運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作指南

運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作指南

研究無(wú)源無(wú)線多參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器，高能量密度振動(dòng)能量收集器等前沿技術(shù)。研發(fā)傳感器與電路協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)工具，傳感器與電路單片集成工藝技術(shù)，硅基功能薄膜兼容制造等關(guān)鍵共性技術(shù)。開(kāi)發(fā)單片集成傳感器，陣列傳感器，多功能傳感器，低功耗傳感器，無(wú)線集成傳感器等產(chǎn)品。研究制定增材制造的材料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、裝備標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等7個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，為增材制造的廣泛產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，并顯著增強(qiáng)我國(guó)增材制造技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。隨著中低端產(chǎn)品加工制造產(chǎn)業(yè)重心向東南亞等發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，我國(guó)裝備制造業(yè)在全球地位面臨挑戰(zhàn)，急需利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器等增強(qiáng)裝備產(chǎn)品智能化程度，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的智能化生產(chǎn)線和數(shù)字化工廠，從而提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量，提升產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。世界制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)信息化的背景下，國(guó)際制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的需求更加迫切。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，正在引發(fā)對(duì)制造業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式的深刻變革，科技創(chuàng)新已成為推動(dòng)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。（一）智能正成為制造業(yè)的關(guān)鍵要素越來(lái)越多的制造企業(yè)通過(guò)應(yīng)用嵌入式軟件、微電子、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，提升產(chǎn)品智能化程度和研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理的智能化水平，打造高端產(chǎn)品和裝備，占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。同時(shí)，制造裝備控制技術(shù)的極大提高，使制造裝備的自診斷、自維護(hù)、自恢復(fù)成為現(xiàn)實(shí)，并將推動(dòng)制造裝備向智能化階段邁進(jìn)。（二）服務(wù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)模式變革，重塑制造業(yè)價(jià)值鏈在同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)和供大于求的全球市場(chǎng)環(huán)境下，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端向研發(fā)和產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)維護(hù)等服務(wù)生命周期轉(zhuǎn)移，更多的制造企業(yè)成為提供產(chǎn)品、服務(wù)、支持、自我服務(wù)和知識(shí)的綜合體。服務(wù)與制造相互滲透融合，從生產(chǎn)型制造走向服務(wù)型制造是大勢(shì)所趨，產(chǎn)業(yè)模式向定制化的規(guī)模生產(chǎn)和服務(wù)型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變特征明顯。（三）可持續(xù)發(fā)展成為制造業(yè)與自然、社會(huì)協(xié)調(diào)的重要主題綠色發(fā)展理念逐步成為共識(shí)，激勵(lì)制造企業(yè)開(kāi)始重視綠色技術(shù)在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)和回收利用等產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用，創(chuàng)新高效、節(jié)能、環(huán)保和可循環(huán)的新型制造工藝和裝備，不斷降低資源消耗和環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)優(yōu)化，符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的低碳環(huán)保和循環(huán)利用要求。（四）制造大數(shù)據(jù)和平臺(tái)成為高附加值增值服務(wù)的重要支撐工業(yè)大數(shù)據(jù)是制造企業(yè)高附加值增值服務(wù)的來(lái)源，制造企業(yè)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化在對(duì)制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和分析形成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)閉環(huán)的基礎(chǔ)上，將有效支撐企業(yè)制造過(guò)程優(yōu)化和經(jīng)營(yíng)管理決策，促進(jìn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)、用戶的精準(zhǔn)供給和企業(yè)間的資源分享利用，從而打造智慧企業(yè)，并為消費(fèi)者、用戶以及企業(yè)自身創(chuàng)造顯著的增量?jī)r(jià)值。