【“ZiDongHua”之自動化科技：智能制造】智能制造場景下的自動化科技：數(shù)字孿生、數(shù)字化轉型、智能傳感器、機器人自動化、機器視覺、人工智能、機器學習、自然語言處理、柔性制造、柔性自動化、增材制造、信息處理自動化等。

智能制造典型場景參考指引

智能制造場景是智能工廠的核心組成部分，是指面向制造過程各個環(huán)節(jié)，通過新一代信息技術、先進制造技術的深度融合，部署高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、增材制造裝備、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、行業(yè)成套裝備等智能制造裝備，集成相應的工藝、軟件等，實現(xiàn)具備協(xié)同和自治特征、具有特定功能和實際價值的應用。根據(jù)“十三五”以來智能制造發(fā)展情況和企業(yè)實踐，結合技術創(chuàng)新和融合應用發(fā)展趨勢，凝練總結了16個環(huán)節(jié)45個智能制造典型場景，為智能工廠建設提供參考。

一、工廠建設

通過三維建模、系統(tǒng)仿真、設計優(yōu)化，實現(xiàn)基于模型的工廠設計、交付和建設，提高建設效率和質量，降低成本。

1. 工廠數(shù)字化設計。應用工廠三維設計與仿真軟件，集成工廠信息模型、制造系統(tǒng)仿真、專家系統(tǒng)和AR/VR等技術，高效開展工廠規(guī)劃、設計和仿真優(yōu)化，實現(xiàn)數(shù)字化交付。

2. 數(shù)字孿生工廠建設。應用建模仿真、多模型融合等技術，構建裝備、產(chǎn)線、車間、工廠等不同層級的數(shù)字孿生系統(tǒng)，通過物理世界和虛擬空間的實時映射，實現(xiàn)基于模型的數(shù)字化運行和維護。

二、產(chǎn)品研發(fā)

通過設計建模、仿真優(yōu)化和測試驗證，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動的產(chǎn)品研發(fā)，提高設計效率，縮短研發(fā)周期。

3. 產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)與設計。應用設計軟件和知識模型庫，基于復雜建模、物性表征與分析、AR/VR、數(shù)字孿生等技術，搭建數(shù)字化協(xié)同設計環(huán)境，開展產(chǎn)品、配方等研發(fā)與設計。

4. 虛擬試驗與調試。面向產(chǎn)品功能、性能、可靠性、壽命等方面，通過虛擬仿真開展試驗、調試，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，提高產(chǎn)品質量。

5. 數(shù)據(jù)驅動產(chǎn)品設計優(yōu)化。打通產(chǎn)品設計、生產(chǎn)作業(yè)、售后服務等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，結合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術，探索創(chuàng)成式設計，持續(xù)迭代產(chǎn)品模型，驅動產(chǎn)品優(yōu)化創(chuàng)新。

三、工藝設計

通過制造機理分析、工藝過程建模和虛擬制造驗證，實現(xiàn)工藝設計數(shù)字化和工藝技術創(chuàng)新，提高工藝開發(fā)效率，保障可行性。

6. 工藝數(shù)字化設計。應用工藝仿真軟件和工藝知識庫，基于機理、物性表征和數(shù)據(jù)分析技術，建立加工、檢測、裝配、物流等工藝模型，進行工藝全過程仿真，預測加工缺陷并改進工藝方案和參數(shù)。

7. 可制造性設計。打通工藝設計、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，開展產(chǎn)品制造全過程仿真，優(yōu)化工藝方案和物料清單，改善工藝流程，降低制造與維護的復雜性及成本。

四、計劃調度

通過市場訂單預測、產(chǎn)能平衡分析、生產(chǎn)計劃制定和智能排產(chǎn)，開展訂單驅動的計劃排程，優(yōu)化資源配置，提高生產(chǎn)效率。

8. 生產(chǎn)計劃優(yōu)化。構建企業(yè)資源管理系統(tǒng)，應用約束理論、尋優(yōu)算法和專家系統(tǒng)等技術，實現(xiàn)基于采購提前期、安全庫存和市場需求的生產(chǎn)計劃優(yōu)化。

9. 車間智能排產(chǎn)。應用計劃排程系統(tǒng)，集成調度機理建模、尋優(yōu)算法等技術，實現(xiàn)基于多約束和動態(tài)擾動條件下的車間排產(chǎn)優(yōu)化。

