智能制造的要素及條件

為落實《中國制造2025》總體部署，按照《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《智能制造工程實施指南（2016-2020年）》的要求，工業(yè)和信息化部現(xiàn)開展2018年智能制造試點示范項目推薦工作。其中明確了2018年智能制造試點示范項目要素條件，下面讓我們來了解下工信部是如何判定智能制造的要素條件，或者說智能制造是怎樣具體呈現(xiàn)的。

智能制造模式要素條件

1、離散型智能制造

1、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、運營全流程數(shù)字化管理。

2、應用數(shù)字化三維設計與工藝技術進行產品、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。建立產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），實現(xiàn)產品設計、工藝數(shù)據(jù)的集成管理。

3、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。

4、建立生產過程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，實現(xiàn)生產進度、現(xiàn)場操作、質量檢驗、設備狀態(tài)、物料傳送等生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動上傳，并實現(xiàn)可視化管理。

5、建立車間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實現(xiàn)計劃、調度、質量、設備、生產、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)經營管理功能。

6、建立工廠內部通信網(wǎng)絡架構，實現(xiàn)設計、工藝、制造、檢驗、物流等制造過程各環(huán)節(jié)之間，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。

7、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。

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)的產品全生命周期閉環(huán)動態(tài)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、可視化管理、質量控制與追溯、智能物流等方面的快速提升。

2、流程型智能制造

1、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)生產流程數(shù)據(jù)可視化和生產工藝優(yōu)化。

2、實現(xiàn)對物流、能流、物性、資產的全流程監(jiān)控，建立數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，生產工藝數(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，建立實時的質量預警。

3、采用先進控制系統(tǒng)，工廠自控投用率達到90%以上，關鍵生產環(huán)節(jié)實現(xiàn)基于模型的先進控制和在線優(yōu)化。

4、建立生產執(zhí)行系統(tǒng)（MES），生產計劃、調度均建立模型，實現(xiàn)生產模型化分析決策、過程量化管理、成本和質量動態(tài)跟蹤以及從原材料到產成品的一體化協(xié)同優(yōu)化。建立企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP），實現(xiàn)企業(yè)經營、管理和決策的智能優(yōu)化。

5、對于存在較高安全與環(huán)境風險的項目，實現(xiàn)有毒有害物質排放和危險源的自動檢測與監(jiān)控、安全生產的全方位監(jiān)控，建立在線應急指揮聯(lián)動系統(tǒng)。

6、建立工廠通信網(wǎng)絡架構，實現(xiàn)工藝、生產、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。

7、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。

通過持續(xù)改進，實現(xiàn)生產過程動態(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、產業(yè)鏈管理、節(jié)能減排及安全生產等方面的智能化水平顯著提升。

3、網(wǎng)絡協(xié)同制造

1、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和相應的運行規(guī)則。

2、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。

3、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。

4、通過協(xié)同云平臺，實現(xiàn)面向訂單的企業(yè)間/部門間生產資源合理調配，以及制造過程各環(huán)節(jié)和供應鏈的并行組織生產。

5、建有圍繞全生產鏈協(xié)同共享的產品溯源體系，實現(xiàn)企業(yè)間涵蓋產品生產制造與運維服務等環(huán)節(jié)的信息溯源服務。

6、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。

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、生產能力和服務能力高度集成，生產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。

4、大規(guī)模個性化定制

1、產品采用模塊化設計，通過差異化的定制參數(shù)，組合形成個性化產品。

2、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，快速生成產品定制方案。

3、建有個性化產品數(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。

4、個性化定制平臺與企業(yè)研發(fā)設計、計劃排產、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、個性化產品數(shù)據(jù)庫的不斷優(yōu)化，形成完善的基于數(shù)據(jù)驅動的企業(yè)研發(fā)、設計、生產、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。

5、遠程運維服務

1、采用遠程運維服務模式的智能裝備/產品應配置開放的數(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)遠程指令靈活調整設備運行參數(shù)。

2、建立智能裝備/產品遠程運維服務平臺，能夠對裝備/產品上傳數(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。

3、智能裝備/產品遠程運維服務平臺應與設備制造商的產品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM）、客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）、產品研發(fā)管理系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。

4、智能裝備/產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。

5、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。

新技術創(chuàng)新應用要素條件

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

1、建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠內網(wǎng)，采用工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)PON、工業(yè)無線、IPv6等技術，實現(xiàn)生產裝備、傳感器、控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)等的互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、流轉和處理；利用IPv6、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術，實現(xiàn)與工廠內、外網(wǎng)的互聯(lián)互通，支持內、外網(wǎng)業(yè)務協(xié)同。

2、采用各類標識技術自動識別零部件、在制品、工序、產品等對象，在倉儲、生產過程中實現(xiàn)自動信息采集與處理，通過與國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析系統(tǒng)對接，實現(xiàn)對產品全生命周期管理。

3、實現(xiàn)工廠管理軟件之間的橫向互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流動、轉換和互認。

4、在工廠內部建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，或利用公眾網(wǎng)絡上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成、分析和挖掘，支撐智能化生產、個性化定制、網(wǎng)絡化協(xié)同、服務化延伸等應用。

5、通過部署和應用工業(yè)防火墻、安全監(jiān)測審計、入侵檢測等安全技術措施，實現(xiàn)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風險的防范、監(jiān)測和響應，保障工業(yè)系統(tǒng)的安全運行。

2、人工智能

1、關鍵制造裝備采用人工智能技術，通過嵌入計算機視聽覺、生物特征識別、復雜環(huán)境識別、智能語音處理、自然語言理解、智能決策控制以及新型人機交互等技術，實現(xiàn)制造裝備的自感知、自學習、自適應、自控制。

2、結合行業(yè)特點，基于大數(shù)據(jù)分析技術，應用機器學習、知識發(fā)現(xiàn)與知識工程以及跨媒體智能等方法，在產品質量改進與缺陷檢測、生產工藝過程優(yōu)化、設備健康管理、故障預測與診斷等關鍵環(huán)節(jié)具備人工智能特征。

3、目標產品采用智能感知、模式識別、智能語義理解、智能分析決策等核心技術，實現(xiàn)復雜環(huán)境感知、智能人機交互、靈活精準控制、群體實時協(xié)同等方面性能和智能化水平的顯著提高。

4、人工智能技術已在產品開發(fā)、制造過程等產品全生命周期過程中實際運用，實現(xiàn)對制造過程優(yōu)化，技術方案和應用模式等具有可復制性、可推廣性。