智能制造典型場(chǎng)景是智能工廠(chǎng)的基本組成單元，面向產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)制造全過(guò)程和供應鏈全環(huán)節核心問(wèn)題，通過(guò)新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合，部署智能制造裝備、工業(yè)軟件和系統，實(shí)現具備協(xié)同和自治特征、具有特定功能和實(shí)際價(jià)值的應用。根據十余年來(lái)我國智能制造探索實(shí)踐，結合技術(shù)創(chuàng )新和融合應用發(fā)展趨勢，凝練總結了15 個(gè)環(huán)節的 40 個(gè)智能制造典型場(chǎng)景，作為智能工廠(chǎng)梯度培育、智能制造系統解決方案“揭榜掛帥”、智能制造標準體系建設等工作的參考指引。

一、工廠(chǎng)建設

1.工廠(chǎng)數字化設計與交付

面向工廠(chǎng)規劃、工藝布局、產(chǎn)線(xiàn)設計、物流規劃等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對工廠(chǎng)設計建設周期長(cháng)、布局不合理等問(wèn)題，搭建工廠(chǎng)數字化設計與交付平臺，應用建筑信息模型、物流和動(dòng)線(xiàn)仿真、生產(chǎn)系統建模等技術(shù)，開(kāi)展工廠(chǎng)數字化設計和建設，實(shí)現工廠(chǎng)數字化交付，縮短工廠(chǎng)建設周期。

2.數字孿生工廠(chǎng)運營(yíng)優(yōu)化

面向基礎設施運維、運營(yíng)管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對信息孤島難打通、集成管控難度大等問(wèn)題，應用建模仿真、異構模型融合等技術(shù)，構建設備、產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間、工廠(chǎng)等不同層級的數字孿生系統，通過(guò)物理世界和虛擬空間的實(shí)時(shí)映射和交互，實(shí)現工廠(chǎng)運營(yíng)持續優(yōu)化。

二、產(chǎn)品設計

3.產(chǎn)品數字化研發(fā)設計

面向需求分析、概念設計、產(chǎn)品設計等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對產(chǎn)品研發(fā)周期長(cháng)、設計質(zhì)量控制難等問(wèn)題，基于數字化設計仿真工具和知識/模型庫，應用多學(xué)科聯(lián)合建模、物性表征與分析等技術(shù)，開(kāi)展產(chǎn)品結構、性能、配方等設計與驗證，大幅縮短產(chǎn)品研制周期，提高設計質(zhì)量。

4.虛擬驗證與中試

面向產(chǎn)品驗證、中試等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對新產(chǎn)品驗證周期長(cháng)、熟化成本高等問(wèn)題，搭建虛實(shí)融合的試驗驗證環(huán)境，應用多物理場(chǎng)仿真、可靠性分析、AR/VR 等技術(shù)，通過(guò)全虛擬或半虛擬的試驗驗證，降低驗證與中試成本，加速產(chǎn)品熟化。

三、工藝設計

5.工藝數字化設計

面向工藝規劃、產(chǎn)線(xiàn)設計等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對工藝設計效率低、驗證成本高等問(wèn)題，基于工藝設計仿真工具、工藝知識庫和行業(yè)工藝包等，應用工藝機理建模、流程模擬等技術(shù)，實(shí)現工藝設計快速迭代優(yōu)化，縮短工藝定型周期。

6.可制造性設計

面向工藝審查、可制造性改進(jìn)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對產(chǎn)品試制周期長(cháng)、加工裝配效率低等問(wèn)題，打通產(chǎn)品研發(fā)、工藝設計、生產(chǎn)作業(yè)等環(huán)節數據，基于產(chǎn)品物理特征與制造能力關(guān)聯(lián)分析，全面評價(jià)與及時(shí)改進(jìn)產(chǎn)品和工藝設計的可加工性、可裝配性和可維護性。

