集成和網(wǎng)絡化制造貫穿整個價值鏈的端到端工程數(shù)字化集成電路安全和保障工作的組織和設計培訓和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展規(guī)章制度資源利用效率管理復雜系統(tǒng)標準化和參考架構(gòu)

全面寬頻的基礎設施

《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》旨在與工業(yè)利益相關者一道，努力確保或重奪所有相關領域在國內(nèi)、歐洲乃至全球的經(jīng)濟技術實力、競爭力和工業(yè)領先地位。

該戰(zhàn)略是長久確保與擴大德國整體經(jīng)濟實力、國民就業(yè)與繁榮的必然要求。

該戰(zhàn)略的一個目標是到2030年，逐步將工業(yè)在德國和歐盟的總增加值GVA（GrossValueAdded）中所占的比重分別擴大到25%和20%。德國《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》主要目標現(xiàn)狀

德國始終堅持以工業(yè)為基礎的經(jīng)濟模式，德國工業(yè)具有極強的競爭力和創(chuàng)新力，其工業(yè)在國內(nèi)總增加值GVA中所占的比重達到23%，是全球成績斐然的工業(yè)大國。

德國工業(yè)在如下方面受到來自其他國家的挑戰(zhàn)：低工資、低生產(chǎn)成本；電信技術、計算機和消費電子（智能手機、平板電腦等）；創(chuàng)新型碳纖維材料；汽車（減排、替代性交通工具與電動汽車、自動駕駛、新營運模式）；平臺經(jīng)濟互聯(lián)網(wǎng)；人工智能應用；新生物技術；高端創(chuàng)新領域等。德國最主要的國家競爭對手已經(jīng)做出行動，并且都在重新定位。美國政府的“美國優(yōu)先”和“再工業(yè)化”、廣泛支持在人工智能、數(shù)字化、自主駕駛和生物技術方面的研發(fā)。挑戰(zhàn)日本經(jīng)濟的優(yōu)勢尤其包括人工智能、聯(lián)網(wǎng)機器和機器人技術以及汽車工業(yè)。中國的“中國制造2025”“中國新時代科技基金”“一帶一路”倡議。

只有擁有并掌握新技術的國家才能始終在競爭中保持有利地位。

大型互聯(lián)網(wǎng)平臺擁有大量的資金和數(shù)據(jù)，正在成為創(chuàng)新的驅(qū)動力，改變?nèi)澜绲母郊觾r值鏈。

當數(shù)字革命的主要方面與傳統(tǒng)研究、應用相聯(lián)系時，創(chuàng)新的速度將再次大幅提高。人工智能的應用也會加快創(chuàng)新的速度。未來必須在較短的時間內(nèi)以更快的速度決定是否要加入某一領域的創(chuàng)新競爭，而且與早期創(chuàng)新周期相比，這種決定的可逆性要小得多。改變游戲規(guī)則的突破性創(chuàng)新

未來進一步的突破性技術可能是納米技術和生物技術、新材料和輕量級建筑技術及量子計算的發(fā)展。改變規(guī)則的創(chuàng)新速度

工業(yè)在經(jīng)濟附加值總額中所占的比重不僅僅是一個參考點，更是一個重要的目標。保持一個閉環(huán)的工業(yè)增值鏈，是非常重要的。德國與歐洲的龍頭企業(yè)：規(guī)模是關鍵！德國工業(yè)政策的參考點

中小企業(yè)是德國的特色優(yōu)勢，強化對中小企業(yè)的支持也至關重要。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包括的元素智能裝備：以全新的方法將物理世界中的機器、設備、團隊和網(wǎng)絡通過先進的傳感器、控制器和軟件應用程序連接起來。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能裝備：以全新的方法將物理世界中的機器、高級分析:使用基于物理的分析法、預測算法、自動化和材料科學、電氣工程及其他關鍵學科的專業(yè)知識來理解機器設備與大型系統(tǒng)的運作方式。智能裝備：以全新的方法將物理世界中的機器、工作人員:建立員工之間的實時連接，連接各種工作場所的人員，以支持更為智能的設計、操作、維護以及高質(zhì)量的服務與安全保障。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進制造業(yè)領導力戰(zhàn)略先進制造技術美國領導力戰(zhàn)略目

標任

務優(yōu)

先

計

劃開發(fā)和轉(zhuǎn)化新的制造技術抓住智能制造系統(tǒng)的未來智能和數(shù)字制造、先進工業(yè)機器人、AI基礎設施、制造業(yè)網(wǎng)絡安全開發(fā)世界領先的材料和加工技術高性能材料、增材制造、關鍵材料確保通過國內(nèi)制造獲得醫(yī)療產(chǎn)品低成本分布式藥物制造、連續(xù)制造,組織和器官的生物制造保持電子設計和制造領導地位半導體設計工具和制造新材料/器件和結(jié)構(gòu)加強糧食和農(nóng)業(yè)制造業(yè)食品安全與加工測試和可追溯性、糧食安全生產(chǎn)和供應鏈、改善生物基產(chǎn)品教育、培調(diào)和集聚制造業(yè)勞動力吸引和發(fā)展未來制造業(yè)勞動力以制造業(yè)為重點的STEM教育、制造工程教育、工業(yè)界和學術界的伙伴關系更新和擴大職業(yè)及技術教育途徑職業(yè)和技術教育、培養(yǎng)技術熟練的技工促進學律和獲得行業(yè)認可的證書制造老學強計劃,學徒和資格認證計劃登記制度熟練工人與所需行業(yè)相匹配勞動力多樣性、勞動力評估

