中(zhong)控(kong)是(shi)機(ji)械(xie)臂(bi)安(an)裝(zhuang)

，塗(tu)膠(jiao)是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)全(quan)自(zi)動(dong)作(zuo)業(ye)，前(qian)擋(dang)風(feng)玻(bo)璃(li)是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)安(an)裝(zhuang)
，輪(lun)胎(tai)是(shi)全(quan)自(zi)動(dong)裝(zhuang)配(pei)，工(gong)具(ju)備(bei)件(jian)均(jun)是(shi)無(wu)人(ren)化(hua)管(guan)理(li)，車(che)架(jia)是(shi)智(zhi)能(neng)排(pai)序(xu)，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)被(bei)高(gao)效(xiao)運(yun)用(yong)，設(she)備(bei)與(yu)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)字(zi)流(liu)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)……

這不是未來智能工廠的想象，這就是當下一汽解放整車智能工廠的真實場景。

近年來，代表當前製造業數字化最高水平的燈塔工廠、無人化工廠
、工業機器人智能工廠在中國大量湧現。包括小米在內的一批高科技企業已經在北京建立了自己智能工廠示範基地。

近日
，北京市政協副主席林撫生在以“智能工廠智造未來”為主題的2024年中關村論壇分會場表示，2021年以來
，北京市共認定103家智能工廠和數字化車間，47家企業入選工業和信息化部智能製造示範工廠揭榜名單，即優秀場景名單。

1月19日國務院新聞辦公室舉辦的新聞發布會上
，工業和信息化部新聞發言人、運行監測協調局局長陶青表示
，截至2023年12月底
，工信部已培育421家國家級示範工廠、萬餘家省級數字化車間和智能工廠。

智能工廠三大核心技術

中國工程院院士李培根在論壇上表示
，智能工廠建設是AI賦能新型工業化的重要抓手，其核心在於智能機器人、數字孿生
、大模型等關鍵技術在工業場景中的深層次滲透與應用。

有you關guan智zhi能neng機ji器qi人ren，李li培pei根gen指zhi出chu，未wei來lai製zhi造zao業ye裏li的de機ji器qi人ren可ke以yi走zou出chu倉cang儲chu和he製zhi造zao環huan節jie

，進jin入ru到dao開kai放fang環huan境jing，這zhe是shi今jin後hou一yi個ge重zhong要yao方fang向xiang，該gai場chang景jing的de實shi現xian主zhu要yao依yi靠kao自zi主zhu移yi動dong技ji術shu（AMR）——它基於地圖定位技術，通過掃描作業環境並自主更新地圖
，無需輔助固定信標
，對工作場地幾乎沒有改造需求，非常適合部署在複雜
、動態的生產場景中。

日本牧野Makino的車間中，采用了運用AMR技術的機器人，可以同時照看多台機床，上料
、下料、裝刀具、卸道具等操作都不在話下。

機器人的應用範圍不應局限於企業內部，而是應該能夠應對各種操作條件

、人口稠密的空間，甚至其他自動化設備。“走出以往的受控倉儲和製造環節，機器人將為各行各業帶來發展機遇。”李(li)培(pei)根(gen)說(shuo)。比(bi)如(ru)
，人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)具(ju)備(bei)高(gao)度(du)自(zi)動(dong)化(hua)，且(qie)適(shi)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)複(fu)雜(za)環(huan)境(jing)，是(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)建(jian)設(she)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)探(tan)索(suo)方(fang)向(xiang)。特(te)斯(si)拉(la)計(ji)劃(hua)率(lv)先(xian)在(zai)汽(qi)車(che)裝(zhuang)配(pei)過(guo)程(cheng)中(zhong)引(yin)入(ru)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)。奔(ben)馳(chi)正(zheng)在(zai)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)開(kai)發(fa)商(shang)Apptranik合作


，希望把人形機器人用到工廠
，用於裝配零件。

“通過以類似人類的能力，機器人不需要改造環境就能應對複雜的人類環境，使用場景更廣，它既能作為簡單、重複、危險的勞動力替代，也能在適應非標服務場景的同時滿足情感需求和交互。”李培根表示。此外
，機器人還具備學習功能，越用越聰明
，工廠還可以通過機器人實現新老員工的技能傳承。

說到數字孿生。李培根強調，智能工廠應該是充分應用數字孿生技術的工廠。數字孿生不僅僅是產品
、設備的數字孿生，還包括車間、gongchang
，yijigongyingliandeshuziluansheng。ruhuazhongshukongbashuziluanshengjishuyongzaishukongjichuangshang
，shishikongzhijiqizhuangbei。tongguoduicongjichuangshangcaijideluanshengshujujinxingfenxifangzhen，keyirangshiyongzhegengqingchuderenshijichuangdexingwei，congerjinxinggengjingzhundekongzhiyucaozuo。

