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智能制造典型場景是智能工廠的基本組成單元，面向產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)制造全過程和供應(yīng)鏈全環(huán)節(jié)核心問題，通過新一代信息技術(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(tǒng)，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(yīng)用。根據(jù)十余年來我國智能制造探索實踐，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新和融合應(yīng)用發(fā)展趨勢，凝練總結(jié)了15 個環(huán)節(jié)的 40 個智能制造典型場景，作為智能工廠梯度培育、智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”、智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等工作的參考指引。

一、工廠建設(shè)

1.工廠數(shù)字化設(shè)計與交付

面向工廠規(guī)劃、工藝布局、產(chǎn)線設(shè)計、物流規(guī)劃等業(yè)務(wù)活動，針對工廠設(shè)計建設(shè)周期長、布局不合理等問題，搭建工廠數(shù)字化設(shè)計與交付平臺，應(yīng)用建筑信息模型、物流和動線仿真、生產(chǎn)系統(tǒng)建模等技術(shù)，開展工廠數(shù)字化設(shè)計和建設(shè)，實現(xiàn)工廠數(shù)字化交付，縮短工廠建設(shè)周期。

2.數(shù)字孿生工廠運(yùn)營優(yōu)化

面向基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維、運(yùn)營管理等業(yè)務(wù)活動，針對信息孤島難打通、集成管控難度大等問題，應(yīng)用建模仿真、異構(gòu)模型融合等技術(shù)，構(gòu)建設(shè)備、產(chǎn)線、車間、工廠等不同層級的數(shù)字孿生系統(tǒng)，通過物理世界和虛擬空間的實時映射和交互，實現(xiàn)工廠運(yùn)營持續(xù)優(yōu)化。

二、產(chǎn)品設(shè)計

3.產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)設(shè)計

面向需求分析、概念設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等業(yè)務(wù)活動，針對產(chǎn)品研發(fā)周期長、設(shè)計質(zhì)量控制難等問題，基于數(shù)字化設(shè)計仿真工具和知識/模型庫，應(yīng)用多學(xué)科聯(lián)合建模、物性表征與分析等技術(shù)，開展產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、配方等設(shè)計與驗證，大幅縮短產(chǎn)品研制周期，提高設(shè)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，針對新產(chǎn)品驗證周期長、熟化成本高等問題，搭建虛實融合的試驗驗證環(huán)境，應(yīng)用多物理場仿真、可靠性分析、AR/VR 等技術(shù)，通過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(shè)計

5.工藝數(shù)字化設(shè)計

面向工藝規(guī)劃、產(chǎn)線設(shè)計等業(yè)務(wù)活動，針對工藝設(shè)計效率低、驗證成本高等問題，基于工藝設(shè)計仿真工具、工藝知識庫和行業(yè)工藝包等，應(yīng)用工藝機(jī)理建模、流程模擬等技術(shù)，實現(xiàn)工藝設(shè)計快速迭代優(yōu)化，縮短工藝定型周期。

6.可制造性設(shè)計

面向工藝審查、可制造性改進(jìn)等業(yè)務(wù)活動，針對產(chǎn)品試制周期長、加工裝配效率低等問題，打通產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，基于產(chǎn)品物理特征與制造能力關(guān)聯(lián)分析，全面評價與及時改進(jìn)產(chǎn)品和工藝設(shè)計的可加工性、可裝配性和可維護(hù)性。

四、計劃調(diào)度

7.生產(chǎn)計劃優(yōu)化

面向銷售訂單預(yù)測、生產(chǎn)計劃制定等業(yè)務(wù)活動，針對訂單需求預(yù)測難、交付周期長等問題，構(gòu)建生產(chǎn)計劃系統(tǒng)，打通采購、生產(chǎn)和倉儲物流等管控系統(tǒng)，應(yīng)用多目標(biāo)多約束求解、產(chǎn)能動態(tài)規(guī)劃等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃優(yōu)化和動態(tài)調(diào)整，縮短訂單交付周期。

