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智能制造系統(tǒng)是一個(gè)覆蓋設(shè)計(jì)、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)、檢測(cè)等生產(chǎn)全過程的極其復(fù)雜的巨系統(tǒng)，企業(yè)要搭建一個(gè)完整的智能制造系統(tǒng)，最困難也是最核心的部分就是生產(chǎn)過程數(shù)字化。

數(shù)字化設(shè)計(jì)是智能制造系統(tǒng)的源頭，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化道路上必須要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。制造業(yè)中的設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、樣品制造、檢測(cè)檢驗(yàn)等一系列過程。傳統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)流程是以模塊分立形式，按照順序完成開發(fā)，產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)且質(zhì)量得不到保證。而數(shù)字化設(shè)計(jì)借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAX）、三維設(shè)計(jì)與建模工具等技術(shù)能夠賦予企業(yè)將研發(fā)過程全面數(shù)字化、模型化，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)流程的高度集成、協(xié)同與融合，大幅縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和開發(fā)費(fèi)用。

目前 CAX 類軟件在國(guó)內(nèi)制造業(yè)企業(yè)中已有一定程度應(yīng)用基礎(chǔ)，但從發(fā)展趨勢(shì)及與智能制造系統(tǒng)的契合程度來看，第三代產(chǎn)品設(shè)計(jì)語言 MBD（基于模型的設(shè)計(jì)）技術(shù)將成為數(shù)字化設(shè)計(jì)的主武器，MBD 的應(yīng)用將打通數(shù)字化設(shè)計(jì)與數(shù)字化制造，使三維模型成為制造的唯一數(shù)據(jù)源，讓產(chǎn)品模型在整個(gè)生命周期得到充分利用。

智能制造單元是針對(duì)離散加工現(xiàn)場(chǎng)，將一組能力相近的加工設(shè)備和輔助設(shè)備進(jìn)行模塊化、集成化、一體化的聚合，使其具備多品種少批量產(chǎn)品的生產(chǎn)輸出能力。對(duì)于離散制造領(lǐng)域的中小型企業(yè)來說，打造智能制造單元是開啟智能化道路行之有效的切入點(diǎn)，其最大的作用在于提升設(shè)備開動(dòng)率，加快生產(chǎn)節(jié)奏，“簡(jiǎn)單粗暴”的通過增加產(chǎn)出來提升企業(yè)收益。

“智造單元”是一種模塊化的小型數(shù)字化工廠實(shí)踐，整個(gè)單元由自動(dòng)化模塊、信息化模塊和智能化模塊三部分組成，以“最小的數(shù)字化工廠”實(shí)現(xiàn)企業(yè)在多品種小批量乃至單件自動(dòng)化的生產(chǎn)智能化。

打通數(shù)據(jù)→整合優(yōu)化→互聯(lián)互通→降本增效。生產(chǎn)全過程數(shù)字化是將“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)層面的數(shù)據(jù)連接、融合并形成一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)，通過對(duì)生產(chǎn)全過程數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、決策，優(yōu)化資源動(dòng)態(tài)配置，提升產(chǎn)品質(zhì)量管控。生產(chǎn)全過程數(shù)字化需要企業(yè)在人員配備、自動(dòng)化設(shè)備、設(shè)備連接、環(huán)境感知等各方面具備良好的基礎(chǔ)，即前文中提到的智能“神經(jīng)系統(tǒng)”包含的要素必須齊全。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)全過程數(shù)字化的重點(diǎn)工作是打通各種數(shù)據(jù)流，包括從生產(chǎn)計(jì)劃到生產(chǎn)執(zhí)行（ERP 與 MES）的數(shù)據(jù)流、MES 與控制設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。有條件的企業(yè)可以自主研發(fā)或委托開發(fā)生產(chǎn)數(shù)字化集成平臺(tái)，將不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備、軟件和人員無縫地集成為一個(gè)協(xié)同工作的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作。

讓一切物理實(shí)體流動(dòng)起來，節(jié)省空間、時(shí)間與人力資源。

物流倉(cāng)儲(chǔ)是制造業(yè)中極為重要的一環(huán)，如果說通信網(wǎng)絡(luò)是智能制造系統(tǒng)的神經(jīng)纖維，那么物流倉(cāng)儲(chǔ)則可視為智能制造系統(tǒng)的血管。智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠使原材料、輔助物料、在制品、制成品等物理對(duì)象在各個(gè)生產(chǎn)工序間順暢流轉(zhuǎn)，并通過提升倉(cāng)庫(kù)貨位利用效率、提高倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的靈活性與準(zhǔn)確性、合理控制庫(kù)存總量、降低物流倉(cāng)儲(chǔ)人員需求數(shù)量等方式大幅壓縮物流倉(cāng)儲(chǔ)成本。