擴大國內(nèi)制造業(yè)供應鏈的能力加強中小時造商在先進制造業(yè)中的作用供應特增長、網(wǎng)絡安全擴展和教育、公機合作伙伴關系鼓勵制造業(yè)創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)制造業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、新業(yè)務形成與發(fā)展，研發(fā)轉(zhuǎn)化加強國防制造業(yè)基礎軍民兩用、購買“美國制造”,利用現(xiàn)有機構(gòu)加強鄉(xiāng)村社區(qū)的先進制造業(yè)促進鄉(xiāng)村震榮的先進制造業(yè)、資本準人/投資和商業(yè)援助《先進制造業(yè)美國領導力戰(zhàn)略》的三大目標和任務

技術的快速發(fā)展與經(jīng)濟力量的結(jié)合正在改變產(chǎn)品和服務的構(gòu)思、設計、制造、分配和支持方式。影響美國先進制造業(yè)創(chuàng)新和競爭力的因素先進制造業(yè)的發(fā)展需要大力發(fā)展制造業(yè)技術及基礎設施?？煽亢涂深A測的知識產(chǎn)權(quán)是投資先進制造業(yè)的關鍵點。新興市場、進出口貿(mào)易都受到先進制造業(yè)的影響。

制造業(yè)推動全球經(jīng)濟發(fā)展。制造業(yè)與基礎設施發(fā)展、創(chuàng)造就業(yè)機會以及國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長密切相關。

堅實的國防工業(yè)基礎，包括具有彈性供應鏈的、創(chuàng)新和可贏利的國內(nèi)制造業(yè)是國家頭等大事，對經(jīng)濟繁榮和國家安全至關重要。

先進制造業(yè)勞動力需要在科學、技術、工程和數(shù)學(STEM)方面做好高水平的準備。9)聯(lián)邦、州和地方政府必須共同努力，來支持先進制造業(yè)。保護和推進美國工業(yè)的貿(mào)易政策對于美國先進制造戰(zhàn)略的成功至關重要

未來智能制造系統(tǒng)；智能與數(shù)字制造；先進工業(yè)機器人；人工智能基礎設施；制造業(yè)的網(wǎng)絡安全。戰(zhàn)略計劃的著力點先進材料和加工技術；高性能材料；增材制造；關鍵材料。

美國制造的醫(yī)療產(chǎn)品:低成本、分布式藥物制造；連續(xù)制造（CM）；生物組織與器官制造。

領先集成電路設計與制造:半導體設計工具和制造;新材料/器件和架構(gòu)。糧食與農(nóng)業(yè)制造業(yè):食品安全與加工、測試和可追溯性;糧食安全生產(chǎn)和供應鏈;改善生物基產(chǎn)品。

戰(zhàn)略報告指出將通過促進美國制造技術開發(fā)和轉(zhuǎn)化、培育勞動力及擴展國內(nèi)制造業(yè)供應鏈能力來擴大美國制造業(yè)就業(yè)，確保國防工業(yè)基礎和繁榮經(jīng)濟，并明確提出要采取貿(mào)易保護政策促進制造業(yè)發(fā)展。幾個關注點

報告提出不應再把制造業(yè)與產(chǎn)品開發(fā)整體價值鏈分離，而是共同發(fā)展。并且在優(yōu)先開發(fā)和轉(zhuǎn)化的技術中不僅關注智能制造、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、先進材料、連續(xù)制藥、半導體等先進技術，也強調(diào)了普通藥品、關鍵材料、食品及農(nóng)產(chǎn)品等技術的重要性。這一態(tài)度表明為擴大就業(yè)及保證國內(nèi)供應鏈安全，美國不再只關注有更高利潤的產(chǎn)品設計及高端制造技術，也開始重視一般/低端制造業(yè)在其國內(nèi)的發(fā)展。

報告還強調(diào)了知識產(chǎn)權(quán)對制造業(yè)的重要性，認為可靠的知識產(chǎn)權(quán)和法律體系才能有效激勵私營部門投資制造研發(fā)。

以耐用消費品產(chǎn)業(yè)為先導，大力發(fā)展重化工業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)；日本制造業(yè)的特點

大力引進先進技術，并強調(diào)技術的消化和創(chuàng)新，快速推進技術產(chǎn)品市場化，能對市場變動做出及時響應；自動化大規(guī)模生產(chǎn)，而且強調(diào)節(jié)能、理保；推行專業(yè)化協(xié)作和產(chǎn)業(yè)集群化，以幾家高關聯(lián)大企業(yè)為中心，形成聯(lián)系緊密的產(chǎn)業(yè)群;五是強調(diào)管理科學化，不斷創(chuàng)新生產(chǎn)管理模式。

日本工業(yè)價值鏈參考框架（IndustrialValueChainReferenceArchitecture，IVRA）正式發(fā)布，標志著日本智能制造策略正式落地。IVRA是日本智能制造獨有的頂層框架，相當于美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的參考框架（HRA）和德國“工業(yè)4.0”參考框架（RAMI4.0）。日本工業(yè)價值鏈和超智能社會5.0推動工業(yè)價值鏈IVI的發(fā)展，建立日本制造的聯(lián)合體王國日本智能制造的三大戰(zhàn)略