“數字孿生工廠不應該僅僅是對物理工廠一些簡單的數字記錄、shuzichengxian

，ershiyaonengtongguoshuziluanshengxitongcaijishishishuju，fanguolaizhidaochejianhuozhegongchangdeyunxing，naizhiyingduigongyinglianjingzheng，shigongchangyunxingzaizuijiazhuangtai。”李培根說。

實際上，車間、gongchangxuyaodeshiyigeshuziluanshengdegongchangpingtai。shuzixitongshishijiluzhenshixitongdeyunxingqingkuang，fenxinaxiecanshuxuyaotiaozheng
，bingqietongguoshishitiaozhenglaibaozhengzhiliang
，baozhengxiaoguo。ergongyinglianshuziluanshengtixianzaiqiyezhong
，qiyebujinyaoyouhaodegongyinglianxitong，haiyaoyoushuzihuagongyinglian。erqiebutongyuzaojiuyingyongyugongyingliandechuantongde
、離線獨立的仿真，基於數字孿生的仿真是實時的
、動態的，能夠與物理係統交互連接。

有關智能工廠的第三個重要方麵是AI大模型。李培根認為
，未來智能工廠需要洞察一些複雜和高階的關聯。AI大模型對世界高階相關性的認識已經遠遠超越人類
，要重視其在智能工廠建設過程中的應用。

大模型是指具有大量參數和複雜結構的機器學習模型。其Transformer架構有兩個重要功能：一個是單詞的向量化
，像ChatGPT一次可以提取300至500種屬性來描述“蘋果”這一個單詞，不同類型、不同地區的蘋果它都很清楚，這是人類難以做到的；另一個是自注意力，強調關係的尋找，ChatGPT5讀一本將近2000頁的書
，閱讀後便可以把握其中從頭到尾所有詞與詞之間的關係，而人類的認知難以與之齊肩。

回到工業製造場景
，數控係統內部電控大數據是主要數據來源。數控係統內部的大數據包括運動軸狀態、主軸狀態、機床運行狀態
、機場操作狀態、程序狀態等等，如果把這些數據收集起來進行分析就會發現它與零件加工質量、精度和加工效率之間存在複雜的關聯關係，采取相應措施可以顯著提高生產質量。

“如果對機床精度、裝配誤差
、熱和動力學誤差、機床全生命周期誤差控製等問題追根溯源，裏麵可能會有無數需要我們考慮的複雜的關係，比如機床部件、零件、精度、運動參數、轉速等，這些關係在製造過程中很難考慮周全。”李培根坦言。不過，大模型的出現或許可以幫助智能工廠洞察更為複雜的高階關聯。

在論壇上中國信息通信研究院餘曉暉院長發布了《下一代智能工廠的思考》，並介紹了引領下一代智能工廠建設的八大變革模式，包括基於數字孿生的智能研發模式
、規模化高效自主製造模式、自適應可重構柔性製造模式、淨零排放可持續製造模式
、超常規極限製造模式等。

在新型工業化背景下
，中國智能製造戰略中
，下一代智能工廠模式探索將成為外界關注和搶占的焦點。

智能應用如何賦能裝備製造環節

施耐德電氣副總裁兼工業自動化中國區終端用戶業務負責人喬鋥介紹了施耐德電氣如何賦能工業客戶全生命周期的工業應用。

施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)作(zuo)為(wei)一(yi)家(jia)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)企(qi)業(ye)，提(ti)煉(lian)出(chu)一(yi)整(zheng)套(tao)完(wan)整(zheng)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)建(jian)設(she)路(lu)徑(jing)，在(zai)企(qi)業(ye)數(shu)字(zi)工(gong)廠(chang)的(de)最(zui)下(xia)層(ceng)，幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)建(jian)立(li)數(shu)據(ju)雙(shuang)底(di)座(zuo)：靜態數據與動態數據。在兩個數據中台之上，幫助用戶部署解決各種不同業務問題的高級應用，也可以理解成是手機上的APP。如ru能neng源yuan管guan理li模mo塊kuai，生sheng產chan製zhi造zao執zhi行xing係xi統tong，生sheng產chan運yun營ying係xi統tong
，設she備bei管guan理li平ping台tai，人ren員yuan管guan理li平ping台tai
，還hai可ke以yi給gei用yong戶hu提ti供gong更geng加jia可ke視shi化hua，訪fang問wen便bian捷jie應ying用yong程cheng序xu，如ru自zi動dong報bao警jing，自zi動dong產chan生sheng管guan理li報bao告gao，自zi動dong派pai發fa工gong單dan等deng
，以yi及ji和he企qi業ye的deERP進行對接，實現從生產運營到企業管理之間的無縫連接。