10. 資源動態(tài)配置。依托制造執(zhí)行系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、運籌優(yōu)化、專家系統(tǒng)等技術，開展基于資源匹配、績效優(yōu)化的精準派工，實現(xiàn)人力、設備、物料等制造資源的動態(tài)配置。

五、生產(chǎn)作業(yè)

部署智能制造裝備，通過精益生產(chǎn)管理、工藝過程控制優(yōu)化、產(chǎn)線靈活配置、設備協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)作業(yè)和精細化生產(chǎn)管控，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

11. 精益生產(chǎn)管理。應用六西格瑪、5S管理和定置管理等精益工具和方法，開展相關信息化系統(tǒng)建設，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅動的人、機、料等精確管控，提高效率，消除浪費。

12. 先進過程控制。部署智能制造裝備，依托先進過程控制系統(tǒng)，融合工藝機理分析、多尺度物性表征和建模、實時優(yōu)化和預測控制等技術，實現(xiàn)精準、實時和閉環(huán)的過程控制。

13. 工藝動態(tài)優(yōu)化。部署智能制造裝備，搭建生產(chǎn)過程全流程一體化管控平臺，應用工藝機理分析、多尺度物性表征和流程建模、機器學習等技術，動態(tài)優(yōu)化調整工藝流程/參數(shù)。

14. 產(chǎn)線柔性配置。部署智能制造裝備，應用模塊化、成組和產(chǎn)線重構等技術，搭建柔性可重構產(chǎn)線，根據(jù)訂單、工況等變化實現(xiàn)產(chǎn)線的快速調整和按需配置，實現(xiàn)多種產(chǎn)品自動化混線生產(chǎn)。

15. 智能協(xié)同作業(yè)。部署智能制造裝備，基于5G、TSN等新型網(wǎng)絡技術建設生產(chǎn)現(xiàn)場設備控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)設備、物流裝備、生產(chǎn)線等實時控制和高效協(xié)同作業(yè)。

六、質量管控

部署智能檢測裝備等，通過智能在線檢測、質量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和全流程質量追溯，實現(xiàn)精細化質量管控，降低不合格品率，持續(xù)提升產(chǎn)品質量。

16. 智能在線檢測。部署智能檢測裝備，融合5G、機器視覺、缺陷機理分析、物性和成分分析等技術，開展產(chǎn)品質量等在線檢測、分析、評級、預測。

17. 質量精準追溯。建設質量管理系統(tǒng)，集成5G、區(qū)塊鏈、標識解析等技術，采集產(chǎn)品原料、設計、生產(chǎn)、使用等質量信息，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期質量精準追溯。

18. 產(chǎn)品質量優(yōu)化。依托質量管理系統(tǒng)和知識庫，集成質量設計優(yōu)化、質量機理分析等技術，進行產(chǎn)品質量影響因素識別、缺陷分析預測和質量優(yōu)化提升。

七、設備管理

部署智能傳感與控制裝備等，建設設備管理系統(tǒng)，通過運行監(jiān)測、故障診斷和運行優(yōu)化，實現(xiàn)設備全生命周期管理和預測性維護，提升設備運行效率、可靠性和精度保持性。

19. 在線運行監(jiān)測。集成智能傳感、5G、機器視覺、故障檢測等技術，通過自動巡檢、在線運行監(jiān)測等方式，判定設備運行狀態(tài)，開展性能分析和異常報警，提高控制效率。

20. 設備故障診斷與預測。綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、機器學習、故障機理分析等技術，建立設備故障診斷和預測模型，精準判斷設備失效模式，開展預測性維護，減少意外停機，降低運維成本。

21. 設備運行優(yōu)化。建設設備健康管理系統(tǒng)，基于模型對設備運行狀態(tài)、工作環(huán)境等進行綜合分析，調整優(yōu)化設備運行參數(shù)，提高產(chǎn)量，降低能耗，延長設備使用壽命。。

八、倉儲物流

部署智能物流與倉儲裝備等，通過精準配送計劃、自動出入庫（進出廠）、自動物流配送和跟蹤管理，實現(xiàn)精細倉儲管理和高效物流配送，提高物流效率和降低庫存量。

22. 智能倉儲。建設智能倉儲系統(tǒng)，應用條碼、射頻識別、智能傳感等技術，依據(jù)實際生產(chǎn)作業(yè)計劃，實現(xiàn)物料自動入庫（進廠）、盤庫和出庫（出廠）。