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造以推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)、服務(wù)與制造融合發(fā)展為主線，以重塑制造業(yè)技術(shù)體系、生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈以及促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為目標(biāo)，探索一批引領(lǐng)發(fā)展的制造與服務(wù)新模式，突破一批網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造理論、關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)一批互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件，創(chuàng)建一批互聯(lián)網(wǎng)+制造服務(wù)平臺(tái)。（一）網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式與理論圍繞推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)、服務(wù)業(yè)與制造業(yè)融合發(fā)展以及打造智慧企業(yè)的創(chuàng)新需求，探索云制造等網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造新模式；研究智慧空間與工業(yè)大數(shù)據(jù)、服務(wù)型制造與制造服務(wù)融合等前沿理論；研發(fā)與構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)融合、多模式智能供應(yīng)鏈、服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同、多學(xué)科支撐的工業(yè)大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析、在線運(yùn)維與預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)等核心模型與關(guān)鍵技術(shù)。為重塑制造業(yè)技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈提供理論支撐。（二）互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件圍繞基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造服務(wù)新模式，面向創(chuàng)新設(shè)計(jì)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)與資源管理、產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)以及工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建，研發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品全數(shù)字化優(yōu)化和仿真、產(chǎn)品全生命周期/服務(wù)生命周期管理、資源管理與智能供應(yīng)鏈協(xié)同、基于OT的智能服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析等平臺(tái)系統(tǒng)與軟件，形成互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件系統(tǒng)，支撐網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造創(chuàng)新發(fā)展。（三）基于互聯(lián)網(wǎng)+的創(chuàng)新設(shè)計(jì)探索支撐制造業(yè)要素資源共享互聯(lián)及社會(huì)力量參與互動(dòng)的研發(fā)設(shè)計(jì)新模式；攻克互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下設(shè)計(jì)資源共享、研發(fā)設(shè)計(jì)價(jià)值鏈協(xié)同以及眾創(chuàng)空間構(gòu)建新技術(shù)；研發(fā)支持云制造的設(shè)計(jì)資源共享與協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)、典型行業(yè)眾創(chuàng)服務(wù)平臺(tái)以及制造業(yè)產(chǎn)品眾包設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)。推進(jìn)制造業(yè)從企業(yè)創(chuàng)新到眾創(chuàng)眾包的發(fā)展轉(zhuǎn)變。（四）資源管理與智能供應(yīng)鏈攻克互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下基于工業(yè)云與工業(yè)大數(shù)據(jù)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理及資源集成共享技術(shù)、智能供應(yīng)鏈協(xié)同與精準(zhǔn)服務(wù)技術(shù)；研發(fā)制造核心企業(yè)和第三方服務(wù)商主導(dǎo)的多模式制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理與資源集成共享云平臺(tái)、智能供應(yīng)鏈管理集成平臺(tái)與產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈協(xié)同云平臺(tái)；構(gòu)建企業(yè)制造資源協(xié)同空間。推動(dòng)從企業(yè)運(yùn)行向價(jià)值鏈協(xié)同運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變。（五）產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)攻克制造服務(wù)價(jià)值鏈重構(gòu)、產(chǎn)品服務(wù)生命周期管理、在線運(yùn)維與預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)等關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)產(chǎn)品服務(wù)生命周期集成管理平臺(tái)、制造服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同云服務(wù)平臺(tái)以及高端裝備智能預(yù)測(cè)與精準(zhǔn)服務(wù)云平臺(tái)；打造制造與服務(wù)融合的服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同新體系。支撐制造業(yè)向制造+服務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)。（六）工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)攻克產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈、資源數(shù)據(jù)鏈、供應(yīng)數(shù)據(jù)鏈、制造數(shù)據(jù)鏈、服務(wù)數(shù)據(jù)鏈及其無(wú)縫集成、工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的企業(yè)智能決策與預(yù)測(cè)預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的企業(yè)業(yè)務(wù)管控與決策分析、企業(yè)智慧數(shù)據(jù)空間構(gòu)建等技術(shù)系統(tǒng)；打造云制造服務(wù)平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)等；構(gòu)建企業(yè)智慧數(shù)據(jù)空間，開(kāi)展平臺(tái)典型應(yīng)用。