通過機器人創(chuàng)新計劃，以工業(yè)機械、中小企業(yè)為突破口，探索領域協(xié)調(diào)及企業(yè)合作的方式

利用IoT（InternetofThings，物聯(lián)網(wǎng)）推進Lab（Laboratory，實驗室），加大實驗室與其他領域合作的新型業(yè)務的創(chuàng)出。2016年日本政府還推出“超級智慧社會（SuperIntelligentSociety）”戰(zhàn)略，又稱為“社會5.0（Society5.0）”，提出人類社會由狩獵社會、農(nóng)耕社會、工業(yè)社會，逐漸變遷為信息社會，科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系正因開放式創(chuàng)新而不斷改變，包括物聯(lián)網(wǎng)、機器自動化、人工智能、大數(shù)據(jù)、智能醫(yī)療等先進科技正同步發(fā)生在你我的身邊。日本的社會5.0

“社會5.0”制定了包含物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與機器自動化等在內(nèi)的科技挑戰(zhàn)目標，同時描繪了20年后未來人類的生存環(huán)境。無論在生活環(huán)境或產(chǎn)業(yè)環(huán)境的背后，都有著高度計算機化、智能化的身影。在制造、物流、銷售、運輸、醫(yī)療、金融和公共服務等工業(yè)領域，將在廣泛的工業(yè)解決方案范圍內(nèi)引入轉(zhuǎn)型變革，構(gòu)建智能社會和支持系統(tǒng)，以實現(xiàn)智能社會發(fā)展的目標，包括網(wǎng)絡安全、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)技術、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、設備技術創(chuàng)新、網(wǎng)絡創(chuàng)新和邊緣計算等.超級智慧社會SuperIntelligentSociety大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡安全物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)技術設備技術創(chuàng)新邊緣計算網(wǎng)絡創(chuàng)新人工智能邊緣計算

超級智慧社會5.0英國是第一次工業(yè)革命的起源國家。為增強英國制造業(yè)對全球的吸引力，英國政府積極推進制造基地建設，面向全球企業(yè)進行招商，提出“先進制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈倡議”，支持范圍不僅包括汽車、飛機等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還包括全球領先的可再生資源和低碳技術領域。

隨著新科學技術、新產(chǎn)業(yè)形態(tài)的不斷涌現(xiàn)，英國政府啟動對未來制造業(yè)進行預測的戰(zhàn)略研究，提出英國制造業(yè)發(fā)展與復蘇的政策，推出了報告——《未來制造業(yè)：一個新時代給英國帶來的機遇與挑戰(zhàn)》，制定的英國工業(yè)到2050年的未來制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略被看作“英國版的工業(yè)4.0”。

為了在增強英國制造業(yè)的競爭力，促使其可持續(xù)發(fā)展，并減少未來的不確定性，英國商業(yè)、創(chuàng)新和技能部發(fā)布了《工業(yè)戰(zhàn)略:政府與工業(yè)之間的伙伴關系》。明確了重點扶持領域及前沿技術，重點支持大數(shù)據(jù)、高能效計算，衛(wèi)星及航天商業(yè)化，機器人與自動化，先進制造業(yè)等多個重大前沿產(chǎn)業(yè)領域。英國工業(yè)2050戰(zhàn)略法國——新工業(yè)法國

為了通過創(chuàng)新重造工業(yè)實力，使法國工業(yè)重新回到世界工業(yè)的第一陣營，展現(xiàn)法國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的決心，推出了《新工業(yè)法國》10年中長期戰(zhàn)略規(guī)劃?！髮υ撘?guī)劃進行了大幅調(diào)整。調(diào)整后的法國“再工業(yè)化”總體布局為“一個核心，九大支點”：一個核心即“未來工業(yè)”，主要內(nèi)容是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)向數(shù)字制造、智能制造轉(zhuǎn)型。以生產(chǎn)工具的轉(zhuǎn)型升級帶動商業(yè)模式變革；九大支點包括大數(shù)據(jù)經(jīng)濟、環(huán)保汽車、新資源開發(fā)、現(xiàn)代化物流、新型醫(yī)藥、可持續(xù)發(fā)展城市、物聯(lián)網(wǎng)、寬帶網(wǎng)絡與信息安全及智能電網(wǎng)，旨在為“未來工業(yè)”提供支撐，提升人們?nèi)粘Ｉ畹馁|(zhì)量。大數(shù)據(jù)經(jīng)濟環(huán)保汽車新資源開發(fā)可持續(xù)發(fā)展城市寬帶網(wǎng)絡與信息安全智能電網(wǎng)現(xiàn)代化物流新型醫(yī)藥物聯(lián)網(wǎng)核心：未來工業(yè)法國“再工業(yè)化”總體布局

我國制造業(yè)經(jīng)過幾十年的建設和發(fā)展，已建立起門類較全、獨立完整、行業(yè)覆蓋面廣的產(chǎn)業(yè)體系，總體規(guī)模大幅提升，綜合實力不斷提高，工業(yè)化和現(xiàn)代化進程較快，我國已成為世界上的制造大國，據(jù)有關專家估計，再過五年，我國制造業(yè)競爭力指數(shù)將保持全球第一。