四、計劃調度

7.生產(chǎn)計劃優(yōu)化

面向銷(xiāo)售訂單預測、生產(chǎn)計劃制定等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對訂單需求預測難、交付周期長(cháng)等問(wèn)題，構建生產(chǎn)計劃系統，打通采購、生產(chǎn)和倉儲物流等管控系統，應用多目標多約束求解、產(chǎn)能動(dòng)態(tài)規劃等技術(shù)，實(shí)現生產(chǎn)計劃優(yōu)化和動(dòng)態(tài)調整，縮短訂單交付周期。

8.智能排產(chǎn)調度

面向作業(yè)排程、資源調度、生產(chǎn)準備等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對資源利用率低、交付不及時(shí)等問(wèn)題，建設智能排產(chǎn)調度系統，應用多約束排產(chǎn)建模、多目標排產(chǎn)尋優(yōu)等技術(shù)，實(shí)現多目標、多擾動(dòng)情況下排產(chǎn)優(yōu)化與資源動(dòng)態(tài)調度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提升資源利用效率。

五、生產(chǎn)作業(yè)

9.產(chǎn)線(xiàn)柔性配置

面向產(chǎn)線(xiàn)建設、產(chǎn)線(xiàn)改造等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對個(gè)性化需求響應慢、產(chǎn)線(xiàn)換線(xiàn)時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題，部署智能制造裝備與系統，應用產(chǎn)線(xiàn)模塊化重構、柔性物流運輸等技術(shù)，根據訂單、工況、庫存等變化，實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)快速調整和按需配置。

10.人機協(xié)同作業(yè)

面向復雜產(chǎn)品加工、裝配等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對傳統生產(chǎn)方式協(xié)同效率低、作業(yè)安全風(fēng)險高等問(wèn)題，部署工業(yè)機器人等智能制造裝備，構建人機協(xié)同作業(yè)單元和管控系統，應用智能交互、自主規劃、風(fēng)險感知和安全防護等技術(shù)，實(shí)現加工、裝配、分揀、物流等過(guò)程人機高效協(xié)同。

11.工藝動(dòng)態(tài)優(yōu)化

面向離散行業(yè)工藝控制、工藝參數調優(yōu)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對工藝/設備參數動(dòng)態(tài)調優(yōu)難等問(wèn)題，建設智能產(chǎn)線(xiàn)和工藝在線(xiàn)優(yōu)化系統，應用設備機理與數據混合建模、多設備聯(lián)合尋優(yōu)等技術(shù)，實(shí)現工藝過(guò)程和設備參數在線(xiàn)優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

12.先進(jìn)過(guò)程控制

面向流程行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、工藝參數優(yōu)化等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對復雜工藝過(guò)程參數波動(dòng)大、控制效果差等問(wèn)題，基于先進(jìn)過(guò)程控制、實(shí)時(shí)優(yōu)化等系統，應用模型預測控制、多目標尋優(yōu)等技術(shù)，實(shí)現精準、實(shí)時(shí)和閉環(huán)的工藝流程控制優(yōu)化，穩定產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)出率。

13.數智精益管理

面向生產(chǎn)現場(chǎng)管理、成本質(zhì)量管理、供應鏈管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對資源利用率不高、管理效率低等問(wèn)題，應用六西格瑪、6S 等精益方法，將精益管理理念與大數據、云計算、人工智能等數智技術(shù)深度融合，實(shí)現基于數據的人、機、料、法、環(huán)等生產(chǎn)要素精準、高效管理，提升整體運營(yíng)效率。

六、質(zhì)量管控

14.在線(xiàn)智能檢測

面向質(zhì)量數據采集、分析、判定等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對人工檢測效率低、一致性差等問(wèn)題，構建在線(xiàn)智能檢測系統，應用物性成分分析、機器視覺(jué)檢測等技術(shù)，實(shí)現產(chǎn)品缺陷在線(xiàn)識別和質(zhì)量自動(dòng)判定，提升質(zhì)量檢測效率和準確性。

15.質(zhì)量追溯與分析改進(jìn)