8.智能排產(chǎn)調(diào)度

面向作業(yè)排程、資源調(diào)度、生產(chǎn)準(zhǔn)備等業(yè)務(wù)活動，針對資源利用率低、交付不及時等問題，建設(shè)智能排產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，應(yīng)用多約束排產(chǎn)建模、多目標(biāo)排產(chǎn)尋優(yōu)等技術(shù)，實現(xiàn)多目標(biāo)、多擾動情況下排產(chǎn)優(yōu)化與資源動態(tài)調(diào)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)線柔性配置

面向產(chǎn)線建設(shè)、產(chǎn)線改造等業(yè)務(wù)活動，針對個性化需求響應(yīng)慢、產(chǎn)線換線時間長等問題，部署智能制造裝備與系統(tǒng)，應(yīng)用產(chǎn)線模塊化重構(gòu)、柔性物流運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)，根據(jù)訂單、工況、庫存等變化，實現(xiàn)產(chǎn)線快速調(diào)整和按需配置。

10.人機(jī)協(xié)同作業(yè)

面向復(fù)雜產(chǎn)品加工、裝配等業(yè)務(wù)活動，針對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式協(xié)同效率低、作業(yè)安全風(fēng)險高等問題，部署工業(yè)機(jī)器人等智能制造裝備，構(gòu)建人機(jī)協(xié)同作業(yè)單元和管控系統(tǒng)，應(yīng)用智能交互、自主規(guī)劃、風(fēng)險感知和安全防護(hù)等技術(shù)，實現(xiàn)加工、裝配、分揀、物流等過程人機(jī)高效協(xié)同。

11.工藝動態(tài)優(yōu)化

面向離散行業(yè)工藝控制、工藝參數(shù)調(diào)優(yōu)等業(yè)務(wù)活動，針對工藝/設(shè)備參數(shù)動態(tài)調(diào)優(yōu)難等問題，建設(shè)智能產(chǎn)線和工藝在線優(yōu)化系統(tǒng)，應(yīng)用設(shè)備機(jī)理與數(shù)據(jù)混合建模、多設(shè)備聯(lián)合尋優(yōu)等技術(shù)，實現(xiàn)工藝過程和設(shè)備參數(shù)在線優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

12.先進(jìn)過程控制

面向流程行業(yè)生產(chǎn)過程控制、工藝參數(shù)優(yōu)化等業(yè)務(wù)活動，針對復(fù)雜工藝過程參數(shù)波動大、控制效果差等問題，基于先進(jìn)過程控制、實時優(yōu)化等系統(tǒng)，應(yīng)用模型預(yù)測控制、多目標(biāo)尋優(yōu)等技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)、實時和閉環(huán)的工藝流程控制優(yōu)化，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)出率。

13.數(shù)智精益管理

面向生產(chǎn)現(xiàn)場管理、成本質(zhì)量管理、供應(yīng)鏈管理等業(yè)務(wù)活動，針對資源利用率不高、管理效率低等問題，應(yīng)用六西格瑪、6S 等精益方法，將精益管理理念與大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等數(shù)智技術(shù)深度融合，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的人、機(jī)、料、法、環(huán)等生產(chǎn)要素精準(zhǔn)、高效管理，提升整體運(yùn)營效率。

六、質(zhì)量管控

14.在線智能檢測

面向質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、分析、判定等業(yè)務(wù)活動，針對人工檢測效率低、一致性差等問題，構(gòu)建在線智能檢測系統(tǒng)，應(yīng)用物性成分分析、機(jī)器視覺檢測等技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷在線識別和質(zhì)量自動判定，提升質(zhì)量檢測效率和準(zhǔn)確性。

15.質(zhì)量追溯與分析改進(jìn)