但是，與世界先進水平相比，我國制造業(yè)仍然大而不強，在自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平、信息化程度、質(zhì)量效益等方面差距明顯，我國仍然面臨著緊迫而艱巨的轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展的任務。1.1.3

中國制造的近期規(guī)劃1.我國實施的制造強國戰(zhàn)略

《中國制造近期規(guī)劃》的主要框架內(nèi)容

創(chuàng)新驅(qū)動——堅持把創(chuàng)新擺在制造業(yè)發(fā)展全局的核心位置，完善有利于創(chuàng)新的制度環(huán)境，推動跨領域跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，突破一批重點領域關鍵共性技術，促進制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化，走創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展道路

質(zhì)量為先——堅持把質(zhì)量作為建設制造強國的生命線，強化企業(yè)質(zhì)量主體責任，加強質(zhì)量技術攻關、自主品牌培育。建設法規(guī)標準體系、質(zhì)量監(jiān)管體系、先進質(zhì)量文化，營造誠信經(jīng)營的市場環(huán)境，走以質(zhì)取勝的發(fā)展道路

綠色發(fā)展——堅持把可持續(xù)發(fā)展作為建設制造強國的重要著力點，加強節(jié)能環(huán)保技術、工藝、裝備推廣應用，全面推行清潔生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源回收利用效率，構(gòu)建綠名制造體系，走生態(tài)文明的發(fā)展道路指導思想

結(jié)構(gòu)優(yōu)化——堅持把結(jié)構(gòu)調(diào)整作為建設制造強國的關鍵環(huán)節(jié)，大力發(fā)展先進制造業(yè)，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動生產(chǎn)型制造向服務型制造轉(zhuǎn)變。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局，培育一批具有核心競爭力的產(chǎn)業(yè)集群和企業(yè)群體，走提質(zhì)增效的發(fā)展道路

人才為本——堅持把人才作為建設制造強國的根本，建立健全科學合理的選人、用人育人機制，加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術人才、經(jīng)營管理人才、技能人才。營造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的氛圍，建設一支素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的制造業(yè)人才隊伍，走人才引領的發(fā)展道路指導思想

2.1條主線、4大轉(zhuǎn)變和8項對策數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化1

條主線4

大轉(zhuǎn)變由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變由資源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變由生產(chǎn)型制造向服務型制造轉(zhuǎn)變8

項對策推行數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化制造提升產(chǎn)品設計能力完善制造業(yè)技術創(chuàng)新體系強化制造基礎提升產(chǎn)品質(zhì)量推行綠色制造培養(yǎng)具有全球競爭力的企業(yè)群體和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代制造服務業(yè)3.重點領域新一代信息通訊技術產(chǎn)業(yè)高檔數(shù)控機床和機器人航天航空裝備電力裝備生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械新材料農(nóng)業(yè)裝備海洋工程裝備及高技術船舶先進軌道交通裝備節(jié)能與新能源汽車重點領域4.智能制造是《中國制造近期規(guī)劃》的主攻方向

我國傳統(tǒng)制造業(yè)成本較低，但消耗大、環(huán)境代價高，已成為未來發(fā)展的重大約束。在經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下，我國進入到比較優(yōu)勢逐步削弱、新的競爭優(yōu)勢尚未形成的新舊交替期;同時，投資和出口增速明顯放緩，過去主要依靠要素投入、規(guī)模擴張的粗放發(fā)展模式難以為繼，必須盡快形成經(jīng)濟增長新動力，塑造國際競爭新優(yōu)勢。

智能制造是中國面臨的機遇與挑戰(zhàn)，是我國機械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)由大到強發(fā)展的必由之路。智能制造將制造技術與數(shù)字技術、智能技術及新一代信息技術融合，以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“人工智能+”為依托，信息處理手段由“人的智能”向“機器智能”轉(zhuǎn)變，工業(yè)生產(chǎn)組織方式從“資源依賴”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)據(jù)依賴”，構(gòu)建出一種高度靈活和可重構(gòu)的生產(chǎn)方式和服務模式，提高整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運行效率和資源利用率，實現(xiàn)制造裝備的智能化、設計過程的智能化、加工工藝的優(yōu)化、管理的信息化和服務的敏捷化/遠程化等，打造“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”，實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級。5.制造強國三步走戰(zhàn)略

力爭用10年時間，邁入制造強國行列。第一步

到2035年，我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平。第二步

新中國成立100年時，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進人世界制造強國前列。第一步實體經(jīng)濟的戰(zhàn)略意義再次凸顯是直接原因。智能制造是制造業(yè)發(fā)展的重要方向企業(yè)提高核心競爭能力的要求是內(nèi)在動力。新一代信息技術的高速發(fā)展是技術基礎。制造智能化是歷史發(fā)展的必然趨勢。待續(xù)6.我國智能制造體系建設的意義智能制造是實現(xiàn)我國制造業(yè)高端化的重要路徑智能制造在各國實施制造業(yè)戰(zhàn)略中占有重要的地位。我國面臨著來自發(fā)達國家加速重振制造業(yè)以及其他發(fā)展中國家以更低生產(chǎn)成本承接勞動密集型產(chǎn)業(yè)的“雙重擠壓”。