面向質(zhì)量數據管理、質(zhì)量問(wèn)題追溯、質(zhì)量?jì)?yōu)化等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對質(zhì)量數據不完整、追溯難度大等問(wèn)題，構建質(zhì)量管理系統，應用條碼、二維碼、RFID、5G、標識解析、區塊鏈等技術(shù)，集成分析原料、設計、生產(chǎn)、使用等質(zhì)量相關(guān)數據，實(shí)現產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量精準追溯和優(yōu)化改進(jìn)。

七、設備管理

16.設備運行監控

面向設備運行數據采集、狀態(tài)分析等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對設備數據全面采集難、統一管理難等問(wèn)題，部署設備運行監控系統，集成智能傳感、5G、多模態(tài)數據融合等技術(shù)，實(shí)現設備數據實(shí)時(shí)采集、狀態(tài)分析和異常報警，提高設備運行效率。

17.設備智能運維

面向設備故障分析、健康管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對設備運維成本高、非計劃停機頻次高等問(wèn)題，部署智能傳感與控制設備，建立設備運維管理平臺，應用設備故障知識圖譜、故障機理分析、預測性維護等技術(shù)，實(shí)現設備智能運維，降低運維成本，保障連續生產(chǎn)。

八、倉儲物流

18.智能倉儲

面向物料出入庫、庫存管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對出入庫效率低、庫存成本高等問(wèn)題，建設立體倉庫和智能倉儲管理系統，應用條碼、二維碼、射頻識別、倉儲策略?xún)?yōu)化、多形態(tài)混存揀選等技術(shù)，實(shí)現物料出入庫、存儲、揀選的智能化，提高庫存周轉率和土地利用率。

19.精準配送

面向廠(chǎng)內物流配送等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對物料配送不及時(shí)、不精準等問(wèn)題，部署智能物流設備和管理系統，應用室內高精度定位導航、物流路徑動(dòng)態(tài)規劃、物流設備集群控制等技術(shù)，實(shí)現廠(chǎng)內物料配送快速響應和動(dòng)態(tài)調度，提升物流配送效率。

九、安全管控

20.危險作業(yè)自動(dòng)化

面向危險作業(yè)操作、過(guò)程管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對危險作業(yè)安全風(fēng)險高、自動(dòng)化水平低等問(wèn)題，建設智能作業(yè)單元和管控系統，應用環(huán)境感知與識別、作業(yè)風(fēng)險控制等技術(shù)，實(shí)現危險作業(yè)環(huán)節的少人化、無(wú)人化，提高生產(chǎn)作業(yè)安全水平。

21.安全一體化管控

面向安全風(fēng)險識別、安全應急響應等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對安全風(fēng)險實(shí)時(shí)監控難、處置效率低等問(wèn)題，搭建生產(chǎn)安全管控和應急處置系統，應用生產(chǎn)運行風(fēng)險動(dòng)態(tài)監控、安全預警等技術(shù)，提高安全防護水平和安全事故快速處置能力，降低事故發(fā)生率和損失。

十、能碳管理

22.能源智能管控

面向能耗監測、能源調度等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對能耗全面監控難、精細化管控成本高等問(wèn)題，部署能耗采集設備和管控系統，應用多能源介質(zhì)感知、能耗綜合建模仿真、能源平衡調度等技術(shù)，實(shí)現工廠(chǎng)能源在線(xiàn)監測、綜合管控和能效優(yōu)化，降低單位產(chǎn)值綜合能耗。

23.碳資產(chǎn)全生命周期管理

面向碳排放數據采集、碳足跡追蹤和碳資產(chǎn)核算等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對碳排放計量難、碳足跡追蹤效率低等問(wèn)題，建立數字化碳管理系統，應用碳排放精細化檢測、碳排放指標自動(dòng)核算等技術(shù)，實(shí)現產(chǎn)品全生命周期碳排放追蹤、分析、核算和交易，降低單位產(chǎn)值碳排放量。

十一、環(huán)保管理

24.污染在線(xiàn)管控

面向污染排放監測、污染物收集處理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對污染排放計量難、污染管理粗放等問(wèn)題，部署污染排放在線(xiàn)采集設備和管控平臺，應用污染監測與控制、污染源追溯等技術(shù)，實(shí)現污染全過(guò)程動(dòng)態(tài)監測、精確追溯、風(fēng)險預警和高效處理，降低污染排放水平。