面向質(zhì)量數(shù)據(jù)管理、質(zhì)量問題追溯、質(zhì)量優(yōu)化等業(yè)務(wù)活動，針對質(zhì)量數(shù)據(jù)不完整、追溯難度大等問題，構(gòu)建質(zhì)量管理系統(tǒng)，應(yīng)用條碼、二維碼、RFID、5G、標(biāo)識解析、區(qū)塊鏈等技術(shù)，集成分析原料、設(shè)計、生產(chǎn)、使用等質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量精準(zhǔn)追溯和優(yōu)化改進(jìn)。

七、設(shè)備管理

16.設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控

面向設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)分析等業(yè)務(wù)活動，針對設(shè)備數(shù)據(jù)全面采集難、統(tǒng)一管理難等問題，部署設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，集成智能傳感、5G、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合等技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)實時采集、狀態(tài)分析和異常報警，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

17.設(shè)備智能運(yùn)維

面向設(shè)備故障分析、健康管理等業(yè)務(wù)活動，針對設(shè)備運(yùn)維成本高、非計劃停機(jī)頻次高等問題，部署智能傳感與控制設(shè)備，建立設(shè)備運(yùn)維管理平臺，應(yīng)用設(shè)備故障知識圖譜、故障機(jī)理分析、預(yù)測性維護(hù)等技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備智能運(yùn)維，降低運(yùn)維成本，保障連續(xù)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，針對出入庫效率低、庫存成本高等問題，建設(shè)立體倉庫和智能倉儲管理系統(tǒng)，應(yīng)用條碼、二維碼、射頻識別、倉儲策略優(yōu)化、多形態(tài)混存揀選等技術(shù)，實現(xiàn)物料出入庫、存儲、揀選的智能化，提高庫存周轉(zhuǎn)率和土地利用率。

19.精準(zhǔn)配送

面向廠內(nèi)物流配送等業(yè)務(wù)活動，針對物料配送不及時、不精準(zhǔn)等問題，部署智能物流設(shè)備和管理系統(tǒng)，應(yīng)用室內(nèi)高精度定位導(dǎo)航、物流路徑動態(tài)規(guī)劃、物流設(shè)備集群控制等技術(shù)，實現(xiàn)廠內(nèi)物料配送快速響應(yīng)和動態(tài)調(diào)度，提升物流配送效率。

九、安全管控

20.危險作業(yè)自動化

面向危險作業(yè)操作、過程管理等業(yè)務(wù)活動，針對危險作業(yè)安全風(fēng)險高、自動化水平低等問題，建設(shè)智能作業(yè)單元和管控系統(tǒng)，應(yīng)用環(huán)境感知與識別、作業(yè)風(fēng)險控制等技術(shù)，實現(xiàn)危險作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化，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(yīng)急響應(yīng)等業(yè)務(wù)活動，針對安全風(fēng)險實時監(jiān)控難、處置效率低等問題，搭建生產(chǎn)安全管控和應(yīng)急處置系統(tǒng)，應(yīng)用生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險動態(tài)監(jiān)控、安全預(yù)警等技術(shù)，提高安全防護(hù)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(jiān)測、能源調(diào)度等業(yè)務(wù)活動，針對能耗全面監(jiān)控難、精細(xì)化管控成本高等問題，部署能耗采集設(shè)備和管控系統(tǒng)，應(yīng)用多能源介質(zhì)感知、能耗綜合建模仿真、能源平衡調(diào)度等技術(shù)，實現(xiàn)工廠能源在線監(jiān)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(shù)據(jù)采集、碳足跡追蹤和碳資產(chǎn)核算等業(yè)務(wù)活動，針對碳排放計量難、碳足跡追蹤效率低等問題，建立數(shù)字化碳管理系統(tǒng)，應(yīng)用碳排放精細(xì)化檢測、碳排放指標(biāo)自動核算等技術(shù)，實現(xiàn)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.污染在線管控