綠色制造重點(diǎn)面向我國(guó)制造業(yè)發(fā)展中高能耗、高污染的問(wèn)題，以提高資源能源效率和降低環(huán)境負(fù)荷為主線，以綠色產(chǎn)品、綠色工廠為目標(biāo)，掌握生態(tài)設(shè)計(jì)理論與工具、綠色制造方法與工藝、試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)、綠色標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等基礎(chǔ)共性技術(shù)，推廣基礎(chǔ)制造工藝綠色化、流程工業(yè)綠色化技術(shù)，提升通用設(shè)備產(chǎn)品能效、工業(yè)廢棄物回收再制造與再資源化等生態(tài)效率水平。（一）基于綠色理念的減量化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過(guò)創(chuàng)新研發(fā)，突破新材料應(yīng)用及改性設(shè)計(jì)、節(jié)能降噪設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制設(shè)計(jì)、可拆解與回收設(shè)計(jì)等生態(tài)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。掌握全生命周期高效綠色循環(huán)再利用基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性資源高效綠色循環(huán)再利用。研究典型綠色產(chǎn)品新原理、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)一批綠色制造前沿技術(shù)、核心技術(shù)與裝備，開(kāi)發(fā)推廣綠色產(chǎn)品，引導(dǎo)綠色生產(chǎn)。（二）綠色加工工藝與裝備重點(diǎn)研究基礎(chǔ)工藝綠色化技術(shù)、流程工業(yè)綠色工藝技術(shù)、量大面廣的典型通用設(shè)備產(chǎn)品節(jié)能、減排、降耗技術(shù)。實(shí)施重點(diǎn)行業(yè)系統(tǒng)改造的示范應(yīng)用。開(kāi)發(fā)高效清潔基礎(chǔ)制造工藝及裝備、無(wú)害化表面處理工藝技術(shù)、少無(wú)切削液清潔加工工藝與設(shè)備、鋼鐵短流程工藝、有色金屬清潔冶煉工藝。開(kāi)展制造工藝創(chuàng)新和集成應(yīng)用，加快實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)制造系統(tǒng)和裝備的綠色升級(jí)。（三）制造系統(tǒng)能效優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)圍繞制造系統(tǒng)能效優(yōu)化與提升和終端用能產(chǎn)品節(jié)能，突破產(chǎn)品能效及其集成優(yōu)化匹配技術(shù)，制造系統(tǒng)機(jī)群綜合能效模型與智能分析技術(shù)、機(jī)群綜合能效的智能協(xié)同優(yōu)化控制技術(shù)；掌握系統(tǒng)能效分析與獲取、能效評(píng)價(jià)、監(jiān)控與優(yōu)化管理、設(shè)備系統(tǒng)能效提升、工藝系統(tǒng)多目標(biāo)決策優(yōu)化、工件比能效率提升等系列關(guān)鍵技術(shù)；在規(guī)模以上企業(yè)開(kāi)展車間、工廠以及產(chǎn)業(yè)集群的能耗定額管理和高能效優(yōu)化運(yùn)行，推行制造系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)和優(yōu)化應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)概況（一）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基本概述以反饋控制為核心、機(jī)構(gòu)為被控對(duì)象、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是人類發(fā)明和制造機(jī)器的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。人類通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)來(lái)制造更有序、高效、高速、精密、穩(wěn)定和可靠的好機(jī)器。機(jī)器改變世界，而運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)改變機(jī)器設(shè)計(jì)與制造，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的制器之技?，F(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展起源于工業(yè)革命后對(duì)蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精確控制的想法。得益于現(xiàn)代控制理論、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，并已廣泛應(yīng)用于微電子、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子加工和檢測(cè)、生產(chǎn)自動(dòng)化等各類工業(yè)制造領(lǐng)域。在現(xiàn)代化工業(yè)時(shí)代，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家裝備自動(dòng)化、智能化水平的標(biāo)志，體現(xiàn)了制造業(yè)的發(fā)展水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是智能制造裝備的核心基礎(chǔ)部件，決定了裝備的精度、效率，是不同品牌裝備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。從基本結(jié)構(gòu)上看，典型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括控制器、驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)（執(zhí)行器）和傳感器三大部件。其具體功能是在復(fù)雜條件下，將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)高速、高精度的軌跡和位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制或力控制。其中，運(yùn)動(dòng)控制器相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的大腦，驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)相當(dāng)于心臟和血管，傳感器則是神經(jīng)系統(tǒng)的感知單元。