智能制造典型場景參考指引2021年

1、智能制造典型場景參考指引（2021年）智能制造場景是指面向制造全過程的單個或多個環(huán)節(jié)，通過新一代信息技術、先進制造技術的深度融合，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15個環(huán)節(jié)52個智能制造典型場景，作為智能制造示范工廠建設的參考。一、工廠設計通過三維建模、系統(tǒng)仿真、設計優(yōu)化和模型移交，實現(xiàn)基于模型的工廠規(guī)劃、設計和交付，提高設計效率和質量，降低成本。1 .車間/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

2、真優(yōu)化。2 .車間/工廠數(shù)字化交付。搭建數(shù)字化交付平臺，集成虛擬建造、虛擬調試、大數(shù)據(jù)和AR/VR等技術，實現(xiàn)基于模型的工廠數(shù)字化交付，打破工廠設計、建設和運維期的數(shù)據(jù)壁壘，為工廠主要業(yè)務系統(tǒng)提供基礎共性數(shù)據(jù)支撐。二、產(chǎn)品研發(fā)通過原料物性分析、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)品開發(fā)與技術創(chuàng)新，提高設計效率，縮短研發(fā)周期。3 .產(chǎn)品數(shù)字化設計與仿真。應用計算機輔助設計工具（CAD、CAE等）和設計知識庫，集成三維建模、有限元仿真、虛擬測試等技術，應用新材料、新工藝，開展基于模型的產(chǎn)品設計、仿真優(yōu)化和測試。4 .原料性質表征與配方研發(fā)。建設物性表征系統(tǒng)或配方管理系統(tǒng)，應用快速評價、在

3、線制備檢測、流程模擬和材料試驗等技術，創(chuàng)建原料物性數(shù)據(jù)庫和模型庫，優(yōu)化原料選擇和配方設計，支撐生產(chǎn)全過程質量優(yōu)化和效益優(yōu)化。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，保障工藝可行性。5 .離散型工藝數(shù)字化設計。應用計算機輔助工藝過程設計工具（CAPP）和工藝知識庫，采用高效加工、精密裝配等先進制造工藝，集成三維建模、仿真驗證等技術，進行基于模型的離散工藝設計。6 .流程型工藝數(shù)字化設計。建設工藝技術系統(tǒng)和工藝知識庫，結合原料物性表征、工藝機理分析、過程建模和工藝集成等技術，開展過程工藝設計與流程全局優(yōu)化。四、計劃調度通過市場訂

4、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。7 .生產(chǎn)計劃優(yōu)化。構建企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）,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。8 .車間智能排產(chǎn)。應用高級計劃排程系統(tǒng)（APS）,集成調度機理建模、尋優(yōu)算法等技術，進行基于多約束和動態(tài)擾動條件下的車間排產(chǎn)優(yōu)化。9 .精準作業(yè)派工。依托制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）,建立人員技能庫、崗位資質庫等，開展基于人崗匹配、人員績效的精準人員派工。五、生產(chǎn)作業(yè)通過資源動態(tài)調配、工藝過程精確控制、智能加工和裝配、人機協(xié)同作業(yè)和精益生產(chǎn)管理，實現(xiàn)智能化生

5、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。10 .產(chǎn)線柔性配置。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，實現(xiàn)產(chǎn)線適應訂單、工況等變化的快速調整。11 .資源動態(tài)組織。構建制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）,集成大數(shù)據(jù)、運籌優(yōu)化、專家系統(tǒng)等技術，實現(xiàn)人力、設備、物料等制造資源的動態(tài)配置。12 .先進過程控制。依托先進過程控制系統(tǒng)（APC）,融合工藝機理分析、實時優(yōu)化和預測控制等技術，實現(xiàn)精準、實時和閉環(huán)過程控制。13 .工藝流程/參數(shù)動態(tài)調優(yōu)。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、流程建模和機器學習等技術，開展工藝流程和參數(shù)的動態(tài)優(yōu)化調整。14 .人機協(xié)同作業(yè)。集成機器人、