國際化、工業(yè)化、信息化、市場化和智能化已成為我國制造業(yè)不可阻擋的發(fā)展方向續(xù)前比較名列全球制造業(yè)排行榜前4位的中國、美國、德國和日本國

別德

國美

國日

本中

國計劃名稱國家工業(yè)戰(zhàn)略2030工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進制造業(yè)領導力戰(zhàn)略工業(yè)價值鏈和超智能社會5.0中國制造近期規(guī)劃技術特點FA/IT技術提供者IT服務平臺提供者制造商和智能制造單元兩化濃度融合模式創(chuàng)新規(guī)模定制化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)創(chuàng)新開放結(jié)構(gòu)與閉環(huán)調(diào)節(jié)相結(jié)合的策略互聯(lián)網(wǎng)+價值創(chuàng)造工廠創(chuàng)造價值數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值人的知識創(chuàng)造價值從成本、速度轉(zhuǎn)向創(chuàng)新、質(zhì)量創(chuàng)造價值競爭優(yōu)勢面向未來制造的長遠標準大數(shù)據(jù)人工智能制造業(yè)從今天到明天的高效遷移產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級1.1.4

各國智能制造發(fā)展特點比較1.2.1

智能制造的基本概念

將機器智能融合于制造的各種活動中，以滿足企業(yè)相應的目標。1.2智能制造概要1.智能制造

智能制造（IntelligentManufacturing，IM）是以智能技術為代表的先進制造，包括以智能化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化和自動化為特征的先進制造技術的應用，涉及制造過程中的設計、工藝、裝備9結(jié)構(gòu)設計和優(yōu)化、控制、軟件、集成）和管理。待續(xù)

美國能源部對智能制造的定義是：先進傳感、儀器、監(jiān)測、控制和過程優(yōu)化的技術和實際的組合，它們將信息和通信技術與制造環(huán)境融合在一起，實現(xiàn)工廠和企業(yè)中能量、生產(chǎn)率和成本的實時管理。1.智能制造

我國工業(yè)和信息化部將智能制造定義為：基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產(chǎn)方式。續(xù)前

從智能制造的定義和智能制造要實現(xiàn)的目標來看，傳感技術、測試技術、信息技術、數(shù)控技術、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)采集與處理技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能技術、生產(chǎn)管理等與產(chǎn)品生產(chǎn)全生命周期相關的先進技術均是智能制造的技術內(nèi)涵。2.智能制造系統(tǒng)

把機器智能融入包括人和資源形成的系統(tǒng)中，使制造活動能動態(tài)地適應需求和制造環(huán)境的變化，從而滿足系統(tǒng)的優(yōu)化目標。3.智能制造的相關概念能夠感知外部世界、獲取外部信息的能力。自感知

通過與環(huán)境的相互作用，不斷學習積累知識，使自己能夠適應環(huán)境變化。自學習

對外界刺激作出反應，形成優(yōu)化操作、協(xié)調(diào)控制的決策并傳達相應的信息。自決策

能夠很好地貫徹既定的戰(zhàn)略意圖，并按要求達成特定任務目標。自執(zhí)行有關智能產(chǎn)品性能的概念

在處理和分析過程中，根據(jù)處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征自動調(diào)整處理方法、處理順序、處理參數(shù)、邊界條件或約束條件，使其與所處理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分布特征、結(jié)構(gòu)特征相適應，以取得最佳的處理效果的過程。自適應

對工作過程中感知的信號和數(shù)據(jù)進行存儲、計算等處理，實時監(jiān)測工作環(huán)境和工作狀態(tài)，對故障進行判別、診斷和報警。自診斷功能

應用智能化的設計手段及先進的數(shù)據(jù)交互信息系統(tǒng)來模擬人類的思維活動，承擔設計過程中各種復雜任務，輔助設計人員獲得最優(yōu)的產(chǎn)品設計成果和效益。智能設計

借助先進的檢測、加工設備及仿真手段，實現(xiàn)對加工過程的建模、仿真預測和對加工系統(tǒng)的監(jiān)測與控制；集成現(xiàn)有的加工知識，使加工系統(tǒng)能夠根據(jù)實時工況自動優(yōu)選加工參數(shù)，調(diào)整自身狀態(tài)，獲得最優(yōu)的加工性能和最佳的加工質(zhì)量。智能生產(chǎn)在個人智力結(jié)構(gòu)與組織智能結(jié)構(gòu)基礎上實施的管理。智能管理

以客戶為中心，實現(xiàn)自動識別用戶意見的顯性和隱性需求，并且可以主動、高效、安全、綠色地滿足其需求。智能制造服務與智能制造相關的概念

數(shù)字化工廠是在計算機虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化，并進一步擴展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。它依靠的是信息的集成，是現(xiàn)代數(shù)字制造技術與計算機仿真技術相結(jié)合的產(chǎn)物，主要作為溝通產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造之間的橋梁。數(shù)字化工廠

智慧工廠是在數(shù)字化工廠的基礎上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術和監(jiān)控技術加強信息管理、服務；提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預，以及合理計劃排程。同時集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體，構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。智慧工廠4.智能制造的特征

所謂自律能力，就是搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。只有具有自律能力的設備才稱為“智能機器”,“智能機器”在一定程度上表現(xiàn)出獨立性、自主性和個性，甚至相互間還能協(xié)調(diào)運作與競爭。強有力的知識庫和基于知識的模型是自律能力的基礎。自律能力強