京東方集團副總裁、顯示器件與物聯網創新業務LCD製造中心長劉文瑞介紹了其BOE智能工廠建設經驗。

作zuo為wei半ban導dao體ti顯xian示shi企qi業ye

，京jing東dong方fang有you兩liang家jia經jing過guo電dian子zi技ji術shu標biao準zhun研yan究jiu院yuan評ping定ding的de智zhi能neng化hua四si級ji智zhi能neng工gong廠chang，以yi及ji世shi界jie達da沃wo斯si經jing濟ji論lun壇tan認ren定ding的de燈deng塔ta工gong廠chang，從cong產chan品pin設she計ji
、生產製造、過程監控、物流、倉儲全鏈條實現智能化生產。

首(shou)先(xian)動(dong)態(tai)自(zi)動(dong)排(pai)產(chan)係(xi)統(tong)。半(ban)導(dao)體(ti)顯(xian)示(shi)工(gong)藝(yi)極(ji)其(qi)複(fu)雜(za)，涉(she)及(ji)幾(ji)十(shi)道(dao)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)，以(yi)及(ji)上(shang)百(bai)個(ge)設(she)備(bei)同(tong)時(shi)生(sheng)產(chan)，基(ji)於(yu)排(pai)產(chan)邏(luo)輯(ji)和(he)算(suan)法(fa)，通(tong)過(guo)基(ji)因(yin)算(suan)法(fa)每(mei)15分鍾進行一次迭代，結合生產線上發生實時生產情況以及設備狀況進行動態的排產。

其(qi)次(ci)，質(zhi)量(liang)管(guan)控(kong)。通(tong)過(guo)全(quan)型(xing)號(hao)全(quan)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)覆(fu)蓋(gai)，動(dong)作(zuo)智(zhi)能(neng)化(hua)監(jian)控(kong)，再(zai)結(jie)合(he)通(tong)過(guo)曆(li)史(shi)經(jing)驗(yan)搭(da)建(jian)數(shu)字(zi)化(hua)模(mo)型(xing)，結(jie)合(he)實(shi)時(shi)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)情(qing)況(kuang)，提(ti)前(qian)預(yu)知(zhi)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)偏(pian)差(cha)，進(jin)行(xing)動(dong)態(tai)的(de)調(tiao)整(zheng)，做(zuo)到(dao)改(gai)善(shan)的(de)閉(bi)環(huan)。最(zui)後(hou)，能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)。半(ban)導(dao)體(ti)顯(xian)示(shi)每(mei)年(nian)耗(hao)電(dian)量(liang)非(fei)常(chang)大(da)，以(yi)8.5線舉例，每年耗電量大概8億(yi)度(du)，京(jing)東(dong)方(fang)在(zai)上(shang)千(qian)台(tai)設(she)備(bei)上(shang)布(bu)置(zhi)上(shang)萬(wan)能(neng)源(yuan)采(cai)集(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)上(shang)傳(chuan)以(yi)及(ji)模(mo)型(xing)的(de)建(jian)立(li)，動(dong)態(tai)分(fen)析(xi)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)出(chu)現(xian)能(neng)耗(hao)的(de)問(wen)題(ti)
，通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)精(jing)確(que)確(que)認(ren)設(she)備(bei)，發(fa)給(gei)現(xian)場(chang)工(gong)程(cheng)師(shi)進(jin)行(xing)幹(gan)預(yu)，將(jiang)單(dan)位(wei)生(sheng)產(chan)的(de)能(neng)耗(hao)下(xia)降(jiang)39%，也實現自動化模型自動尋找改善機會，不斷降低工廠的用能。

同時，京東方基於多年來的自主研發能力和生產製造、智(zhi)能(neng)化(hua)轉(zhuan)型(xing)經(jing)驗(yan)，建(jian)成(cheng)了(le)覆(fu)蓋(gai)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)全(quan)流(liu)程(cheng)的(de)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)台(tai)，具(ju)備(bei)一(yi)定(ding)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)和(he)同(tong)行(xing)借(jie)鑒(jian)價(jia)值(zhi)
，有(you)助(zhu)於(yu)推(tui)進(jin)我(wo)國(guo)高(gao)端(duan)顯(xian)示(shi)模(mo)塊(kuai)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)升(sheng)級(ji)。