而機(jī)械系統(tǒng)就是承載任務(wù)的四肢。運(yùn)動(dòng)控制器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送控制指令，驅(qū)動(dòng)器將其轉(zhuǎn)化為能夠運(yùn)行電機(jī)的電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)工作機(jī)械（負(fù)載）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，電機(jī)和機(jī)械系統(tǒng)的多種傳感器經(jīng)過(guò)信號(hào)處理將實(shí)時(shí)信息反饋給控制器，控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分集成，硬件即工業(yè)控制板卡，包括主控單元、信號(hào)處理等部分，軟件包括運(yùn)動(dòng)控制算法、邏輯任務(wù)、系統(tǒng)調(diào)度及相關(guān)工業(yè)應(yīng)用軟件。硬件的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)，軟件、算法的優(yōu)劣，共同決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、效率。在硬件的差異化不明顯的情況下，軟件算法是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)控制軟件可在使用過(guò)程中通過(guò)升級(jí)來(lái)提升性能或改變用途，從而使智能化裝備具有真正的柔性。在裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，整體制造業(yè)向精益管理綜合能力和全局效益提升方向發(fā)展的背景下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心指標(biāo)就應(yīng)包括：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的整體可靠性、穩(wěn)定性，適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的性能和功能指標(biāo)（高速高精、高實(shí)時(shí)性和高帶寬等）和快速二次開(kāi)發(fā)能力，以及人機(jī)交互的友好、易用與可重構(gòu)，針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)（智能感知與故障診斷）能力，與產(chǎn)線及周邊設(shè)備交互并參與整體節(jié)拍效率、產(chǎn)能以及供應(yīng)鏈的決策等。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)核心部件運(yùn)動(dòng)控制器是指以邏輯控制單元為核心，以傳感器為信號(hào)敏感元件，以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置，其主要任務(wù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的要求和傳感器件的信號(hào)進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或其它動(dòng)力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號(hào)。運(yùn)動(dòng)控制器由硬件、固件、軟件等組成，其中硬件部分包括微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路、通信接口、電源等；固件是指固化在微處理器、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件等元件中的軟件；軟件部分由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制指令編譯器、運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的預(yù)處理及優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)、通信管理等模塊構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)控制器負(fù)責(zé)向伺服系統(tǒng)等部件傳遞控制指令，是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心模塊，其性能直接決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能水平。運(yùn)動(dòng)控制器可分為插卡式運(yùn)動(dòng)控制器、嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器和網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器。插卡式運(yùn)動(dòng)控制器又稱為PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器，以板卡形態(tài)存在，通常采用高性能DSP和FPGA作為核心處理器。用戶通常以PC機(jī)作為信息處理平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)控制器以插卡形式嵌入PC機(jī)，即PC+運(yùn)動(dòng)控制器的模式，將PC機(jī)的信息處理能力和開(kāi)放式的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)高性能多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制和高速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要代表廠商包括固高科技、雷賽智能、美國(guó)泰道、翠歐、眾為興等。以工業(yè)計(jì)算機(jī)的形態(tài)存在，集成了工業(yè)計(jì)算機(jī)和插卡式運(yùn)動(dòng)控制器。在延續(xù)了插卡式運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)控制性能的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)普通PC機(jī)的基本功能，是用戶理想的嵌入式一體化解決方案，也是運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展的重要方向。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要代表廠商包括FANUC、固高科技、翠歐、ACS等。網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器的形態(tài)可以是插卡式，也可以是嵌入式，或者是獨(dú)立運(yùn)行模式。其與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的鏈接是采用各類工業(yè)總線形式，如Ethercat、Profinet、DeviceNet、Sercos、CC-Link、RTEX、MII/III。