2018新一代智能制造-中国工程院-2018.1-209页-6mb

新一代智能制造总结

核心内容

新一代智能制造是《中国制造2025》战略的主攻方向，是实现中国从制造大国向制造强国转变的关键路径。它标志着新一轮工业革命的核心驱动力，融合了新一代信息技术与先进制造技术，推动制造业向数字化、网络化、智能化方向发展。智能制造不仅是技术升级，更是发展理念、制造模式和产业形态的深刻变革，将重塑制造业的技术体系、生产方式和价值链。

主要观点

• 智能制造的重要性：智能制造是实现高质量发展的主要路径，能够全面提升研发、生产、管理和服务的智能化水平，带动新技术、新产品、新装备的发展，推动制造业优化升级，为中国经济注入新动能。
• 智能制造的三个基本范式：数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造（新一代智能制造）。这三种范式体现了智能制造发展的阶段性特征，同时又相互交织、迭代升级。
• 技术路线：我国应采取“并行推进、融合发展”的技术路线，不拘泥于西方“串联式”发展路径，以高打低，实现智能制造的跨越式发展。
• 智能制造的总体架构：智能制造的总体架构包含价值维、技术维和组织维，其中智能产品、智能生产、智能服务是三大功能系统，智能制造云和工业智联网是支撑系统。
• 新一代人工智能的作用：新一代人工智能技术是智能制造发展的核心驱动力，使制造系统具备学习和认知能力，推动制造系统向“人-信息-物理系统”（HCPS）进化。

关键信息

一、智能制造的基本范式

1. 数字化制造
   是智能制造的第一种基本范式，是智能制造的基础，强调产品、制造流程和资源信息的数字化描述与控制。

2. 数字化网络化制造
   是智能制造的第二种基本范式，即“互联网+制造”，强调制造系统中人、信息系统和物理系统的协同与集成。

3. 新一代智能制造（数字化网络化智能化制造）
   是智能制造的第三种基本范式，强调制造系统具备“学习”能力，实现制造流程的智能化和优化。

二、智能制造的技术机理

• HCPS（人-信息-物理系统）：制造系统由人、信息和物理系统组成，实现感知、计算、控制与学习的融合。
• 信息系统的作用：信息系统从辅助角色发展为主导角色，不仅承载数据，还具备认知和学习能力，实现人机协同与智能化决策。
• 系统集成：智能制造强调系统内部和外部的大集成，实现纵向集成（企业内部）和横向集成（企业间协作）。

三、智能制造的发展阶段与目标

• 2025年目标：数字化网络化制造在全国普及，新一代智能制造在重点领域试点成功，部分企业开始推广应用。
• 2035年目标：新一代智能制造在制造业实现大规模推广，制造业总体水平达到世界先进，部分领域处于世界领先，为2050年建成制造强国打下基础。

四、智能制造的组成与应用

1. 智能产品
   是智能制造的主体，通过新一代人工智能技术，实现从“数字一代”到“智能一代”的跃迁，如智能手机、智能汽车、智能医疗设备等。
2. 智能生产
   涉及设计、加工、销售、服务和管理等环节的优化，重点发展智能工厂、智能产线和智能车间，推动制造业向智能化集成制造系统发展。
3. 智能服务
   以用户为中心，推动从生产型制造向服务型制造转变，如智能水表、远程运维服务、智能家具定制等。
4. 智能制造云和工业智联网
   是智能制造的支撑系统，基于新一代通讯、网络和云技术，构建智能制造的网络、平台和安全体系，为智能制造发展提供基础设施。

五、战略建议与优先行动

1. 战略目标
   实现智能制造的全面推广与应用，提升中国制造业的国际竞争力。
2. 战略方针
   坚持“创新引领、融合发展、因企制宜、产业升级”。
3. 发展路径
   采取“并行推进、融合发展”的技术路线，结合中国制造业的实际情况，推动智能化升级。
4. 优先行动
   加快推广“互联网+制造”，重点发展智能产品、智能生产、智能服务，推动智能制造云和工业智联网建设。

总结

新一代智能制造是中国制造强国战略的重要组成部分，是推动新一轮工业革命的关键技术。它不仅涵盖产品、制造、服务的全生命周期优化，还通过数字化、网络化和智能化的深度融合，实现了制造系统从“人-物理”向“人-信息-物理”系统的跃迁。我国应抓住新一代人工智能技术带来的机遇，采取“并行推进、融合发展”的技术路线，推动智能制造的全面应用，实现制造业的高质量发展和国际竞争力提升。