數字孿生航天領域的AI探索

北京衛星製造廠，作為我國人造衛星的主要研製單位，是我國第一顆人造衛星
、第一顆通信衛星、第一顆載人飛船，第一所月球探測器、第一個火星探測器和第一個空間站的誕生地。北京衛星製造廠有限公司副總經理韓建超在論壇上介紹了航天器智能工廠建設探索成效。

北(bei)京(jing)衛(wei)星(xing)廠(chang)建(jian)立(li)了(le)一(yi)套(tao)同(tong)源(yuan)數(shu)據(ju)模(mo)型(xing)，貫(guan)穿(chuan)了(le)空(kong)間(jian)站(zhan)研(yan)製(zhi)的(de)全(quan)周(zhou)期(qi)
，實(shi)現(xian)了(le)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)和(he)天(tian)地(di)一(yi)體(ti)，構(gou)建(jian)了(le)覆(fu)蓋(gai)四(si)大(da)專(zhuan)業(ye)，九(jiu)大(da)分(fen)析(xi)係(xi)統(tong)和(he)700餘台高執行度的設備模型。

現在構建的空間站包含的數智空間站
、在軌空間站和地麵空間站的運行機製。現在空間站站軌出現任何問題，可以通過數智空間站進行模擬
，和地麵電信空間站進行真實、在(zai)線(xian)過(guo)程(cheng)，然(ran)後(hou)再(zai)反(fan)向(xiang)控(kong)製(zhi)在(zai)軌(gui)的(de)空(kong)間(jian)站(zhan)
，這(zhe)是(shi)整(zheng)個(ge)空(kong)間(jian)站(zhan)研(yan)製(zhi)過(guo)程(cheng)當(dang)中(zhong)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)成(cheng)果(guo)。同(tong)時(shi)

，在(zai)空(kong)間(jian)站(zhan)的(de)研(yan)製(zhi)過(guo)程(cheng)當(dang)中(zhong)，建(jian)立(li)了(le)從(cong)各(ge)個(ge)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)專(zhuan)業(ye)，實(shi)現(xian)了(le)空(kong)間(jian)站(zhan)各(ge)種(zhong)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)數(shu)智(zhi)化(hua)驗(yan)證(zheng)
，空(kong)間(jian)站(zhan)一(yi)次(ci)發(fa)射(she)成(cheng)功(gong)，獲(huo)取(qu)了(le)包(bao)括(kuo)遙(yao)測(ce)數(shu)據(ju)
、仿真數據，全流程係統狀態24小時伴飛的監控，提升了早期預警的能力。這個成果發布在一些權威媒體上。

同時
，為了貫穿整個空間站研製全流程
，北京衛星廠建立了一個基於三維模型全結構化的工藝設計模式，實現了製造要素的快速描述
、快(kuai)速(su)精(jing)準(zhun)傳(chuan)遞(di)和(he)溯(su)源(yuan)。為(wei)了(le)適(shi)應(ying)三(san)維(wei)研(yan)製(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)，同(tong)時(shi)也(ye)建(jian)立(li)了(le)一(yi)個(ge)以(yi)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)為(wei)核(he)心(xin)，通(tong)過(guo)三(san)維(wei)檢(jian)測(ce)手(shou)段(duan)
，可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)地(di)把(ba)實(shi)物(wu)產(chan)品(pin)轉(zhuan)化(hua)為(wei)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)。在(zai)這(zhe)個(ge)基(ji)礎(chu)上(shang)，可(ke)以(yi)利(li)用(yong)實(shi)際(ji)零(ling)件(jian)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)的(de)找(zhao)正(zheng)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)實(shi)測(ce)的(de)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)進(jin)行(xing)裝(zhuang)配(pei)的(de)仿(fang)真(zhen)和(he)提(ti)前(qian)的(de)驗(yan)證(zheng)，大(da)大(da)地(di)減(jian)少(shao)裝(zhuang)配(pei)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)斷(duan)的(de)修(xiu)配(pei)的(de)問(wen)題(ti)，並(bing)驅(qu)動(dong)和(he)指(zhi)導(dao)車(che)間(jian)現(xian)場(chang)裝(zhuang)配(pei)的(de)活(huo)動(dong)。

現在為了避免有多大的產品就需要多大機床的概念，提出基於移動平台+移動機器人，就是讓工業機器人加上手腳移動，圍繞大型產品做原位加工，也是北京衛星廠的一種創新。

工業和信息化部副部長王江平強調指出，我國要不斷地擴大智能製造覆蓋範圍，著力建設一批智能化的車間、工廠、供應鏈和園區
，加快探索未來製造的模式。推動智能製造關鍵技術攻關，突破一批智能製造解決方案。適度超前布局5G、算力、工業互聯網等新型基礎設施，不斷地完善智能製造標準體係。