面向污染排放監(jiān)測、污染物收集處理等業(yè)務(wù)活動，針對污染排放計量難、污染管理粗放等問題，部署污染排放在線采集設(shè)備和管控平臺，應(yīng)用污染監(jiān)測與控制、污染源追溯等技術(shù)，實現(xiàn)污染全過程動態(tài)監(jiān)測、精確追溯、風(fēng)險預(yù)警和高效處理，降低污染排放水平。

十二、營銷與售后

25.智慧營銷管理

面向市場營銷、銷售管理等業(yè)務(wù)活動，針對客戶需求信息獲取不及時、營銷策略不合理等問題，建立銷售管理系統(tǒng)，應(yīng)用用戶畫像、需求預(yù)測等技術(shù)，實現(xiàn)基于客戶需求洞察的營銷策略優(yōu)化和供需精準(zhǔn)匹配，提升營銷精準(zhǔn)性和銷售量。

26.產(chǎn)品智能運(yùn)維

面向產(chǎn)品運(yùn)維、增值服務(wù)等業(yè)務(wù)活動，針對服務(wù)周期長、響應(yīng)不及時等問題，構(gòu)建產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)，集成 5G、AR/VR、預(yù)測性維護(hù)等技術(shù)，實現(xiàn)基于運(yùn)行數(shù)據(jù)的產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和增值服務(wù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品附加值。

27.智能客戶服務(wù)

面向投訴處理與反饋、客戶關(guān)系維護(hù)等業(yè)務(wù)活動，針對客戶響應(yīng)不及時、服務(wù)體驗感差等問題，建立客戶服務(wù)管理系統(tǒng)，應(yīng)用 5G、AR/VR、自然語言處理、知識圖譜、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，實現(xiàn)主動式客戶服務(wù)響應(yīng)，提高客戶滿意度。

十三、供應(yīng)鏈管理

28.供應(yīng)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，針對采購計劃不精準(zhǔn)、交付不及時等問題，建設(shè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，應(yīng)用集成建模、多目標(biāo)尋優(yōu)、數(shù)據(jù)跨域控制等技術(shù)，實現(xiàn)基于市場、采購、庫存、生產(chǎn)等數(shù)據(jù)的供應(yīng)鏈計劃協(xié)同優(yōu)化。

29.供應(yīng)商數(shù)智化管理

面向供應(yīng)商入庫、供應(yīng)商評價、物料采購等業(yè)務(wù)活動，針對供應(yīng)商比選難、議價能力弱、斷供風(fēng)險響應(yīng)不及時等問題，建立供應(yīng)商管理系統(tǒng)，應(yīng)用供應(yīng)商風(fēng)險評估、供應(yīng)鏈溯源等技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)商精準(zhǔn)畫像，開展基于數(shù)據(jù)分析的供應(yīng)商評價、分級分類、尋源和優(yōu)選推薦。

30.供應(yīng)鏈物流智能配送

面向配送路線規(guī)劃、運(yùn)輸過程監(jiān)控等業(yè)務(wù)活動，針對物流運(yùn)輸過程監(jiān)控難、配送周期長等問題，建設(shè)供應(yīng)鏈物流管理系統(tǒng)，應(yīng)用 5G、多模態(tài)感知、實時定位導(dǎo)航、智能駕駛等技術(shù)，實現(xiàn)廠外物流全程跟蹤、異常預(yù)警和高效處理，降低供應(yīng)鏈物流成本，提升準(zhǔn)時交付率。

十四、信息基礎(chǔ)設(shè)施

31.先進(jìn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

面向工廠網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營等業(yè)務(wù)活動，針對工廠網(wǎng)絡(luò)需求多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、帶寬不足等問題，部署 5G 工業(yè)專網(wǎng)、TSN、工業(yè)全光網(wǎng)絡(luò)等新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合、遠(yuǎn)距離高帶寬實時通信等技術(shù)，建設(shè)滿足智能制造需求的低時延、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(shù)據(jù)安全等要求，針對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全風(fēng)險高、防護(hù)能力弱等問題，實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全和數(shù)據(jù)分類分級管理，部署工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)設(shè)備，建設(shè)數(shù)據(jù)安全風(fēng)險監(jiān)測和應(yīng)急處置能力，應(yīng)用安全態(tài)勢感知、多層次縱深防御等技術(shù)，實現(xiàn)全方位全流程安全漏洞監(jiān)測、風(fēng)險防控、快速處置，提升網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全防護(hù)水平。