智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)盡管不直接參與產(chǎn)品的生產(chǎn)，但作為整個(gè)智能制造系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)，其組成架構(gòu)也與之類似，分為設(shè)備層、操作層、企業(yè)層，設(shè)備層包括倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、物流設(shè)備、識(shí)別設(shè)備；操作層由 WMS、WCS、TMS 等軟件構(gòu)成；企業(yè)層則對(duì)接 ERP、CRM、SCM 等管理軟件的采購(gòu)、計(jì)劃、庫(kù)存、發(fā)貨等模塊，融入總系統(tǒng)的閉環(huán)中。

打造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型的入口，提升品牌價(jià)值與用戶粘性。銷售是所有企業(yè)的核心業(yè)務(wù)之一，智能制造系統(tǒng)中的銷售智能化除了應(yīng)用 CRM 等軟件管理銷售業(yè)務(wù)外，更為重要的是在訂單獲取層面發(fā)揮作用。在當(dāng)前個(gè)性化需求日益旺盛的環(huán)境下，企業(yè)通過建立定制平臺(tái)，能夠?qū)⒂脩籼崆耙氲疆a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中，通過差異化的定制參數(shù)、柔性化的生產(chǎn)，使個(gè)性化需求得到快速實(shí)現(xiàn)，以此提升品牌價(jià)值，增加用戶粘性。與之相匹配的，企業(yè)應(yīng)將定制平臺(tái)與智能制造系統(tǒng)中的研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、制造執(zhí)行等模塊實(shí)現(xiàn)協(xié)同與集成，實(shí)現(xiàn)從線上用戶定制方案，到線下柔性化生產(chǎn)的全定制過程；在企業(yè)后臺(tái)建立個(gè)性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)用戶的個(gè)性化需求特征進(jìn)行挖掘和分析，并反饋到研發(fā)設(shè)計(jì)部門，優(yōu)化產(chǎn)品及工藝，基于用戶需求新趨勢(shì)開展研發(fā)活動(dòng)。

以智能化服務(wù)拓展商業(yè)模式，推動(dòng)價(jià)值鏈向后延伸。智能制造視角下的產(chǎn)品服務(wù)是借助云服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘和智能分析等技術(shù)，捕捉、分析產(chǎn)品信息，更加主動(dòng)、精準(zhǔn)、高效的給用戶提供服務(wù)，推動(dòng)企業(yè)價(jià)值鏈向后延伸。遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)即是典型的制造企業(yè)智能化服務(wù)模式，企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)生產(chǎn)并已投入使用的智能產(chǎn)品的設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)操作、環(huán)境情況等維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、篩選、分析、儲(chǔ)存和管理，基于上述數(shù)據(jù)的分析結(jié)果為用戶提供產(chǎn)品的日常運(yùn)行維護(hù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、故障預(yù)警、診斷與修復(fù)、運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程升級(jí)等服務(wù)。

遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)可以有效降低設(shè)備故障率，提升設(shè)備使用率與使用壽命，既能減輕制造商的負(fù)擔(dān)，又能顯著提升產(chǎn)品價(jià)值。遠(yuǎn)程運(yùn)維對(duì)于企業(yè)產(chǎn)品的智能化程度要求較高，產(chǎn)品必須配備開放的數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)采集、通信模塊；企業(yè)還需建立遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)前端平臺(tái)與后端數(shù)據(jù)中心，采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)并基于大數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，向用戶提供增值服務(wù)。

數(shù)字孿生，即物理空間在信息空間的完全映射，信息在兩個(gè)空間中交互和融合，由統(tǒng)一“軟件”平臺(tái)協(xié)調(diào)和安排資源、能源、時(shí)間的最優(yōu)分配，并在反饋中不斷升級(jí)。由于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)器算法將替代人的決策過程，形成對(duì)資源、能源、時(shí)間等生產(chǎn)要素的動(dòng)態(tài)配置，并在數(shù)據(jù)反饋中不斷優(yōu)化算法精度，提升決策水平，即智能制造系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)制造具備自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行和自適應(yīng)能力。

回溯工業(yè)革命發(fā)展歷程，在機(jī)械化生產(chǎn)時(shí)期，信息技術(shù)尚未出現(xiàn)，所有生產(chǎn)要素都集中在物理空間中發(fā)生；到了電氣化生產(chǎn)時(shí)期，機(jī)器大規(guī)模生產(chǎn)拓展了實(shí)體要素發(fā)生的物理空間，從小作坊變成了大工廠。伴隨信息技術(shù)發(fā)展以及在制造領(lǐng)域的深入應(yīng)用，相對(duì)于物理空間中的實(shí)體要素外，信息和數(shù)據(jù)作為新生產(chǎn)要素，在企業(yè)活動(dòng)中扮演越來越重要的角色。