23. 精準配送。集成智能倉儲系統(tǒng)和智能物流裝備，應用實時定位、機器學習等技術，實現(xiàn)原材料、在制品、產(chǎn)成品流轉全程跟蹤，以及物流動態(tài)調度、自動配送和路徑優(yōu)化。

九、安全管控

部署智能傳感與控制裝備等，通過安全風險實時監(jiān)測與應急處置、危險作業(yè)自動化運行，實現(xiàn)面向工廠全環(huán)節(jié)的安全綜合管控，確保安全風險與隱患的可預知、可控制。

24. 安全風險實時監(jiān)測與應急處置。依托感知裝置和安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，基于智能傳感、機器視覺、特征分析、專家系統(tǒng)等技術，動態(tài)感知、精準識別危化品、危險環(huán)節(jié)等各類風險，實現(xiàn)安全事件的快速響應和智能處置。

25. 危險作業(yè)自動化。部署智能制造裝備，集成智能傳感、機器視覺、機器人、5G等技術，打造自動化產(chǎn)線，實現(xiàn)危險作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化。

十、能源管理

部署智能傳感與控制裝備等，通過能耗全面監(jiān)測、能效分析優(yōu)化和碳資產(chǎn)管理，實現(xiàn)面向制造全過程的精細化能源管理，提高能源利用率，降低能耗成本。

26. 能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測?；谀茉垂芾硐到y(tǒng)，應用智能傳感、大數(shù)據(jù)、5G等技術，開展全環(huán)節(jié)、全要素能耗數(shù)據(jù)采集、計量和可視化監(jiān)測。

27. 能效平衡與優(yōu)化。應用能效優(yōu)化機理分析、大數(shù)據(jù)和深度學習等技術，優(yōu)化設備運行參數(shù)或工藝參數(shù)，實現(xiàn)關鍵設備、關鍵環(huán)節(jié)等能源綜合平衡與優(yōu)化調度。

28. 碳資產(chǎn)管理。開發(fā)碳資產(chǎn)管理平臺和行業(yè)成套裝備，集成智能傳感、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等技術，實現(xiàn)全流程的碳排放追蹤、分析、核算和交易。

十一、環(huán)保管控

部署智能傳感與控制裝備等，通過污染管理與環(huán)境監(jiān)測、廢棄物處置與再利用，實現(xiàn)環(huán)保精細管控，降低污染物排放，消除環(huán)境污染風險。

29. 污染監(jiān)測與管控。搭建環(huán)保管理平臺，應用機器視覺、智能傳感和大數(shù)據(jù)等技術，開展排放實時監(jiān)測和污染源管理，實現(xiàn)全過程環(huán)保數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控與分析優(yōu)化。

30. 廢棄物處置與再利用。搭建廢棄物管理平臺和行業(yè)成套裝備，融合條碼、物聯(lián)網(wǎng)和5G等技術，實現(xiàn)廢棄物處置與循環(huán)再利用全過程的監(jiān)控、追溯。

十二、營銷管理

通過市場趨勢預測、用戶需求挖掘和數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化銷售計劃，實現(xiàn)需求驅動的精準營銷，提高營銷效率，降低營銷成本。

31. 市場快速分析預測。應用大數(shù)據(jù)、深度學習等技術，實現(xiàn)對市場未來供求趨勢、影響因素及其變化規(guī)律的精準分析、判斷和預測。

32. 銷售驅動業(yè)務優(yōu)化。應用大數(shù)據(jù)、機器學習、知識圖譜等技術，構建用戶畫像和需求預測模型，制定精準銷售計劃，動態(tài)調整設計、采購、生產(chǎn)、物流等方案。

十三、售后服務

通過服務需求挖掘、主動式服務推送和遠程產(chǎn)品運維服務等，實現(xiàn)個性化服務需求的精準響應，不斷提升產(chǎn)品體驗，增強客戶粘性。

33. 主動客戶服務。建設客戶關系管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、知識圖譜和自然語言處理等技術，實現(xiàn)客戶需求分析、精細化管理，提供主動式客戶服務。

34. 產(chǎn)品遠程運維。建立產(chǎn)品遠程運維管理平臺，集成智能傳感、大數(shù)據(jù)和5G等技術，實現(xiàn)基于運行數(shù)據(jù)的產(chǎn)品遠程運維、預測性維護和產(chǎn)品設計的持續(xù)改進。