過(guò)去由于工業(yè)總線均來(lái)自歐美和日本，所以網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器基本為國(guó)外壟斷，主要廠家包括倍福、西門(mén)子、施耐德、三菱、松下、安川等。固高科技著力發(fā)展我國(guó)自主可控的多主從等環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)gLink系列，自2016年陸續(xù)推出各種形式的系列產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)是一種能對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)按預(yù)定要求進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），實(shí)現(xiàn)輸出變量精確跟隨或復(fù)現(xiàn)輸入變量。伺服系統(tǒng)通常由驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器是用來(lái)控制電機(jī)的一種裝置，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)，一般通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可精準(zhǔn)控制速度，位置，可將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。交流伺服系統(tǒng)依據(jù)不同的電機(jī)運(yùn)行原理分為永磁同步交流伺服系統(tǒng)、感應(yīng)交流伺服系統(tǒng)、磁阻同步交流伺服系統(tǒng)和無(wú)刷直流伺服系統(tǒng)，當(dāng)前市場(chǎng)以永磁同步電機(jī)及無(wú)刷直流伺服電機(jī)為主。交流伺服電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器磁場(chǎng)換向?qū)崿F(xiàn)電流的精確通知，同時(shí)它具備轉(zhuǎn)矩密度大、效率高、力矩大，響應(yīng)快，可靠性高等特點(diǎn)，在工業(yè)場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用。直流伺服系統(tǒng)由直流伺服驅(qū)動(dòng)器和直流伺服電機(jī)組合構(gòu)成。直流伺服電機(jī)通過(guò)電刷進(jìn)行換向，驅(qū)動(dòng)器只需輸出正負(fù)直流電機(jī)即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反運(yùn)行。由于直流電機(jī)的輸出特性，它的力矩線性、平穩(wěn)，通常被用在高精密的控制領(lǐng)域。同時(shí)，直流伺服電機(jī)可配備編碼器形成閉環(huán)系統(tǒng)。因此，直流伺服系統(tǒng)可準(zhǔn)確掌握電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)精確的定位。步進(jìn)系統(tǒng)由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)組合構(gòu)成，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收指令信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)固定的角度，因此可通過(guò)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。步進(jìn)系統(tǒng)通常為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，在步進(jìn)電機(jī)添加編碼器后也可形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開(kāi)發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)我國(guó)激光制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，大幅提升我國(guó)高端激光制造技術(shù)與裝備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。（一）激光與材料的相互作用機(jī)理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領(lǐng)域的國(guó)家重大需求，探索激光與材料相互作用的復(fù)雜物化過(guò)程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應(yīng)用。開(kāi)展大功率激光/短波長(zhǎng)激光與材料相互作用機(jī)理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質(zhì)表面制造、精細(xì)制造、極端微結(jié)構(gòu)、高精高效制造等制造機(jī)制與實(shí)現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動(dòng)力學(xué)，掌握激光晶體/光學(xué)晶體、半導(dǎo)體激光芯片等激光器關(guān)鍵功能部件的國(guó)產(chǎn)化。針對(duì)高端制造用激光器的迫切需求，開(kāi)展工業(yè)化光纖/半導(dǎo)體大功率激光器制造技術(shù)、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術(shù)、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長(zhǎng)激光器制造技術(shù)等方面的研究，開(kāi)展激光器標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高性能激光器及核心關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。（三）復(fù)雜構(gòu)件表面的激光精細(xì)制造技術(shù)與裝備研究激光表面精細(xì)制造、激光清洗、激光拋光等核心技術(shù)，探索器件表面功能性結(jié)構(gòu)的激光高質(zhì)、高效制造機(jī)理與新技術(shù)，研究關(guān)鍵構(gòu)件表面微結(jié)構(gòu)成形機(jī)理與實(shí)現(xiàn)方法，并掌握激光光束路徑規(guī)劃及高速掃描、激光制造裝備在線監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償、激光制造過(guò)程精密在線檢測(cè)等裝備關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)航空航天、微電子、生物醫(yī)療等領(lǐng)域典型復(fù)雜構(gòu)件的激光精密加工技術(shù)與裝備，提升國(guó)產(chǎn)激光制造技術(shù)與裝備的競(jìng)爭(zhēng)力。（四）大功率激光高效制造技術(shù)與裝備研究特殊工況下的激光制造機(jī)理與失效行為，突破大型構(gòu)件激光制造裝備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)瓶頸，攻克大型構(gòu)件定位、質(zhì)量在線檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強(qiáng)化、激光焊接以及激光復(fù)合制造等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)面向飛機(jī)、船舶、高鐵等大型構(gòu)件制造中的高端激光制造技術(shù)、裝備與標(biāo)準(zhǔn)。