报告出品/作者：川财证券、方竞

【资料图】

以下为报告原文节选

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《面向 2035 的智能制造技术预见和路线图研究》中提出智能制造系统是由智能产品、智能生产及智能服务三大功能系统以及工业智联网和智能制造云两大支撑系统集成而成，其中，智能产品是主体，智能生产是主线，以智能服务为中心的产业模式变革是主题，智能制造云和工业智联网是支撑。将路线图工作分为六个子方向：智能产品、离散型制造、流程型制造、新模式新业态、工业互联网、智能制造云。

增材制造技术和装备是离散型智能工厂发展的重点任务之一，是智能产品、离散性制造、新模式新业态三个核心子方向的重要构成技术。同时，新的制造业发展格局下，制造新需求和新模式对增材制造技术和装备的发展提出了更快更高的发展要求，而且增材制造技术是分布式智能控制技术、离散智能工厂、个性化规模定制、共享制造、工业电子商务乃至是工业互联网和智能制造云两个路线图工作子方向的核心基础技术和装备。

一、智能制造1.1.智能制造系统构成新一代信息技术与先进制造技术深度融合形成的智能制造技术，特别是新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合所形成的新一代智能制造技术，成为了第四次工业革命的核心技术和核心驱动力。智能制造正在引领和推动第四次工业革命，引发制造业发展理念、制造模式发生重大而深刻的变革，重塑制造业的技术体系、生产模式、发展要素及价值链，推动中国制造业获得竞争新优势，推动全球制造业发展步入新阶段，实现社会生产力的整体跃升。

《面向2035的智能制造技术预见和路线图研究》中提出智能制造系统是由智能产品、智能生产及智能服务三大功能系统以及工业智联网和智能制造云两大支撑系统集成而成，其中，智能产品是主体，智能生产是主线，以智能服务为中心的产业模式变革是主题，智能制造云和工业智联网是支撑。因此，对智能制造技术预见和技术路线图的研究也紧紧围绕这几个方面展开。根据专家研究领域分布情况，将路线图工作分为六个子方向：智能产品、离散型制造、流程型制造、新模式新业态、工业互联网、智能制造云。

1.2.智能制造发展路线图

技术路线图以时间为主轴，面向2035中长期，分阶段、分层次的呈现出智能制造技术和产品、离散型智能工厂、流程型智能工厂、智能制造新模式、智能制造云、工业互联网技术等六大技术领域的发展目标、需求趋势、关键技术、重点任务、辅助支撑资源等五大方面的未来发展方向，以及主要升级路径和关键时间节点。

1.2.1.智能产品

面向2035年，智能产品重点任务包括面向产品设计和工艺的知识库、数据采集与处理分析技术、分布式智能控制技术、人机共融机器人、智能传感器技术等方面，每个重点任务对应着若干子任务。

1.2.2.离散型智能工厂

面向2035年，离散型智能工厂发展的重点任务包括企业智能决策系统、智能数控加工技术与装备、增材制造技术与装备、智能建模与仿真技术、离散型智能工厂、智能制造标准体系等方面。

1.2.3.制造业新业态新模式

面向2035年，制造业新业态新模式发展的重点任务包括设备健康评估和故障预示、共享制造(协同与共享)、个性化规模定制、工业电子商务、知识工程和工业知识软件化等。

1.3.智能制造系统技术清单

1.3.1.分布式智能控制技术

分布式智能控制技术是人工智能和分布式计算结合的技术，主要应用于较大模的区域、多异构半台协作作业多个智能机器（高可靠性智能机器）协同工作的场景。研究不同智能体之间的行为协调和工作任务协同，同时每个智能体具有其本身的目标和意愿．通过分布式人工智能，将复杂系统的多目标求解问题逐层划分为复杂程度相对较低的子问题，再由不同智能体经过沟通协作和自主决策完成，能克服单个智能机器资和能力缺乏以及功能单一等局限性。需要重点突破云计算环境下的集群机器分布式控制架构，在此基础上，研究边缘控制器的实时调度与控制一体化方法，面向任务的语义编程及自动生成机制，面向快速高精协作的多智能机器系统的观潷模型，以及多智能机器的任务分配、协同机制和分布式控制。