人機一體化突出了人在制造系統(tǒng)中的核心地位，同時在智能設備的配合下，能更好地發(fā)揮人的潛能，使人機之間表現(xiàn)出一種平等共事、相互“理解”、相互協(xié)作的關系，使二者在不同的層次上各顯其能，相輔相成。因此，在智能制造系統(tǒng)中，高素質(zhì)、高智能的人將發(fā)揮更好的作用，機器智能和人的智慧將真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。工業(yè)機器人、機械手臂等智能設備的廣泛應用，使工廠無人化制造成為可能。數(shù)控加工中心、智能機器人和三坐標測量儀及其他柔性制造單元，讓“無人工廠”更加觸手可及。實現(xiàn)人機一體化，甚至無人化制造

虛擬現(xiàn)實技術是以計算機為基礎，融信號處理、動畫技術、智能推理、預測、仿真和多媒體技術為一體;借助各種音像和傳感裝置，虛擬展示現(xiàn)實生活中的各種過程、物件等，因而也能模擬制造過程和未來的產(chǎn)品，從感官和視覺上使人獲得完全如同真實的感受。采用虛擬現(xiàn)實技術是實現(xiàn)虛擬制造的支持技術，也是實現(xiàn)高水平人機一體化的關鍵技術之一。虛擬現(xiàn)實技術的特點是可以按照人們的意愿任意變化，這種人機結(jié)合的新一代智能界面，是智能制造的一個顯著特征。采用虛擬現(xiàn)實技術

智能制造系統(tǒng)能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學習功能。同時，在運行過程中可以自行診斷故障，并具備對故障自行排除、自行維護的能力。這種特征使智能制造系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化并適應各種復雜的環(huán)境。學習能力與自我維護功能強

在智能制造背景下，信息技術滲透到了制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，條形碼、二維碼、射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）、工業(yè)傳感器、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、ERP及CAD/CAM/CAE/CAI等技術的廣泛應用，使得數(shù)據(jù)日益豐富，但對數(shù)據(jù)的實時性要求也在提高。這就要求企業(yè)順應制造的趨勢，利用大數(shù)據(jù)技術，實時糾偏，建立產(chǎn)品虛擬模型，模擬并優(yōu)化生產(chǎn)流程，從而降低生產(chǎn)能耗與成本。借助物聯(lián)網(wǎng)，通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，實現(xiàn)物與物、物與人，以及所有的物品與網(wǎng)絡的連接，以方便識別、管理和控制?；诖髷?shù)據(jù)分析的生產(chǎn)決策以及生產(chǎn)設備網(wǎng)絡化5.智能制造的關鍵環(huán)節(jié)

智能設計是指在工業(yè)產(chǎn)品全生命周期價值鏈中，設計師有目的、有計劃地進行技術性的創(chuàng)作與創(chuàng)意活動，包括構(gòu)建對象、系統(tǒng)，或制訂用于活動、過程實現(xiàn)的規(guī)范或計劃等。智能設計僅涉及工業(yè)產(chǎn)品及其生產(chǎn)領域的設計活動，如各種工業(yè)產(chǎn)品設計、制造工藝設計、生產(chǎn)線設計等方面，它是指應用現(xiàn)代信息技術，采用計算機模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的思維和創(chuàng)作活動，提高設計的智能水平，從而使計算機能夠更多、更好地承擔設計過程中各種復雜任務，成為設計人員的重要輔助工具。智能設計是隨著設計自動化、專家系統(tǒng)、計算機集成制造（ComputerIntegratedManufacturingSystem，CIMS）、人工智能等理論和技術的發(fā)展而產(chǎn)生并發(fā)展起來的。初期的形態(tài)是一種設計型專家系統(tǒng)，自20世紀80年代CIMS的快速發(fā)展催生了智能設計——人機智能化設計系統(tǒng)。智能制造智能服務智能設計智能產(chǎn)品智能生產(chǎn)智能管理

從功能角度看，智能產(chǎn)品可以定義為一類部分或全部具有感知、計算、數(shù)據(jù)存儲、通信和交互等智能化特征的產(chǎn)品和裝備。從構(gòu)成角度看，智能產(chǎn)品可以定義為一類由產(chǎn)品（物）、傳感器、通信單元、微處理器和控制器等組成的嵌入式系統(tǒng)。智能產(chǎn)品實例有智能手機、智能手表、智能機床、無人機和自動駕駛汽車等。智能產(chǎn)品在產(chǎn)品制造、物流、使用和服務過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)自感知、自診斷、自適應和自決策等功能。

智能生產(chǎn)：CPS（CyberPhysicalSystem）應用于智能制造中，將以一種新的賽博(Cyber)物理融合的CPPS形式，將智能機器、存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)設施相融合，使人、機、物等能夠相互獨立地自動交換信息、觸發(fā)動作和自主控制，實現(xiàn)一種智能的、高效的、個性化的、自組織的生產(chǎn)方式，構(gòu)建出智能工廠，實現(xiàn)智能生產(chǎn)。除了基本的加工/裝配活動外，還涉及計劃調(diào)度、物流配送、質(zhì)量控制、生產(chǎn)跟蹤、設備維護等業(yè)務活動。智能生產(chǎn)管控能力體現(xiàn)為形成“優(yōu)化計劃-智能感知-動態(tài)調(diào)度-協(xié)調(diào)控制”的大閉環(huán)生產(chǎn)流程，提升生產(chǎn)線的可配置性、自主化和適應性，從而對異常變化具有快速響應能力。