（五）先進(jìn)激光精密微細(xì)制造技術(shù)與裝備針對(duì)航空航天、微電子、新型微小航空器件、光子集成器件等領(lǐng)域，突破激光衍射極限的納米尺度制造、復(fù)雜微納操縱及激光納米連接、激光光束整形與協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)硬脆材料高效精密制造、異種材料的激光高性能連接制造、極端微納結(jié)構(gòu)精細(xì)制造等技術(shù)與裝備，并設(shè)計(jì)和加工若干具有重大應(yīng)用前景的新型功能器件。工業(yè)傳感器針對(duì)工業(yè)互聯(lián)、智能制造的高端需求，順應(yīng)傳感器微型化、集成化、智能化發(fā)展趨勢(shì)，形成一批高端傳感器和儀器儀表產(chǎn)品，支撐我國(guó)智能制造發(fā)展，解決微納傳感器硅基兼容制造、封裝、可靠性、集成化等核心共性技術(shù)，引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展。（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用微納傳感器研究無(wú)源無(wú)線多參數(shù)監(jiān)測(cè)傳感器，高能量密度振動(dòng)能量收集器等前沿技術(shù)。研發(fā)傳感器與電路協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)及設(shè)計(jì)工具，傳感器與電路單片集成工藝技術(shù)，硅基功能薄膜兼容制造等關(guān)鍵共性技術(shù)。開(kāi)發(fā)單片集成傳感器，陣列傳感器，多功能傳感器，低功耗傳感器，無(wú)線集成傳感器等產(chǎn)品。（二）離散制造業(yè)用微納傳感器研究柔性襯底傳感器，芯片級(jí)原子效應(yīng)傳感器等前沿技術(shù)，研發(fā)數(shù)字全場(chǎng)激光超聲檢測(cè)技術(shù)，高精度二維三維光柵測(cè)試等關(guān)鍵共性技術(shù)。研發(fā)運(yùn)動(dòng)部件溫度、應(yīng)變、振動(dòng)傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，微型繼電器，微型電場(chǎng)傳感器，多維位移同步測(cè)量傳感器，微型高精度姿態(tài)測(cè)量單元等產(chǎn)品。（三）流程工業(yè)用微納傳感器研究高精度諧振式壓力傳感器，微型聲矢量傳感器等前沿技術(shù)。研發(fā)傳感器芯片與封裝材料特性測(cè)試技術(shù)及其數(shù)據(jù)庫(kù)，微傳感器可靠性及其測(cè)試等關(guān)鍵共性技術(shù)。研發(fā)高溫壓力傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、紅外高溫傳感器、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)氣體檢測(cè)傳感器等產(chǎn)品。（四）智能制造用儀器儀表研究智能儀器儀表可靠性建模、設(shè)計(jì)與仿真，參數(shù)標(biāo)定與校準(zhǔn)、非線性補(bǔ)償方法等動(dòng)態(tài)測(cè)試與性能評(píng)估，關(guān)鍵部件芯片化等前沿技術(shù)；研發(fā)復(fù)雜工業(yè)測(cè)量?jī)x表在線標(biāo)定，高端智能測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì)、精確自動(dòng)補(bǔ)償、生產(chǎn)工藝、裝配等，在線分析儀器小型化關(guān)鍵部件、微弱信號(hào)精密檢測(cè)等共性關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)高精度壓力/質(zhì)量/流量/物位儀表，壓力/質(zhì)量流量?jī)x表在線批量化標(biāo)定裝置，小型化在線分析儀、感知/控制/驅(qū)動(dòng)一體化控制器等產(chǎn)品。（五）特種專用儀器儀表研究力熱平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多傳感器三維納米定位等納米三坐標(biāo)測(cè)量，工件姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量、空間坐標(biāo)測(cè)量、大型零部件尺寸和形位誤差測(cè)量、激光跟蹤等大型裝備制造智能化測(cè)量等前沿技術(shù)，研發(fā)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)虛擬測(cè)量、工業(yè)設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)故障診斷、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥設(shè)計(jì)、制造和仿真等共性關(guān)鍵技術(shù)，研制激光跟蹤測(cè)量?jī)x器、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)虛擬測(cè)量?jī)x表、復(fù)雜機(jī)械運(yùn)行故障檢測(cè)等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)專用診斷儀器、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥等。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)我國(guó)運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)根植于中國(guó)制造。一方面，深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力建設(shè)是我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)；另一方面，中國(guó)擁有全球最完整的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，最豐富的工藝業(yè)態(tài)和最龐大的消費(fèi)群體。這兩點(diǎn)決定了中國(guó)智能制造，以及其核心基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期較快的高質(zhì)量發(fā)展，且中長(zhǎng)期看將整體達(dá)到乃至引領(lǐng)全球競(jìng)爭(zhēng)力水平。這是行業(yè)發(fā)展面臨的長(zhǎng)期機(jī)遇。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)是典型的人才與技術(shù)密集型行業(yè)，這既是行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壁壘，也是最大的發(fā)展挑戰(zhàn)：一方面，運(yùn)動(dòng)控制融合了軟件算法、電子、通信、光學(xué)、機(jī)械等多學(xué)科交叉的技術(shù)和人才，且需要長(zhǎng)期深入工業(yè)一線應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行不斷的知識(shí)反饋、經(jīng)驗(yàn)吸收和技術(shù)迭代，是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用實(shí)踐緊密結(jié)合的高競(jìng)爭(zhēng)壁壘領(lǐng)域。