十二、營(yíng)銷(xiāo)與售后

25.智慧營(yíng)銷(xiāo)管理

面向市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、銷(xiāo)售管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對客戶(hù)需求信息獲取不及時(shí)、營(yíng)銷(xiāo)策略不合理等問(wèn)題，建立銷(xiāo)售管理系統，應用用戶(hù)畫(huà)像、需求預測等技術(shù)，實(shí)現基于客戶(hù)需求洞察的營(yíng)銷(xiāo)策略?xún)?yōu)化和供需精準匹配，提升營(yíng)銷(xiāo)精準性和銷(xiāo)售量。

26.產(chǎn)品智能運維

面向產(chǎn)品運維、增值服務(wù)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對服務(wù)周期長(cháng)、響應不及時(shí)等問(wèn)題，構建產(chǎn)品遠程運維系統，集成 5G、AR/VR、預測性維護等技術(shù)，實(shí)現基于運行數據的產(chǎn)品遠程監控、故障診斷和增值服務(wù)創(chuàng )新，提高產(chǎn)品附加值。

27.智能客戶(hù)服務(wù)

面向投訴處理與反饋、客戶(hù)關(guān)系維護等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對客戶(hù)響應不及時(shí)、服務(wù)體驗感差等問(wèn)題，建立客戶(hù)服務(wù)管理系統，應用 5G、AR/VR、自然語(yǔ)言處理、知識圖譜、大數據分析等技術(shù)，實(shí)現主動(dòng)式客戶(hù)服務(wù)響應，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。

十三、供應鏈管理

28.供應鏈計劃協(xié)同優(yōu)化

面向采購計劃制定、協(xié)同、優(yōu)化等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對采購計劃不精準、交付不及時(shí)等問(wèn)題，建設供應鏈管理系統，應用集成建模、多目標尋優(yōu)、數據跨域控制等技術(shù)，實(shí)現基于市場(chǎng)、采購、庫存、生產(chǎn)等數據的供應鏈計劃協(xié)同優(yōu)化。

29.供應商數智化管理

面向供應商入庫、供應商評價(jià)、物料采購等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對供應商比選難、議價(jià)能力弱、斷供風(fēng)險響應不及時(shí)等問(wèn)題，建立供應商管理系統，應用供應商風(fēng)險評估、供應鏈溯源等技術(shù)，實(shí)現供應商精準畫(huà)像，開(kāi)展基于數據分析的供應商評價(jià)、分級分類(lèi)、尋源和優(yōu)選推薦。

30.供應鏈物流智能配送

面向配送路線(xiàn)規劃、運輸過(guò)程監控等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對物流運輸過(guò)程監控難、配送周期長(cháng)等問(wèn)題，建設供應鏈物流管理系統，應用 5G、多模態(tài)感知、實(shí)時(shí)定位導航、智能駕駛等技術(shù)，實(shí)現廠(chǎng)外物流全程跟蹤、異常預警和高效處理，降低供應鏈物流成本，提升準時(shí)交付率。

十四、信息基礎設施

31.先進(jìn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )應用

面向工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )設計、建設、運營(yíng)等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )需求多樣、結構復雜、帶寬不足等問(wèn)題，部署 5G 工業(yè)專(zhuān)網(wǎng)、TSN、工業(yè)全光網(wǎng)絡(luò )等新型網(wǎng)絡(luò )基礎設施，應用異構網(wǎng)絡(luò )融合、遠距離高帶寬實(shí)時(shí)通信等技術(shù)，建設滿(mǎn)足智能制造需求的低時(shí)延、高可靠、大帶寬工業(yè)網(wǎng)絡(luò )。