1.3.2.人机共融机器人

人机共融机器人是把生命系统的优点与机电系统的优势相结合的智能机器人。通过对生命系统和机电系统深度融合技术和方法、生物-机电系统融合的调控机理和相关效能优化模型的研究，形成基于生命系统和机电系统相融合的新型感知、驱动和能量供给的智能生物功能器件单元，并通过系统集成实现同生共体、互生共融的新一代人机共融机器人。微机电系统、微纳加工技术、生命科学等众多学科领域的发展都正在促进类生命机器人领域的研究。

1.3.3. 智能传感器技术

智能传感器技术的发展方向包含多源传感器融合技术与仿生传感器技术等。多源传感器融合技术是指利用不同的时间和空间的多传感器信息资源，对按时序获得的观测信息在一定的准则下加以自动分析、综合、支配和使用，获得被测对象的一致性解释与描述，以完成所需的决策和任务，使系统获得比其各组成部分更优越的性能。其主要研究内容包括数据关联、多传感器 ID/轨迹估计、采集管理等。仿生传感器是采用固定化的细胞、酶或者其他生物活性物质与换能器相配合组成的新型传感器，是生物医学和电子学、工程学相互渗透而发展起来的一种新型感知技术。

1.3.4.离散智能工厂

离散智能工厂能根据产品性能需求进行产品设计与制造的智能选择，实现个性化定制和柔性制造混流生产。通过设计与仿真软件实现产品的仿生、创成、拓扑优化设计。能够通过智能制造装备，对制造过程进行全流程仿真、工艺参数决策，实现制造模式选择及多类别、多模式混合加工制造，实现产品性能和制造效率的综合提升。基于全流程信息的协同优化技术，实现包括研发设计、工艺与设备、物流、质量、仓储、销售等工厂全流程的实时管控和协同优化。离散智能工厂重点面向3C产品小批量、多品种、快速迭代的生产需求；面向航空、航天、船舶零部件超大型、结构复杂、轻量化、高质量的生产需求：面向对大型燃气轮机、电推进发动机等高性能发动机的制造需求；面向汽车产品多系统、多部件及个性化定制需求。

1.3.5.企业智能决策系统

企业智能决策系统包括企业战略智能决策系统、产品图谱智能决策系统、供应链管理智能决策系统和工艺选择智能决策系统，以实现企业目标、计划调度、运行指标、生产指令与控制指令一体化优化决策。企业战略智能决策系统对企业竞争优势、技术创新体系、创新绩效、环境不确定性、行业与技术发展趋势进行分析决策。产品图谱智能决策系统对产品寿命周期与竞争优势进行全流程、多要素分析，进行产品的族群、发展图谱以及实现路径规划，实现产品的价值最大化。供应链管理智能决策系统对供应链进行全要素分析，实现高效率、零库存的智能供应链管理。工艺选择智能决策系统进行产品设计与工艺流程智能规划，对产品制造模式进行战略选择。

1.3.6.智能数控加工技术与装备

智能数控加工技术包括人、计算机、机器一体化融合理论与技术：多信息的感知理论与技术．热变形潮、温度场理论以及传感器布点和补偿技术：几何误差建模与补偿技术：振动建模与抑制技术：刀具加工模型与加工状态感知技术．在机质量检测方法技术：基于数控系统的工件加工进度提取技术：故障在线识别理论与技术：加工过程能量流模型与能效检測技术：智能决策理论与技术．智能执行理论与技术：智能维护理论与技术．智能机床综合能力评价理论与技术等．智能数控加工装备，如智能数控加工中心智能机床等，在数字化控制技术的基础上增强了加工状态的感知能力，通过网络化技术实现设备间互联互通，并应用大数据及人工智能技术，具有自感知、自分析自适应、自维护、自学习等能力，能够实现加工优化、实时补偿、智能測量、远程监控和诊断等功能。

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