33.工廠數(shù)據(jù)資源管理

面向數(shù)據(jù)采集存儲、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用等業(yè)務(wù)活動，針對數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、價值釋放不充分等問題，建設(shè)數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等基礎(chǔ)設(shè)施，融合數(shù)據(jù)跨域控制、數(shù)字合約、隱私計算等技術(shù)，開展數(shù)據(jù)治理，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)或跨企業(yè)的數(shù)據(jù)安全可信流通和挖掘應(yīng)用，推動數(shù)據(jù)價值化。

十五、多環(huán)節(jié)模式創(chuàng)新

34.數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)

面向產(chǎn)品快速研發(fā)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計、用戶個性化設(shè)計等需求，集成市場、設(shè)計、生產(chǎn)、使用等多維數(shù)據(jù)，探索創(chuàng)成式設(shè)計，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品形態(tài)、功能和性能的研發(fā)設(shè)計和持續(xù)優(yōu)化，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，加速產(chǎn)品創(chuàng)新。

35.大規(guī)模個性化定制

面向產(chǎn)品個性化、多樣化、小批量等需求，通過網(wǎng)絡(luò)化手段收集多元化市場需求，采用模塊化設(shè)計、平臺化架構(gòu)、柔性化系統(tǒng)等手段，以規(guī)模化生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率，提供個性化、定制化的產(chǎn)品和服務(wù)。

36.網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造

面向復(fù)雜產(chǎn)品多方協(xié)同、產(chǎn)能共享、多工廠協(xié)同等需求，建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺，推動多環(huán)節(jié)、多工廠或多企業(yè)間設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等環(huán)節(jié)緊密連接，實現(xiàn)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)供銷服深度集成

面向市場快速響應(yīng)、資源高效配置、客戶體驗優(yōu)化等需求，推動研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售和服務(wù)等環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流深度集成，形成一個高效協(xié)同的運(yùn)營體系，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期協(xié)同優(yōu)化，全面提升企業(yè)的市場競爭力。

38.彈性供應(yīng)鏈

面向供應(yīng)鏈穩(wěn)定性提升、供應(yīng)鏈快速調(diào)整等需求，建立供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警與彈性管控系統(tǒng)，集成應(yīng)用供應(yīng)鏈風(fēng)險識別和動態(tài)響應(yīng)模型，實現(xiàn)供應(yīng)鏈風(fēng)險在線監(jiān)控、精準(zhǔn)識別、提前預(yù)警和快速處置，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平。

39.全員數(shù)字化管理

面向人員數(shù)字化績效評估、數(shù)字化技能提升、健康管理等需求，組織開展全員數(shù)字化能力培訓(xùn)，構(gòu)建統(tǒng)一的人員數(shù)字化管理平臺，集成人員健康狀況、專業(yè)技能評估及作業(yè)環(huán)境等多維度信息，實現(xiàn)人員績效量化動態(tài)評估、人員狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測和精準(zhǔn)作業(yè)派工，提升全員崗位效能。

40.可持續(xù)制造

面向節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色消費(fèi)等需求，以數(shù)智技術(shù)支撐企業(yè)以對環(huán)境和社會負(fù)責(zé)的方式開展產(chǎn)品全生命周期、生產(chǎn)制造全過程和供應(yīng)鏈全環(huán)節(jié)各業(yè)務(wù)活動，實現(xiàn)生態(tài)效益、資源效率、生產(chǎn)效率和社會責(zé)任等多方面綜合平衡。