另一方面，隨著產(chǎn)品和工藝裝備的精密度與復(fù)雜性的進(jìn)一步提高，技術(shù)綜合程度不斷增加，以及生產(chǎn)工藝過(guò)程日益成為一個(gè)各工序緊密聯(lián)系著的有機(jī)整體，現(xiàn)代智能制造對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才提出了更高的挑戰(zhàn)。當(dāng)前智能制造產(chǎn)業(yè)的高技能人才尤其是高端復(fù)合型人才緊缺嚴(yán)重，而高技能人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，難度大，行業(yè)高素質(zhì)人才的緊缺一定程度上制約了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，亟需打造真正有效的產(chǎn)學(xué)研培育模式，滿足產(chǎn)業(yè)人才的迫切需求。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展情況及發(fā)展趨勢(shì)（一）運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)高可靠性是指產(chǎn)品可在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，通常以平均無(wú)故障時(shí)間來(lái)界定。工業(yè)裝備能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地可靠運(yùn)行是用戶的最基本要求。現(xiàn)代工業(yè)場(chǎng)景下，裝備的系統(tǒng)復(fù)雜度提升，非確定性因素增加。作為裝備的大腦，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)需在面對(duì)各種作業(yè)環(huán)境和需求變化的情況下，消除整體系統(tǒng)的非確定性，保證裝備的長(zhǎng)期穩(wěn)定有效運(yùn)行。隨著運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，軟件的可靠性主要體現(xiàn)在其容錯(cuò)能力和代碼強(qiáng)健性上，而對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)，在持續(xù)降低系統(tǒng)功耗的同時(shí)，提升其在各種嚴(yán)苛環(huán)境下（高溫高濕、超低溫和溫度沖擊、粉塵油污、腐蝕性氣體、金屬顆粒物、強(qiáng)電磁干擾等）的抗干擾能力、7×24小時(shí)運(yùn)行環(huán)境中抗疲勞強(qiáng)度、抗擾動(dòng)能力和信號(hào)鏈傳遞損失與補(bǔ)償?shù)?。作為智能制造裝備的核心基礎(chǔ)部件，高可靠性對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)基本的核心要求。一方面，在生產(chǎn)過(guò)程中需采用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選測(cè)試的優(yōu)質(zhì)元器件，組裝過(guò)程也應(yīng)具備嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序，以確保裝備長(zhǎng)期使用時(shí)的高穩(wěn)定性和高可靠性。另一方面，運(yùn)行中控制系統(tǒng)的故障源經(jīng)常來(lái)自于各類連接點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)部件擾動(dòng)。如何減少連接，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)安全，以更加緊湊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的控制過(guò)程，在保證可靠性的同時(shí)，還要能夠支撐更加復(fù)雜的算力需求。實(shí)時(shí)性作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，是指事件發(fā)生的時(shí)間確定性（相對(duì)與絕對(duì)的確定），以及在此基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)和快速性，這對(duì)設(shè)備和任務(wù)間的時(shí)間同步精度，以及系統(tǒng)中的任務(wù)執(zhí)行效率提出了新的要求。實(shí)時(shí)性需要解決在保證運(yùn)動(dòng)控制事件的時(shí)間確定性情況下系統(tǒng)的冗余安全、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中信息實(shí)時(shí)交互、多時(shí)鐘源協(xié)同精準(zhǔn)補(bǔ)償，復(fù)雜系統(tǒng)相位控制中的高速信號(hào)處理和大型軟件的實(shí)時(shí)性處理等等。高速高精度是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在性能上永恒的追求，面對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，高速高精的具體指標(biāo)有所不同，但總體指標(biāo)要基于被控對(duì)象的模型辨識(shí)，對(duì)速度和控制精度進(jìn)行自適應(yīng)和自優(yōu)化，取得綜合性全局最優(yōu)。類似木桶效應(yīng)，一個(gè)系統(tǒng)的整體性能取決于最短的木板。輸入激勵(lì)信號(hào)源的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與被控對(duì)象響應(yīng)能力是否匹配，系統(tǒng)各控制環(huán)節(jié)的同步性，傳感反饋的物理分辨率精度，系統(tǒng)模型辨識(shí)的線性化能力，機(jī)械系統(tǒng)諧振頻率和動(dòng)剛度特征，關(guān)鍵部件熱傳導(dǎo)與熱輻射效應(yīng)，信號(hào)鏈完整度、擾動(dòng)頻域是否與工作頻域重合等，都會(huì)制約系統(tǒng)整體高速高精度性能指標(biāo)的達(dá)成，成為最短的那塊木板。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)放性代表系統(tǒng)要為用戶打開(kāi)二次技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝快速迭代升級(jí)的技術(shù)路徑，并為用戶自身核心競(jìng)爭(zhēng)力構(gòu)建提供必要的技術(shù)手段。靈活性意指系統(tǒng)要能適應(yīng)各種復(fù)雜工藝要求的能力，既有性能上的深度和功能上的寬度，還要具備多源異構(gòu)系統(tǒng)的重構(gòu)便利性。易用性表示系統(tǒng)需具備人機(jī)交互的友好、直觀、簡(jiǎn)便，安裝調(diào)試的簡(jiǎn)潔、安全，運(yùn)行維護(hù)的可預(yù)測(cè)、便捷和低成本。