在當(dāng)前高度信息化和集成化的工業(yè)生產(chǎn)模式，生產(chǎn)線發(fā)生意外故障時(shí)，很容易致使全產(chǎn)線停機(jī)停產(chǎn)，例如高度精細(xì)化的汽車生產(chǎn)線，會(huì)造成每天數(shù)百萬級(jí)的損失。對(duì)于一些特殊工藝生產(chǎn)線，比如高溫高壓下的化工生產(chǎn)線，甚至面臨嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)和衍生災(zāi)害。因此工業(yè)生產(chǎn)過程中需要基于大量數(shù)據(jù)，在虛擬數(shù)字空間中進(jìn)行例如設(shè)備診斷、化學(xué)類生產(chǎn)過程的模擬，以及對(duì)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)工藝下結(jié)果的仿真預(yù)測(cè)等，從而防止現(xiàn)場(chǎng)故障、生產(chǎn)異常產(chǎn)生出嚴(yán)重后果。

工業(yè)設(shè)備數(shù)字孿生系統(tǒng)是以具體應(yīng)用需求為目標(biāo)，基于實(shí)體數(shù)字建模、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多融合技術(shù)，通過構(gòu)建物理空間與數(shù)字空間之間的閉環(huán)數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間和工業(yè)設(shè)備的虛實(shí)客觀映射，在數(shù)字空間對(duì)物理設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行呈現(xiàn)，并對(duì)歷史狀態(tài)進(jìn)行記錄?；谄錉顟B(tài)的映射和記錄，面向具體應(yīng)用需求，對(duì)物理空間的活動(dòng)進(jìn)行分析決策支持或閉環(huán)控制，并支持設(shè)備實(shí)體與數(shù)字孿生系統(tǒng)的雙向迭代優(yōu)化。其包括實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的物理設(shè)備、傳感系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、實(shí)體數(shù)字模型、數(shù)據(jù)模型、算法模型以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet）作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，已成為推動(dòng)智能制造發(fā)展的重要引擎。它將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合，賦能制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和高度柔性化。

首先，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為智能制造提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐。通過傳感器、設(shè)備和系統(tǒng)的連接，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集和信息傳遞。這些數(shù)據(jù)不僅包括設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)，還包括產(chǎn)品的生產(chǎn)軌跡、質(zhì)量指標(biāo)等信息。借助大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，制造企業(yè)可以從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的生產(chǎn)優(yōu)化點(diǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

其次，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了制造資源的高度集成和共享。在傳統(tǒng)制造模式下，企業(yè)往往存在資源孤島現(xiàn)象，生產(chǎn)設(shè)備、信息系統(tǒng)之間缺乏有效的協(xié)同和集成。而通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不同設(shè)備、工序、企業(yè)之間可以實(shí)現(xiàn)信息共享和資源整合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源的最大化利用。這種資源共享模式既可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，又可以提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置。

第三，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能智能制造實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能化和自動(dòng)化。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)和數(shù)據(jù)分析，制造企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能調(diào)度、自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控。生產(chǎn)設(shè)備可以根據(jù)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和精益化管理。同時(shí)，基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的預(yù)測(cè)性維護(hù)和故障預(yù)警，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

最后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為智能制造提供了開放和靈活的生態(tài)環(huán)境。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)，制造企業(yè)可以與供應(yīng)商、合作伙伴、客戶等各方建立起緊密的連接和協(xié)同關(guān)系。這種開放式的生態(tài)環(huán)境不僅可以促進(jìn)創(chuàng)新和知識(shí)共享，還可以為企業(yè)提供更多的商業(yè)機(jī)會(huì)和增長(zhǎng)空間。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的靈活性和可擴(kuò)展性也為企業(yè)未來的發(fā)展提供了更大的可能性和空間。

近年來，智能制造逐漸成為全球工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，而人工智能（AI）大模型的出現(xiàn)和應(yīng)用正是智能制造向前邁進(jìn)的重要驅(qū)動(dòng)力之一。

首先，工業(yè)大模型的部署將成為智能制造的核心支撐。通過在工業(yè)生產(chǎn)和制造過程中應(yīng)用 AI 大模型，可以實(shí)現(xiàn)更加智能化和靈活化的生產(chǎn)模式。這些大模型可以通過學(xué)習(xí)和分析大量數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程，并且在預(yù)測(cè)性維護(hù)、質(zhì)量控制等方面發(fā)揮重要作用。因此，加速工業(yè)大模型的部署將成為智能制造發(fā)展的重要推動(dòng)力。

其次，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系是智能制造發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)變得尤為重要。這不僅包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，還包括安全標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等方面。通過建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，可以提高智能制造產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際交流合作。

此外，對(duì)龍頭企業(yè)的支持和引導(dǎo)也是智能制造發(fā)展的關(guān)鍵。龍頭企業(yè)在智能制造領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，可以在關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā)和應(yīng)用方面發(fā)揮重要作用。國(guó)家層面應(yīng)設(shè)立智能制造發(fā)展基金，為企業(yè)的智能制造項(xiàng)目提供資金支持，推動(dòng)智能制造技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。

綜上所述，AI 大模型的應(yīng)用將成為智能制造的重要驅(qū)動(dòng)力，加速工業(yè)大模型的部署、完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)以及支持龍頭企業(yè)的發(fā)展，將為智能制造的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，助力中國(guó)智能制造走向更加智能化、高效化的未來。