十四、供應鏈管理

通過采購策略優(yōu)化、供應鏈可視化、物流監(jiān)測優(yōu)化、風險預警與彈性管控等，實現(xiàn)供應鏈智慧管理，提升供應鏈效能、柔性和韌性。

35. 采購策略優(yōu)化。建設供應鏈管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、尋優(yōu)算法和知識圖譜等技術，實現(xiàn)供應商綜合評價、采購需求精準決策和采購方案動態(tài)優(yōu)化。

36. 供應鏈可視化。建設供應鏈管理系統(tǒng)，融合大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等技術，打通上下游企業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)供應鏈可視化監(jiān)控和綜合績效分析。

37. 物流實時監(jiān)測與優(yōu)化。依托運輸管理系統(tǒng)，應用智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)、實時定位和深度學習等技術，實現(xiàn)運輸配送全程跟蹤和異常預警、裝載能力和配送路徑優(yōu)化。

38. 供應鏈風險預警與彈性管控。建立供應鏈管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、知識圖譜和遠程管理等技術，開展供應鏈風險隱患識別、定位、預警和高效處置。

十五、數(shù)字基建

通過建設數(shù)字基礎設施，推動工業(yè)數(shù)據(jù)治理與可信流通、工業(yè)知識軟件化，持續(xù)提升各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、處理、共享、分析、應用能力，支撐工廠業(yè)務運行與優(yōu)化創(chuàng)新。

39. 數(shù)字基礎設施集成。部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、千兆光網(wǎng)等新型網(wǎng)絡基礎設施，建設工業(yè)數(shù)據(jù)中心、智能計算中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以及網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、功能等各類安全系統(tǒng)，完善支撐數(shù)字業(yè)務運行的信息基礎設施。

40. 數(shù)據(jù)治理與流通。應用云計算、大數(shù)據(jù)、隱私計算、區(qū)塊鏈等技術，構建可信數(shù)據(jù)空間，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的有效治理和分析利用，推動企業(yè)間數(shù)據(jù)安全可信流通，充分釋放數(shù)據(jù)價值。

41. 工業(yè)知識軟件化。應用大數(shù)據(jù)、知識圖譜、知識自動化等技術，將工業(yè)技術、工藝經(jīng)驗、制造方法沉淀為數(shù)據(jù)和機理模型，與先進制造裝備相結合，建設知識庫和模型庫，開發(fā)各類新型工業(yè)軟件，支撐業(yè)務創(chuàng)新。

十六、模式創(chuàng)新

面向企業(yè)全價值鏈、產(chǎn)品全生命周期和全資產(chǎn)要素，通過新一代信息技術和先進制造技術融合，推動關鍵技術裝備創(chuàng)新、制造模式創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，創(chuàng)造新價值。

42. 網(wǎng)絡協(xié)同制造。建立網(wǎng)絡協(xié)同平臺，推動企業(yè)間設計、生產(chǎn)、管理、服務等環(huán)節(jié)緊密連接，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡的生產(chǎn)業(yè)務并行協(xié)同，并將富余的制造能力對外輸出，優(yōu)化配置制造資源。

43. 大規(guī)模個性化定制。部署智能制造裝備，通過生產(chǎn)柔性化、敏捷化和產(chǎn)品模塊化，根據(jù)客戶的個性化需求，以大批量生產(chǎn)的低成本、高質量和高效率提供定制化的產(chǎn)品和服務。

44. 人機協(xié)同制造。應用人工智能、AR/VR、5G、新型傳感等技術，提高高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、行業(yè)成套裝備等智能制造裝備與人員的交互、協(xié)同作業(yè)等能力，實現(xiàn)基于高精度空間定位與追蹤、動作感知、自然語言處理、情緒識別等功能的自主協(xié)同。

45. 數(shù)據(jù)驅動服務。分析產(chǎn)品運行工況、維修保養(yǎng)、故障缺陷等數(shù)據(jù)，應用大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術，開拓專業(yè)服務、設備估值、融資租賃、資產(chǎn)處置等新業(yè)務，創(chuàng)造新價值。

工業(yè)和信息化部辦公廳 國家發(fā)展改革委辦公廳 財政部辦公廳 市場監(jiān)督管理總局辦公廳

關于開展2022年度智能制造試點示范行動的通知

工信廳聯(lián)通裝函〔2022〕248號

為貫徹落實《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、財政部、市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合開展2022年度智能制造試點示范行動。有關事項通知如下：