在現(xiàn)代智能制造更高精度、效率和制程柔性化的需求下，未來(lái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的核心需求之一為實(shí)現(xiàn)開(kāi)放性、靈活性、易用性的統(tǒng)一。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備采用的電機(jī)和I/O數(shù)量有限，往往采用一對(duì)一直連的方式連接。直連方式最大的問(wèn)題在于布線復(fù)雜，線纜使用量較大，同時(shí)傳輸信號(hào)極易受到干擾。為解決這些問(wèn)題，各裝備或部件廠商紛紛采用高速工業(yè)總線連接伺服驅(qū)動(dòng)器及運(yùn)動(dòng)控制器，網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)明顯。采用高速工業(yè)總線后，運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器和I/O模塊之間除了常規(guī)的控制命令及反饋信息傳遞外，還可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器的各類參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜靈活的控制要求，設(shè)備連接的軸數(shù)和I/O數(shù)量也不斷增加。在數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢(shì)下，工業(yè)總線作為工業(yè)數(shù)字血管的重要性日益凸顯。逐漸成長(zhǎng)為現(xiàn)代工業(yè)體系內(nèi)一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，并作為智能制造體系的底層核心技術(shù)支撐，成為制造大國(guó)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。在新的工業(yè)體系中，工業(yè)數(shù)據(jù)成為制造業(yè)的血液，居于核心位置。以工業(yè)數(shù)據(jù)為脈絡(luò)，整個(gè)智能制造邏輯重構(gòu)為數(shù)據(jù)產(chǎn)生（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)）、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理與價(jià)值發(fā)掘幾個(gè)環(huán)節(jié)。從制造效率及工業(yè)大數(shù)據(jù)安全可靠角度看，制造業(yè)領(lǐng)域必須完整實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)總線到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)的技術(shù)升級(jí)。未來(lái)工業(yè)場(chǎng)景下，對(duì)工業(yè)裝備的控制已經(jīng)不僅僅是幾個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)控制和邏輯控制，而是基于全互聯(lián)的綜合系統(tǒng)控制。從底層的智能傳感、控制決策、數(shù)據(jù)信息交互到基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的分析決策，全鏈打通，實(shí)現(xiàn)端到端、端到云的大系統(tǒng)閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)單臺(tái)裝備、柔性工作站和工作島及自動(dòng)化產(chǎn)線的綜合運(yùn)維成本降低、產(chǎn)品生命周期優(yōu)化、生產(chǎn)效率提升、節(jié)能環(huán)保等多方面的進(jìn)步。不同于過(guò)去Profinet、EtherCAT等工業(yè)上已經(jīng)具備的工業(yè)總線概念，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全互聯(lián)（高速工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全與互聯(lián)互通）從標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)、交互、數(shù)據(jù)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)乃至生態(tài)等各個(gè)方面都要考慮安全可信體系的建立，還要考慮多主從架構(gòu)的數(shù)據(jù)安全與高度同步、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路的多級(jí)實(shí)時(shí)與可靠性、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼叭ブ行幕⒎植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)處理、共性模型算法提取與深化，以及智能算力分布等多維技術(shù)研發(fā)、耦合驗(yàn)證和復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用。我國(guó)制造業(yè)發(fā)展取得的成績(jī)（一）制造業(yè)總量躍居世界第一，成為名副其實(shí)的制造大國(guó)近年來(lái)我國(guó)制造業(yè)總體規(guī)模已居世界第一位，綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，不僅對(duì)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，而且成為支撐世界經(jīng)濟(jì)的重要力量。2014年，我國(guó)工業(yè)增加值達(dá)到22．8萬(wàn)億元，占GDP的比重達(dá)到35．85%。2013年我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)出占世界比重達(dá)到20．8%。在500余種主要工業(yè)產(chǎn)品中，我國(guó)有220多種產(chǎn)量位居世界第一。制造業(yè)的快速發(fā)展，直接促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度、質(zhì)量和效益，增強(qiáng)了我國(guó)在全球化格局中的國(guó)際分工地位。（二）突破了一批核心技術(shù)，形成了一批支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大裝備產(chǎn)品十幾年來(lái)，制造業(yè)各領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一批較有影響、意義深遠(yuǎn)的重大成果。國(guó)內(nèi)發(fā)電設(shè)備裝機(jī)中國(guó)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組已達(dá)80%以上，年產(chǎn)千萬(wàn)噸級(jí)大型煉油廠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)90%，國(guó)產(chǎn)100萬(wàn)千瓦超超