32.工業(yè)信息安全管控

面向網(wǎng)絡(luò )安全、數據安全等要求，針對企業(yè)網(wǎng)絡(luò )與數據安全風(fēng)險高、防護能力弱等問(wèn)題，實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全和數據分類(lèi)分級管理，部署工業(yè)控制系統網(wǎng)絡(luò )安全防護設備，建設數據安全風(fēng)險監測和應急處置能力，應用安全態(tài)勢感知、多層次縱深防御等技術(shù)，實(shí)現全方位全流程安全漏洞監測、風(fēng)險防控、快速處置，提升網(wǎng)絡(luò )安全和數據安全防護水平。

33.工廠(chǎng)數據資源管理

面向數據采集存儲、數據分析應用等業(yè)務(wù)活動(dòng)，針對數據格式不統一、價(jià)值釋放不充分等問(wèn)題，建設數據中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等基礎設施，融合數據跨域控制、數字合約、隱私計算等技術(shù)，開(kāi)展數據治理，實(shí)現企業(yè)內或跨企業(yè)的數據安全可信流通和挖掘應用，推動(dòng)數據價(jià)值化。

十五、多環(huán)節模式創(chuàng )新

34.數據驅動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)

面向產(chǎn)品快速研發(fā)、復雜結構設計、用戶(hù)個(gè)性化設計等需求，集成市場(chǎng)、設計、生產(chǎn)、使用等多維數據，探索創(chuàng )成式設計，基于數據驅動(dòng)的產(chǎn)品形態(tài)、功能和性能的研發(fā)設計和持續優(yōu)化，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，加速產(chǎn)品創(chuàng )新。

35.大規模個(gè)性化定制

面向產(chǎn)品個(gè)性化、多樣化、小批量等需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化手段收集多元化市場(chǎng)需求，采用模塊化設計、平臺化架構、柔性化系統等手段，以規?；a(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率，提供個(gè)性化、定制化的產(chǎn)品和服務(wù)。

36.網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造

面向復雜產(chǎn)品多方協(xié)同、產(chǎn)能共享、多工廠(chǎng)協(xié)同等需求，建立網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造平臺，推動(dòng)多環(huán)節、多工廠(chǎng)或多企業(yè)間設計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等環(huán)節緊密連接，實(shí)現跨企業(yè)跨地域的業(yè)務(wù)協(xié)同和制造資源配置優(yōu)化，助力打造全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )。

37.研產(chǎn)供銷(xiāo)服深度集成

面向市場(chǎng)快速響應、資源高效配置、客戶(hù)體驗優(yōu)化等需求，推動(dòng)研發(fā)、生產(chǎn)、供應、銷(xiāo)售和服務(wù)等環(huán)節的業(yè)務(wù)流、數據流深度集成，形成一個(gè)高效協(xié)同的運營(yíng)體系，實(shí)現產(chǎn)品全生命周期協(xié)同優(yōu)化，全面提升企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。

38.彈性供應鏈

面向供應鏈穩定性提升、供應鏈快速調整等需求，建立供應鏈風(fēng)險預警與彈性管控系統，集成應用供應鏈風(fēng)險識別和動(dòng)態(tài)響應模型，實(shí)現供應鏈風(fēng)險在線(xiàn)監控、精準識別、提前預警和快速處置，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈韌性和安全水平。

39.全員數字化管理

面向人員數字化績(jì)效評估、數字化技能提升、健康管理等需求，組織開(kāi)展全員數字化能力培訓，構建統一的人員數字化管理平臺，集成人員健康狀況、專(zhuān)業(yè)技能評估及作業(yè)環(huán)境等多維度信息，實(shí)現人員績(jì)效量化動(dòng)態(tài)評估、人員狀態(tài)動(dòng)態(tài)監測和精準作業(yè)派工，提升全員崗位效能。

40.可持續制造

面向節能減排、循環(huán)經(jīng)濟、綠色消費等需求，以數智技術(shù)支撐企業(yè)以對環(huán)境和社會(huì )負責的方式開(kāi)展產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)制造全過(guò)程和供應鏈全環(huán)節各業(yè)務(wù)活動(dòng)，實(shí)現生態(tài)效益、資源效率、生產(chǎn)效率和社會(huì )責任等多方面綜合平衡。