6、高端機床、人機交互設備等智能裝備，應用AR/VR、機器視覺等技術，實現(xiàn)生產(chǎn)的高效組織和作業(yè)協(xié)同。15 .精益生產(chǎn)管理。依托制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）,應用六西格瑪、6S管理和定置管理等精益工具和方法，開展基于數(shù)據(jù)驅動的人、機、料等精確管控，消除生產(chǎn)浪費。六、倉儲配送通過精準配送計劃、自動由入庫（進由廠）、自動物流配送和跟蹤管理，實現(xiàn)精細庫存管理和高效物流配送，提高物流效率和降低庫存量。16 .智能倉儲。集成智能倉儲（儲運）裝備，建設倉儲管理系統(tǒng)（WMS）,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）、盤庫和由庫（由廠）o17 .精準配送。應用倉儲管理系統(tǒng)（WM

7、S）和智能物流裝備，集成視覺/激光導航、室內定位和機器學習等技術，實現(xiàn)動態(tài)調度、自動配送和路徑優(yōu)化。18 .物料實時跟蹤。應用制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）或倉儲管理系統(tǒng)（WMS）,采用識別傳感、定位追蹤、物聯(lián)網(wǎng)和5G等技術，實現(xiàn)原材料、在制品和產(chǎn)成品流轉的全程跟蹤。七、質量管控通過智能在線檢測、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。19 .智能在線檢測。應用智能檢測裝備，融合缺陷機理分析、物性和成分分析和機器視覺等技術，開展產(chǎn)品質量等在線檢測、分析和結果判定。20 .質量精準追溯。建設質量管理系統(tǒng)（QMS）,集成條碼、標識和區(qū)塊鏈等技術，采集產(chǎn)品原料

8、、生產(chǎn)過程、客戶使用的質量信息，實現(xiàn)產(chǎn)品質量精準追溯。21 .產(chǎn)品質量優(yōu)化。依托質量管理系統(tǒng)（QMS）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。八、設備管理通過自動巡檢、維修管理、在線運行監(jiān)測、故障預測和運行優(yōu)化，實現(xiàn)精細化設備管理和預測性維護，提升設備運行效率、可靠性和精度保持性。22 .自動巡檢。應用工業(yè)機器人、智能巡檢裝備和設備管理系統(tǒng)，集成故障檢測、機器視覺、AR/VR和5G等技術，實現(xiàn)對設備的高效巡檢和異常報警等。23 .智能維護管理。建設設備管理系統(tǒng)，應用大數(shù)據(jù)和AR/VR等技術，開展檢維修計劃優(yōu)化、資源配置優(yōu)化，虛擬檢維

9、修方案驗證與技能實訓。24 .在線運行監(jiān)測與故障診斷。建設設備管理系統(tǒng)，融合智能傳感、故障機理分析、機器學習、物聯(lián)網(wǎng)等技術，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)判定、性能分析和故障預警。25 .預測性維護與運行優(yōu)化。構建故障預測與健康管理系統(tǒng)(PHM),集成故障機理分析、大數(shù)據(jù)、深度學習等技術，進行設備失效模式判斷、預測性維護及運行參數(shù)調優(yōu)。26 .資產(chǎn)全生命周期管理。建立企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM),應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和機器學習等技術，實現(xiàn)資產(chǎn)運行、檢維修、改造、報廢的全生命周期管理。九、安全管控通過安全隱患識別、安全態(tài)勢感知、安全事件決策和應急聯(lián)動響應，實現(xiàn)面向全環(huán)節(jié)的安全綜合管控，確保安全風險的可預知和可控制

