以下文章來源于國家智能制造專家委員會 ，作者黃培

當前，伴隨著世界百年未有之大變局加速演進，新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，全球產業(yè)鏈、供應鏈、價值鏈正在深度調整，大國之間圍繞制造業(yè)布局的競爭和先進制造技術的博弈日益加劇，我國必須加快推進新型工業(yè)化，推動工業(yè)持續(xù)發(fā)展，實現高水平科技自立自強。

編者按：9月22日至23日，全國新型工業(yè)化推進大會在京召開。習近平總書記作出重要指示強調，新時代新征程，以中國式現代化全面推進強國建設、民族復興偉業(yè)，實現新型工業(yè)化是關鍵任務。為深入學習貫徹習近平總書記重要指示精神，全面落實全國新型工業(yè)化推進大會部署，國家智能制造專家委員會特開設“委員談新型工業(yè)化”專欄，邀請相關委員撰寫短文，為深入實施智能制造工程，加快推進新型工業(yè)化建言獻策。

當前，伴隨著世界百年未有之大變局加速演進，新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，全球產業(yè)鏈、供應鏈、價值鏈正在深度調整，大國之間圍繞制造業(yè)布局的競爭和先進制造技術的博弈日益加劇，我國必須加快推進新型工業(yè)化，推動工業(yè)持續(xù)發(fā)展，實現高水平科技自立自強。

推進新型工業(yè)化，要堅持以智能制造為主攻方向不動搖，推動制造業(yè)加速向數字化、網絡化、智能化發(fā)展，不斷增強工業(yè)發(fā)展新動能。以下將結合當前我國智能制造的發(fā)展現狀，分享對推進智能制造及新型工業(yè)化的思考與建議。

我國智能制造的發(fā)展現狀

智能制造代表著制造業(yè)高質量發(fā)展的主要方向，是我國實現制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要抓手，推動制造業(yè)轉型升級的核心途徑。智能制造作為新一代信息技術和制造業(yè)深度融合的產物，能夠為推進新型工業(yè)化提供重要支撐，對于推動制造業(yè)高質量發(fā)展，加快建設現代化產業(yè)體系，鞏固壯大實體經濟具有重要意義。近年來，我國深入實施智能制造工程，圍繞智能制造試點示范、新模式應用推廣、解決方案供應商培育、標準體系建設等方面系統(tǒng)推進智能制造，取得了顯著的積極成效：

1.制造企業(yè)已開始主動應用人工智能技術解決實際問題

人工智能是新一輪科技革命和產業(yè)變革的重要驅動力量。從技術層面來看，人工智能主要分為計算智能、感知智能和認知智能三個層次，它涵蓋了自然語言處理、智能語音交互、人臉識別、圖像識別、圖像搜索、聲紋識別、文字識別、機器翻譯、知識圖譜、機器學習和深度學習等技術。人工智能在制造業(yè)擁有廣闊的應用場景，包括智能排產與生產調度、生產工藝優(yōu)化、產品缺陷檢測、設備健康管理、物料智能分揀、智能決策、供應鏈需求預測與優(yōu)化、機器人自主導航與路徑規(guī)劃等。目前，大型制造企業(yè)已經開始主動應用人工智能技術來解決生產和運營過程中的實際問題。

例如，一汽解放無錫柴油機廠的智能生產管理系統(tǒng)具有異常和生產調度數據采集、基于決策樹的異常原因診斷、基于回歸分析的設備停機時間預測、基于機器學習的調度決策優(yōu)化等功能；通過將歷史調度決策過程數據和調度執(zhí)行后的實際生產性能指標作為訓練數據集，采用神經網絡算法，對調度決策評價算法的參數進行調優(yōu)，保證了調度決策符合生產實際需求。

隨著生成式AI的爆發(fā)式發(fā)展，以及AI大模型的發(fā)展從通用大模型到行業(yè)大模型，制造業(yè)的人工智能應用正迎來“AI大模型時刻”。一些大型制造企業(yè)已開始探索將AI大模型技術應用于產品設計研發(fā)、生產過程控制、質量控制檢測、供應鏈管理、安全生產、工業(yè)知識管理等方方面面。

2.數字孿生技術廣泛應用于智能工廠及智能裝備運營場景

數字孿生并不是單元的數字化技術，而是在建模、渲染、仿真、物聯(lián)網、虛擬調試、可視化等多種關鍵使能技術迅速發(fā)展和交叉融合基礎上，通過構建物理實體所對應的數字孿生模型，并對數字孿生模型進行可視化、調試、體驗、分析與優(yōu)化，從而提升物理實體性能和運行績效的綜合性技術策略，是企業(yè)推進數字化轉型的核心戰(zhàn)略舉措之一。當前，數字孿生技術已越來越多地應用于智能工廠及智能裝備運營場景。