一、試點示范內(nèi)容

遴選一批智能制造優(yōu)秀場景，以揭榜掛帥方式建設一批智能制造示范工廠，樹立一批各行業(yè)、各領域的排頭兵，推進智能制造高質量發(fā)展?！吨悄苤圃煸圏c示范行動實施方案》詳見附件1。

二、推薦條件

（一）申報主體為在中華人民共和國境內(nèi)注冊，具有獨立法人資格（石油石化、有色金屬等有行業(yè)特殊情況的，允許法人的分支機構申報），近三年經(jīng)濟效益較好且信用記錄良好的企業(yè)。已經(jīng)承擔智能制造示范工廠揭榜任務的主體不再重復申報。

（二）申報主體的智能制造水平應處于國內(nèi)領先地位，具有較強的示范引領作用，使用的關鍵技術裝備、工業(yè)軟件須安全可控，解決方案須無知識產(chǎn)權糾紛。

（三）示范工廠申報主體應當通過智能制造數(shù)據(jù)資源公共服務平臺（http://miit-imps.com）開展智能制造能力成熟度自評估，需達到國家標準GB/T 39116-2020《智能制造能力成熟度模型》二級及以上或滿足相關行業(yè)智能制造指導性文件要求。

（四）申報主體愿意主動配合開展現(xiàn)場評估和宣傳總結，積極推廣典型經(jīng)驗。

（五）申報材料中，示范工廠需詳細描寫建設場景，重點突出、言簡意賅、邏輯嚴密，能從實施方法、實施要素等方面提供借鑒、引導創(chuàng)新，具有較強的可讀性，不含涉及國家秘密、商業(yè)秘密等內(nèi)容。每個場景描述控制在3000字以內(nèi)，可配圖說明。

（六）申報主體近三年未發(fā)生重大、特大安全生產(chǎn)事故，重大、特大環(huán)境事故，無違法違規(guī)行為。

三、組織實施

（一）申報主體應通過智能制造數(shù)據(jù)資源公共服務平臺（http://miit-imps.com）進行線上申報，紙質版材料應與網(wǎng)上填報內(nèi)容一致。申報材料參考《智能制造典型場景參考指引》（附件2）和《智能制造示范工廠揭榜任務》（附件3）編寫。申報主體須于2022年10月28日前完成線上申報，并對申報內(nèi)容真實性負責。

（二）各地工業(yè)和信息化、發(fā)展改革主管部門建立會商機制，聯(lián)合財政、市場監(jiān)管主管部門組織對本地區(qū)申報項目進行推薦。推薦單位應于2022年11月11日前完成線上審核，按推薦項目優(yōu)先順序填寫推薦匯總表，將紙質版申報書（附件4）、推薦匯總表（附件5）各1份，分別報送工業(yè)和信息化部（裝備工業(yè)一司）、國家發(fā)展改革委（產(chǎn)業(yè)發(fā)展司）。

（三）各?。▍^(qū)、市）推薦的優(yōu)秀場景和示范工廠申報主體分別不超過30個和10個。計劃單列市、新疆生產(chǎn)建設兵團推薦的優(yōu)秀場景和示范工廠申報主體分別不超過15個和5個。中央企業(yè)通過所在地推薦。推薦工作應遵循政府引導、企業(yè)自愿原則，優(yōu)先推薦基礎條件好、成長性好、示范性強的項目，并充分考慮行業(yè)覆蓋面。

（四）工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合財政部、市場監(jiān)督管理總局組織遴選并公布智能制造優(yōu)秀場景名單和智能制造示范工廠揭榜單位名單，待示范工廠揭榜單位完成揭榜任務后（揭榜名單公布之日起不超過2年），組織開展成效評估，擇優(yōu)發(fā)布智能制造示范工廠名單。

（五）推薦單位應當加強對最終入選項目的指導和服務，并給予優(yōu)先支持，鼓勵有條件的地方在示范工廠培育基礎上創(chuàng)建智能制造先行區(qū)。

聯(lián)系人及電話：

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)一司　　陸瑞陽　010-68205630

國家發(fā)展改革委產(chǎn)業(yè)發(fā)展司　　　楊　晶　010-68501696

財政部經(jīng)濟建設司　　　　　　　虞正夫　010-61965366

市場監(jiān)督管理總局標準技術司　　蘇靜茹　010-82262645

技術支持單位：

中國信息通信研究院　　劉　迎　18610885074　李　錚　18910968668