在智能制造領域，智能管理是指新一代信息技術/人智能、管理科學等與先進制造技術及制造工程相互結(jié)合、相互滲透而產(chǎn)生的新技術及其應用，旨在綜合利用先進管理理論、方法、技術和系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，拓展價值增值空間，保證生產(chǎn)運營系統(tǒng)安全，滿足諸如大規(guī)模批量定制生產(chǎn)、個性化小批量生產(chǎn)等理代生產(chǎn)的需求。

在智能制造中的智能管理，是在管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）、辦公自動化系統(tǒng)（OfficeAutomationSystem，OAS）、決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem,DSS）等技術基礎上，與專家系統(tǒng)、知識工程、模式識別、機器學習等方法和技術相結(jié)合。應用于企業(yè)商務運營（Enterprise/BusinessOperations，EBO）、制造運營管理（ManufacturingOperationManagement，MOM）和工業(yè)自動化控制運行管理等，從而實現(xiàn)“人-機-物”的高效整合與協(xié)調(diào)運行。

智能服務是指借助產(chǎn)品與服務的融合，完成分散化制造資源的有機整合、不同類競爭力的高度協(xié)同，實現(xiàn)綜合利用企業(yè)內(nèi)外部資源，并提供規(guī)范、可靠的新型服務。當傳統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展到智能產(chǎn)品并與大數(shù)據(jù)相結(jié)合后，用戶和制造商都希望能夠充分利用大數(shù)據(jù)，從而催生了智能服務。如利用“產(chǎn)品+服務”“互聯(lián)網(wǎng)+服務”“智能+服務”等，推動供給側(cè)發(fā)展，企業(yè)從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)品為中心”向“以服務為中心”轉(zhuǎn)變，將重心放在解決方案和產(chǎn)品服務中，實現(xiàn)全生命周期中的價值增值。1.實現(xiàn)智能制造必須具備的條件需要便宜、敏銳、實用的傳感；1.2.2

實現(xiàn)智能制造的條件和要素要有一個信息化平臺驅(qū)動；數(shù)字化一切可數(shù)字化之物，要進行數(shù)學化設計；網(wǎng)絡化一切可連接之物，要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。車間/工廠的總體設計、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進行模擬仿真，實現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運營全流程數(shù)字化管理。離散型智能制造應用數(shù)字化三維設計與工藝技術進行產(chǎn)品、工藝設計與仿真，并通過物理檢測與試驗進行驗證與優(yōu)化。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），實現(xiàn)產(chǎn)品設計、工藝數(shù)據(jù)的集成管理。2.