例如，可以利用數字孿生平臺的建模仿真能力，對工廠、車間、產線以及關鍵設備進行建模，建立物理工廠與虛擬工廠之間的實時互動和精準映射，可提前驗證和優(yōu)化工廠整體的功能布局、車間布局、產線與設備布局及物流布局，實現工廠規(guī)劃布局的數字化、精益化。同時，借助數字孿生平臺，工廠管理層也實現對工廠、車間、產線、設備等的實時監(jiān)控，從而實時掌握整個工廠的運行狀態(tài)、產能達成進度、人員狀態(tài)，物料情況、機器設備的運轉情況等，進而實現對工廠生產過程的全面監(jiān)控和智能化管理。在智能裝備運營場景，采用數字孿生技術模擬真實設備的運行場景，不僅能實現所見即所得的調試過程，降低設備開發(fā)成本，縮短上市時間，提高設備開發(fā)效率；也可基于數字孿生平臺提供物理實體的實時虛擬化映射，實現數字孿生驅動的設備維護與故障預測等。

3.制造企業(yè)積極推進三維產品設計、結構化工藝設計

智能制造是一個集成的大系統(tǒng)。從實施層面來看，智能制造涵蓋了智能產品、智能裝備、智能產線、智能車間、智能工廠、智能研發(fā)、智能供應鏈、智能管理、智能服務和智能決策等。企業(yè)要想進行智能制造轉型，首先必須要從產品創(chuàng)新根源上做起，將串行研發(fā)流程轉變?yōu)楦鶕脩粜枨蟪掷m(xù)改進的閉環(huán)智能研發(fā)流程，感知用戶需求并靈活做出調整，同時融入智能制造相關新興使能技術，形成循環(huán)往復循環(huán)持續(xù)優(yōu)化的智能研發(fā)過程。當前，為解決研發(fā)過程中存在的痛點問題，提升研發(fā)能力和研發(fā)效率，越來越多的大型制造企業(yè)從二維、三維混合設計轉向全三維產品設計、結構化工藝設計，推進基于模型的產品定義（MBD）；同時，開始更加注重仿真和優(yōu)化設計，并推進標準化、系列化、模塊化和參數化設計。

例如，鐵建重工集團基于MBD技術的創(chuàng)新研發(fā)體系，通過三維模塊化、參數化設計方法，綜合地質狀況、工程需求與裝備的耦合仿真分析，從原材料、輕量化和模塊化等多方面實現了降本，并通過三維裝配工藝、三維智能套料和機加編程仿真等應用，提升了制造效率，擴大公司產能。聯(lián)寶科技近年來導入了三維化開發(fā)平臺（MBx）、研發(fā)管理平臺及各學科設計仿真、數字化生產制造平臺及供應鏈數字化管理平臺等多個項目，并從統(tǒng)一設計表達、設計模型模塊化、構建集成化研發(fā)環(huán)境、強化協(xié)同能力四個方面，推進基于模型的產品定義（MBD），實現了高效協(xié)同開發(fā)及信息在線化傳遞，并有效提高了制造效率及品質。

4.智能工廠非標定制自動化集成商發(fā)展迅速

智能工廠是實現智能制造的重要實踐領域和重要載體；智能裝備與智能產線是智能工廠的重要組成部分，是智能工廠運行的重要手段和工具。智能工廠的建設，離不開智能工廠非標定制自動化集成商。智能工廠非標定制自動化集成商主要為智能工廠的建設提供非標定制自動化設備和產線的交鑰匙工程，是智能工廠建設的中堅力量。

目前，國內智能工廠非標定制自動化集成商達到數千家，其中上市公司約100家。它們通過提供面向特定產品與工藝、能滿足企業(yè)特定需求、切合行業(yè)應用的解決方案，廣泛服務于汽車、3C、半導體、新能源（如鋰電、光伏、風電、儲能等）、食品飲料、服裝紡織、醫(yī)藥醫(yī)療、印刷包裝、軌道交通、工程機械、航空航天、鋼鐵冶金等各行各業(yè)的數字化轉型與智能化升級。通過各行業(yè)龍頭制造企業(yè)的需求牽引，帶動了一大批智能工廠非標定制自動化集成商快速崛起和發(fā)展壯大。

5.國產工業(yè)軟件迎來了發(fā)展的春天

工業(yè)軟件在長期工業(yè)實踐中應運而生。隨著我國持續(xù)加大支持國產工業(yè)軟件發(fā)展力度，為工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質環(huán)境和成長沃土，國產工業(yè)軟件正迎來發(fā)展壯大的春天。

對加快推進智能制造與新型工業(yè)化的思考和建議

雖然，近年來，我國推進智能制造取得了顯著的積極成效，但智能制造產業(yè)發(fā)展存在的問題和制約因素依然比較突出。立足新發(fā)展階段，繼續(xù)保持戰(zhàn)略定力，加快推進智能制造與新型工業(yè)化，著力提升制造業(yè)創(chuàng)新能力、供給能力、支撐能力和應用水平，依然任重道遠。為此，提出以下思考與建議：