10、。27 .安全風險實時監(jiān)測與識別。依托安全感知裝置和安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，集成危險和可操作性分析、機器視覺等技術，進行安全風險動態(tài)感知和精準識別。28 .安全事件智能決策與應急聯(lián)動?；诎踩录?lián)動響應處置機制和應急處置預案庫，融合大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術，實現(xiàn)安全事件處置的智能決策和快速響應。29 .?；分悄芄芸亍＝ㄔO?；饭芾硐到y(tǒng)，應用智能傳感、理化特征分析和專家系統(tǒng)等技術，實現(xiàn)?；反媪俊⑽恢?、狀態(tài)的實時監(jiān)測、異常預警與全過程管控。30 .危險作業(yè)自動化。依托自動化裝備，集成智能傳感、機器視覺和5G等技術，實現(xiàn)危險作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化。十、能源管理通過能耗全面監(jiān)測、能效分析優(yōu)化和能源平衡

11、調度，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。31 .能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測。建立能源管理系統(tǒng)（EMS）,集成智能傳感、大數(shù)據(jù)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。32 .能效優(yōu)化。依托能源管理系統(tǒng)（EMS）,應用能效優(yōu)化機理分析、大數(shù)據(jù)和深度學習等技術，基于設備運行參數(shù)或工藝參數(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)能源利用率提升。33 .能源平衡與調度。依托能源管理系統(tǒng)（EMS）,融合機理分析、大數(shù)據(jù)等技術，進行能源消耗量預測，實現(xiàn)關鍵裝備、關鍵環(huán)節(jié)能源的綜合平衡與優(yōu)化調度。十一、環(huán)保管控通過污染源管理與環(huán)境監(jiān)測、排放預警與管控、固廢處置與再利用，實現(xiàn)環(huán)保精細管控，降低污染物排放，

12、消除環(huán)境污染風險。34 .污染源管理與環(huán)境監(jiān)測。構建環(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)控與報警。35 .排放預警與管控。依托環(huán)保管理平臺，集成機器視覺、智能傳感和大數(shù)據(jù)等技術，實現(xiàn)排放實時監(jiān)測、分析預警和排放優(yōu)化方案輔助決策。36 .固廢處置與再利用。搭建固廢信息管理平臺，融合條碼、物聯(lián)網(wǎng)和5G等技術，進行固廢處置與循環(huán)再利用全過程監(jiān)控、追溯。37 .碳資產(chǎn)管理。開發(fā)碳資產(chǎn)管理平臺，集成智能傳感、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等技術，實現(xiàn)全流程碳排放追蹤、分析、核算和交易。十二、營銷管理通過市場趨勢預測、用戶需求挖掘、客戶數(shù)據(jù)分析和銷售計劃優(yōu)化，實

13、現(xiàn)需求驅動的精準營銷，提高營銷效率，降低營銷成本。38 .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。39 .銷售計劃動態(tài)優(yōu)化。依托客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）,應用大數(shù)據(jù)、機器學習等技術，挖掘分析客戶信息，構建用戶畫像和需求預測模型，制定精準銷售計劃。40 .銷售驅動業(yè)務優(yōu)化。通過銷售管理系統(tǒng)與設計、生產(chǎn)、物流等系統(tǒng)集成，應用大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術，根據(jù)客戶需求變化，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

14、戶粘性。41 .主動客戶服務。建設客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）,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。42 .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。43 .數(shù)據(jù)增值服務。分析產(chǎn)品的運行工況、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，提供專業(yè)服務、設備估值、融資租賃、資產(chǎn)處置等新業(yè)務。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。44 .采購策略優(yōu)化

15、。建設供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）,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。45 .供應鏈可視化。搭建供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）,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。46 .物流實時監(jiān)測與優(yōu)化。依托運輸管理系統(tǒng)（TMS）,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。47 .供應鏈風險預警與彈性管控。建立供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）,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、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，推動制造模式和商業(yè)模式創(chuàng)新，創(chuàng)造新價值。48 .用戶直連制造。通過用戶和企業(yè)的深度交互，提供滿足個性化需求的產(chǎn)品定制設計、柔性化生產(chǎn)和個性化服務等，創(chuàng)造獨特的客戶價值。49 .大批量定制。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