智能制造的要素制造裝備數(shù)控化率超過70%，并實現(xiàn)高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備之間的信息互聯(lián)互通與集成。建立生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)進度、現(xiàn)場操作、質(zhì)量檢驗、設備狀態(tài)、物料傳送等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動上傳，并實現(xiàn)可視化管理。待續(xù)建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實現(xiàn)計劃、調(diào)度、質(zhì)量、設備、生產(chǎn)、能效等管理功能。建立企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP），實現(xiàn)供應鏈、物流、成本等企業(yè)經(jīng)營管理功能。離散型智能制造建立工廠內(nèi)部通信網(wǎng)絡架構(gòu)，實現(xiàn)設計、工藝、制造、檢驗、物流等制造過程各環(huán)節(jié)間，以及制造過程與制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）的信息互聯(lián)互通。建有工業(yè)信息安全管理制度和技術防護體系，具備網(wǎng)絡防護、應急響應等信息安全保障能力。建有功能安全保護系統(tǒng)，采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失效。續(xù)前通過持續(xù)改進，實現(xiàn)企業(yè)設計、工藝、制造、管理、物流等環(huán)節(jié)的產(chǎn)品全生命周期閉環(huán)動優(yōu)化，推進企業(yè)數(shù)字化設計、裝備智能化升級、工藝流程優(yōu)化、精益生產(chǎn)、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯、智能物流等方面的快速提升。工廠總體設計、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進行模擬仿真，實現(xiàn)生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)可視化和生產(chǎn)工藝優(yōu)化。流程型智能制造實現(xiàn)對物流、能流、物性、資產(chǎn)的全流程監(jiān)控，建立數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動數(shù)采率達到90%以上。實現(xiàn)原料、關鍵工藝和成品檢測數(shù)據(jù)的采集和集成利用，建立實時的質(zhì)量預警。采用先進控制系統(tǒng)，工廠自控投用率達到90%以上，關鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)基于模型的先進控制和在線優(yōu)化。建立生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES），生產(chǎn)計劃、調(diào)度均建立模型，實現(xiàn)生產(chǎn)模型化分析決策、過程量化管理、成本和質(zhì)量動態(tài)跟蹤以及從原材料到產(chǎn)成品的一體化協(xié)同優(yōu)化。建立企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP），實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營、管理和決策的智能優(yōu)化。待續(xù)對于存在較高安全與環(huán)境風險的項目，實現(xiàn)有毒有害物質(zhì)排放和危險源的自動檢測與監(jiān)控、安全生產(chǎn)的全方位監(jiān)控，建立在線應急指揮聯(lián)動系統(tǒng)。流程型智能制造建立工廠通信網(wǎng)絡架構(gòu)，實現(xiàn)工藝、生產(chǎn)、檢驗、物流等制造過程各環(huán)節(jié)之間，以及制造過程與數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）之間的信息互聯(lián)互通。建有工業(yè)信息安全管理制度和技術防護體系，具備網(wǎng)絡防護、應急響應等信息安全保障能力。建有功能安全保護系統(tǒng)，采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失效。續(xù)前通過持續(xù)改進，實現(xiàn)生產(chǎn)過程動態(tài)優(yōu)化，制造和管理信息的全程可視化，企業(yè)在資源配置、工藝優(yōu)化、過程控制、產(chǎn)業(yè)鏈管理、節(jié)能減排及安全生產(chǎn)等方面的智能化水平顯著提升。建有網(wǎng)絡化制造資源協(xié)同云平臺，具有完善的體系架構(gòu)和相應的運行規(guī)則。網(wǎng)絡協(xié)同制造通過協(xié)同云平臺，展示社會/企業(yè)/部門制造資源，實現(xiàn)制造資源和需求的有效對接。通過協(xié)同云平臺，實現(xiàn)面向需求的企業(yè)間/部門間創(chuàng)新資源、設計能力的共享、互補和對接。通過協(xié)同云平臺，實現(xiàn)面向訂單的企業(yè)間/部門間生產(chǎn)資源合理調(diào)配，以及制造過程各環(huán)節(jié)和供應鏈的并行組織生產(chǎn)。待續(xù)建有圍繞全生產(chǎn)鏈協(xié)同共享的產(chǎn)品溯源體系，實現(xiàn)企業(yè)間涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)制造與運維服務等環(huán)節(jié)的信息溯源服務。網(wǎng)絡協(xié)同制造建有工業(yè)信息安全管理制度和技術防護體系，具備網(wǎng)絡防護、應急響應等信息安全保障能力。續(xù)前通過持續(xù)改進，網(wǎng)絡化制造資源協(xié)同云平臺不斷優(yōu)化，企業(yè)間、部門間創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力和服務能力高度集成，生產(chǎn)制造與服務運維信息高度共享，資源和服務的動態(tài)分析與柔性配置水平顯著增強。產(chǎn)品采用模塊化設計，通過差異化的定制參數(shù)，組合形成個性化產(chǎn)品。大規(guī)模個性化定制建有基于互聯(lián)網(wǎng)的個性化定制服務平臺，通過定制參數(shù)選擇、三維數(shù)字建模、虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實等方式，實現(xiàn)與用戶深度交互，快速生成產(chǎn)品定制方案。建有個性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，應用大數(shù)據(jù)技術對用戶的個性化需求特征進行挖掘和分析。個性化定制平臺與企業(yè)研發(fā)設計、計劃排產(chǎn)、柔性制造、營銷管理、供應鏈管理、物流配送和售后服務等數(shù)字化制造系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同與集成。通過持續(xù)改進，實現(xiàn)模塊化設計方法、個性化定制平臺、個性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的不斷優(yōu)化，形成完善的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的企業(yè)研發(fā)、設計、生產(chǎn)、營銷、供應鏈管理和服務體系，快速、低成本滿足用戶個性化需求的能力顯著提升。采用遠程運維（運維——負責運行、維護）服務模式的智能裝備/產(chǎn)品應配置開放的數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)采集、通信和遠程控制等功能，利用支持IPV4、IPV6等技術的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，采集并上傳設備狀態(tài)、作業(yè)操作、環(huán)境情況等數(shù)據(jù)，并根據(jù)遠程指令靈活調(diào)整設備運行參數(shù)。遠程運維報務建立智能裝備/產(chǎn)品遠程運維服務平臺，能夠?qū)ρb備/產(chǎn)品上傳數(shù)據(jù)進行有效篩選、梳理、存儲與管理，并通過數(shù)據(jù)挖掘、分析，向用戶提供日常運行維護、在線檢測、預測性維護、故障預警、診斷與修復、運行優(yōu)化、遠程升級等服務。智能裝備/產(chǎn)品遠程運維服務平臺應與設備制造商的產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM）、客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）、產(chǎn)品研發(fā)管理系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。待續(xù)智能裝備/產(chǎn)品遠程運維服務平臺應建立相應的專家?guī)旌蛯＜易稍兿到y(tǒng)，能夠為智能裝備/產(chǎn)品的遠程診斷提供智能決策支持，并向用戶提出運行維護解決方案。遠程運維服務建立信息安全管理制度，具備信息安全防護能力。通過持續(xù)改進，建立高效、安全的智能服務系統(tǒng)，提供的服務能夠與產(chǎn)品形成實時、有效互動，大幅度提升嵌入式系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、智能決策支持系統(tǒng)的集成應用水平。續(xù)前它其實就是在我們電腦出現(xiàn)問題的時候，可以遠程幫助我們維護的工作，其工作核心主要是保障產(chǎn)品上線后的穩(wěn)定運行，對在此期間出現(xiàn)的各種問題進行快速解決，并