1.厘清智能制造與工業(yè)互聯(lián)網、數字化轉型之間的關系

在推進新型工業(yè)化的過程中，智能制造、工業(yè)互聯(lián)網、數字化轉型等概念術語被頻繁提及，但也存在將智能制造、工業(yè)互聯(lián)網、數字化轉型的概念混為一談，或者對三者之間的關系不太明確的問題。應當明確和強調，智能制造是推進新型工業(yè)化、促進制造業(yè)高質量發(fā)展、建設制造強國的主攻方向；工業(yè)互聯(lián)網是實現智能制造的關鍵的使能技術，為智能制造提供了共性的關鍵基礎設施；數字化轉型是智能制造的基礎與前提。

2. 重視智能制造多層次人才的培養(yǎng)

加快推進新型工業(yè)化，加快發(fā)展智能制造，人才是關鍵。制造企業(yè)要推進智能制造的規(guī)劃、實施與落地，需要跨學科、多門類的專業(yè)知識跨界融合，需要多種知識的人才通力協(xié)作。然而，當前智能制造人才的嚴重匱乏，已成為制約智能制造建設的關鍵瓶頸。

從具體實踐來看，推進智能制造，制造企業(yè)需著重培養(yǎng)技能人才、應用人才、推進人才、領軍人才四個層級的智能制造人才，建立包括智能制造部門和業(yè)務部門人員（特別是智能制造核心相關的五大部門，即工藝部門、規(guī)劃部門、精益部門、自動化部門、數字化部門）共同搭建的企業(yè)智能制造人才網絡，從深度、廣度、高度三個層次打造企業(yè)的智能制造人才梯隊。

3. “數字化、柔性自動化、精益化、綠色化和智能化”相結合

推進智能制造的核心目的是幫助企業(yè)通過實現降本增效、節(jié)能降耗、提高產品質量、提升產品附加值、縮短產品上市周期、縮短制造供應鏈周期、滿足客戶個性化需求，以及向服務要效益等途徑，提升企業(yè)的核心競爭力和盈利能力。智能制造涵蓋了數字化、柔性自動化、精益化、綠色化和智能化。

“數字化”是將數字技術融合到企業(yè)之中，深化應用各種業(yè)務軟件和物聯(lián)網等新興技術，實現數據驅動的決策分析，徹底變革企業(yè)的業(yè)務流程，在智能制造推進過程中發(fā)揮著穿針引線的核心作用。“柔性自動化”強調在以自動化提升生產效率的同時，也應提升生產制造的柔性，以滿足多品種、快換型、短交付、個性化定制等制造需求。“精益化”強調對生產過程的精細化管理，通過分析和改善各個子流程，找出所有可能存在的浪費和不必要的資源消耗。

“綠色化”能夠提高資源高效循環(huán)利用水平，同時也是應對氣候變化，順應“碳達峰、碳中和”雙碳戰(zhàn)略，實現與自然和諧共生的需要。“智能化”的意義在于通過應用人工智能、大數據、云計算等技術，可實現具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產制造方式。因此，推進智能制造與新型工業(yè)化，應注重將數字化、柔性自動化、精益化、綠色化和智能化相結合。

4. 遵循“五級進階”開展智能工廠建設

智能工廠是智能制造的三個周期維度——產品生命周期、生產系統(tǒng)生命周期和供應鏈管理的商業(yè)生命周期的核心與交匯點，是智能制造的重要實踐領域。近年來，我國制造企業(yè)正在積極推進智能工廠建設，但也存在諸多問題和誤區(qū)。例如，盲目購買自動化設備和自動化產線，片面強調全自動化，追求“黑燈工廠”、機器換人等，或者單純強調技術的先進性；未重視設備數據的自動采集和車間聯(lián)網，依然存在大量信息化孤島和自動化孤島，生產設備績效不高，工廠運營層還是黑箱等。

真正的智能工廠應該是精益、透明、綠色、節(jié)能，人機協(xié)作，先進性與實效性相結合，能夠適應多品種小批量生產模式的柔性工廠。而且，智能工廠的建設并不能一蹴而就，而是一個循序漸進、持續(xù)改善的過程。制造企業(yè)推進智能工廠需要歷經“五級修煉”，從互聯(lián)工廠、透明工廠、數字化工廠、智能工廠到智慧工廠，逐步進階，漸進式地推進智能工廠建設。

6.構建“去中心化”的智能制造產業(yè)生態(tài)體系

智能制造是復雜的系統(tǒng)性工程，其涵蓋面廣，沒有任何一個廠商能夠提供面向眾多制造業(yè)細分行業(yè)的所有智能制造產品和解決方案。因此，構建健康的智能制造產業(yè)生態(tài)體系，對于加快推進智能制造至關重要。如今，我國智能制造生態(tài)體系積極發(fā)展，但大多還是以某個廠商為中心，這種生態(tài)屬于星型結構，還不是完整意義上的生態(tài)系統(tǒng)。健康的智能制造產業(yè)生態(tài)體系，應該是網狀結構，是“去中心化”的，涵蓋IT、工業(yè)軟件、工業(yè)自動化、咨詢服務機構、制造企業(yè)等，實現廠商與廠商之間、廠商與企業(yè)之間平等合作。同時，智能制造廠商之間應取長補短，軟硬件產品應當注重開放性和兼容性，有利于與其它相關產品集成應用。制造企業(yè)在進行智能制造相關產品選型時，也應當樹立生態(tài)合作的觀念，不是簡單地選擇供應商，而是要選擇長期的合作伙伴。

7.正確引導制造企業(yè)進行智能制造解決方案選型

智能制造具有鮮明的行業(yè)特質，各個行業(yè)雖然推進智能制造的理念相通，但實現路徑差異很大。同時，每家制造企業(yè)的基礎能力與水平、面臨的主要痛點與難點等也不盡相同。智能制造解決方案選型不合理，智能制造的推進工作將會陷入泥潭。企業(yè)在選型過程中，如果沒有進行合理的評估規(guī)劃，盲目導入智能制造解決方案，不僅可能導致投資完全得不到回報，更有可能因實施遇到困難而不得不推倒重來。因此，推進智能制造與新型工業(yè)化要取得實效，應高度重視正確引導制造企業(yè)進行各個領域解決方案的選型。而且，確保數據的質量，解決自動化孤島、信息孤島、云孤島、IT/OT的斷層等各類孤島問題，實現集成應用，也是企業(yè)推進智能制造取得實效的關鍵。

8.高度關注和引導中小企業(yè)推進智能制造

中小企業(yè)作為數量最大、最具活力的企業(yè)群體，是我國實體經濟的重要基礎。對于中小企業(yè)而言，推進智能制造是提升內生動力的重要途徑，能夠改善企業(yè)運營運作流程，提升企業(yè)生產效率，增強市場競爭力。然而，中小企業(yè)在推進智能制造過程中也面臨著資金、技術、人才等瓶頸問題。而且，不同行業(yè)、不同規(guī)模、產業(yè)鏈不同地位的企業(yè)，智能制造推進水平差異很大，需要有不同的推進策略。因此，應鼓勵和引導中小企業(yè)推進智能制造，同時發(fā)布相應的路線圖，以更好地指導中小企業(yè)企業(yè)推進智能制造實踐。

9.大力培育智能制造咨詢服務和培訓機構

在智能制造推進過程中，既需要能夠幫助企業(yè)進行軟硬件系統(tǒng)部署、實施與客戶化開發(fā)的服務機構，更需要中立的第三方咨詢服務機構。前者是智能制造廠商的實施服務合作伙伴，而后者則在智能制造領域擔當著“診斷號脈、開藥方”的職責，專業(yè)性要求很高，需要長期的經驗積累。只有“只開藥方，不賣藥”，才能保證咨詢服務機構的中立性，真正站在制造企業(yè)，即甲方的角度設身處地地考慮問題，幫助甲方制定智能制造系統(tǒng)的整體集成框架和實施路線圖。同時，由于培養(yǎng)多層次的智能制造人才，是智能制造供需雙方當前的緊迫需求，建議大力培育智能制造培訓機構，建立起面向智能制造推進人才的認證培訓機制。

結語

作為推進新型工業(yè)化、建設制造強國的主攻方向，智能制造發(fā)展水平關乎我國未來制造業(yè)的全球地位，對于推動實現制造業(yè)高質量發(fā)展，鞏固壯大實體經濟根基、加快發(fā)展現代產業(yè)體系具有重要意義。近年來，我國深入實施智能制造工程，取得了顯著的積極成效。

為進一步提高智能制造發(fā)展水平，加快推進新型工業(yè)化，必須明確智能制造與工業(yè)互聯(lián)網、數字化轉型之間的關系；重視智能制造多層次人才的培養(yǎng)；將“數字化、柔性自動化、精益化、綠色化和智能化”相結合，從互聯(lián)工廠、透明工廠、數字化工廠、智能工廠到智慧工廠逐步進階，漸進式地推進智能工廠建設；應當構建“去中心化”智能制造產業(yè)生態(tài)體系；必須正確引導制造企業(yè)進行智能制造解決方案轉型，高度重視和引導中小企業(yè)推進智能制造；同時，必須高度重視服務的價值，大力培育具有專業(yè)背景和服務經驗的智能制造咨詢服務和培訓機構。