智能制造核心信息設(shè)備

智能制造核心信息設(shè)備是制造過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)信息獲取、即時(shí)通信、動(dòng)態(tài)交互、運(yùn)算處理、決策分析和控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備。

智能制造核心信息設(shè)備主要包括智能制造基礎(chǔ)通信設(shè)備、智能制造控制系統(tǒng)、新型工業(yè)傳感器、制造物聯(lián)設(shè)備、儀器儀表和檢測(cè)設(shè)備、制造信息人機(jī)交互設(shè)備、制造信息安全保障產(chǎn)品。

需求

全球正在掀起以智能制造為核心的新一輪工業(yè)革命，我國(guó)制造業(yè)也正在加速向智能制造轉(zhuǎn)型。

未來(lái)五年，新一代電子信息技術(shù)與制造業(yè)的融合更加深入，我國(guó)的智能生產(chǎn)設(shè)施、數(shù)字化車(chē)間/工廠的升級(jí)改造速度將進(jìn)一步加快，制造業(yè)對(duì)智能制造核心信息設(shè)備的需求也將大幅度增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)我國(guó)智能制造核心信息設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將以30%左右的增速持續(xù)增長(zhǎng)。

目標(biāo)

到2020年，基本建成智能制造核心信息設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系，突破一批智能制造核心信息設(shè)備領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備，使我國(guó)的智能制造基礎(chǔ)通信設(shè)備、智能制造控制系統(tǒng)、新型工業(yè)傳感器、制造物聯(lián)設(shè)備、儀器儀表和檢測(cè)設(shè)備、制造信息人機(jī)交互設(shè)備、制造信息安全保障產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)得到規(guī)模化應(yīng)用，具有滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%以上的供給能力，培育10家以上年收入超過(guò)50億元的相關(guān)企業(yè)。

到2025年，建成自主可控、安全可靠、性能先進(jìn)的智能制造核心信息設(shè)備產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和技術(shù)創(chuàng)新體系，國(guó)產(chǎn)智能制造核心信息設(shè)備在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，具有滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)60%以上的供給能力，總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

■■ 發(fā)展重點(diǎn)

1．重點(diǎn)產(chǎn)品

? 智能制造基礎(chǔ)通信設(shè)備

開(kāi)發(fā)適應(yīng)工廠內(nèi)惡劣工業(yè)環(huán)境的高可靠、高容量、高速度、高質(zhì)量，具有自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)功能的工業(yè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備遠(yuǎn)程終端采集單元（RTU）、工業(yè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)關(guān)/適配器、高速工業(yè)交換機(jī)、高速工業(yè)無(wú)線路由器/中繼器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)即插即用自適應(yīng)通信模塊，適應(yīng)不同工業(yè)通信場(chǎng)景使用近場(chǎng)（NFC）、低功耗自帶基站（NB-IOT）、低功耗蜂窩狀（LoRa）、近距離自組網(wǎng)（Zegbee）、433MHz通信協(xié)議的通信設(shè)備，適用于不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸場(chǎng)景的工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）交換設(shè)備、高可用性工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、時(shí)間敏感工業(yè)確定性網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、工業(yè)通信一致性檢測(cè)設(shè)備，以及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境要求的長(zhǎng)距離、高速率供電與通信疊加的智能通信設(shè)備。

? 智能制造控制系統(tǒng)

開(kāi)發(fā)支持故障自診斷、參數(shù)自調(diào)整，具有有線/無(wú)線工業(yè)通信功能，以及具備豐富的物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接口的工控機(jī)系統(tǒng)嵌入式控制系統(tǒng)（IPC）、嵌入式控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器（PLC）、可編程自動(dòng)化控制器（PAC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、面向工藝優(yōu)化的先進(jìn)控制系統(tǒng)（APC）、數(shù)據(jù)展示用的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA），提高智能制造自主安全可控的能力和水平。

? 新型工業(yè)傳感器

開(kāi)發(fā)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理、自動(dòng)補(bǔ)償、遠(yuǎn)程調(diào)整優(yōu)化、通信功能的低功耗、高精度、高可靠、高性價(jià)比的多變量傳感器模組、智能型光電傳感器、智能型接近傳感器、高分辨率2D/3D視覺(jué)傳感器、高精度流量傳感器、車(chē)用慣性導(dǎo)航傳感器（INS）、低成本固態(tài)激光雷達(dá)、車(chē)用電子域控制器、室內(nèi)無(wú)線定位類(lèi)傳感器等新型工業(yè)傳感器，以及分析儀器用高精度檢測(cè)器，滿足典型行業(yè)和領(lǐng)域的泛在信息采集的需求。

? 制造物聯(lián)設(shè)備

大力發(fā)展射頻識(shí)別（RFID）芯片和讀寫(xiě)設(shè)備、基于自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)芯片工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)定制化芯片/模塊、工業(yè)便攜/手持智能終端、支持多種工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、智能手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)適配網(wǎng)關(guān)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備、產(chǎn)品的定位設(shè)備、工業(yè)可穿戴設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、環(huán)境與物料之間的互聯(lián)互通、綜合管理與協(xié)同。

? 儀器儀表和檢測(cè)設(shè)備

發(fā)展在線成分分析儀、在線無(wú)損檢測(cè)裝置、在線高精度三維數(shù)字探傷儀、在線高精度非接觸幾何精度檢測(cè)設(shè)備、工業(yè)遠(yuǎn)程巡檢智能監(jiān)測(cè)與分析設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能制造過(guò)程中的設(shè)備和流程的信息采集、分析、優(yōu)化和全生命周期管理。

? 制造信息人機(jī)交互設(shè)備

開(kāi)發(fā)適應(yīng)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的人機(jī)交互工業(yè)看板與工業(yè)顯示屏、工位智能操作終端，以及移動(dòng)顯示載體設(shè)備——增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備（AR），為實(shí)現(xiàn)制造信息、現(xiàn)實(shí)操作步驟和工藝的數(shù)字化、透明化、直觀化提供載體和平臺(tái)。

? 制造信息安全保障產(chǎn)品

開(kāi)發(fā)工業(yè)控制系統(tǒng)防火墻/網(wǎng)閘、數(shù)采隔離系統(tǒng)、容災(zāi)備份系統(tǒng)、主動(dòng)防御系統(tǒng)、漏洞掃描工具、無(wú)線安全探測(cè)工具、入侵檢測(cè)設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)安全態(tài)勢(shì)分析系統(tǒng)、工業(yè)企業(yè)信息安全監(jiān)測(cè)、評(píng)估和測(cè)試系統(tǒng)，提高智能制造信息安全保障能力。

2．關(guān)鍵技術(shù)

? 制造信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)與接口技術(shù)

制定制造信息互聯(lián)互通的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)研究制定智能裝備、數(shù)字化車(chē)間/工廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。研究制造信息互聯(lián)互通的信息模型技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及接口技術(shù)，設(shè)備標(biāo)識(shí)與鑒別技術(shù)，提供設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與系統(tǒng)之間協(xié)議互操作整體框架、協(xié)議互操作服務(wù)語(yǔ)法與語(yǔ)義定義、網(wǎng)絡(luò)連通性及接口定義；研究制造信息互聯(lián)互通場(chǎng)景下異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫融合與集成技術(shù)，解決跨網(wǎng)絡(luò)精確時(shí)鐘同步、確定性傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，支持異構(gòu)協(xié)議設(shè)備的互聯(lián)互通與協(xié)同工作。

? 工業(yè)傳感器核心技術(shù)

研究傳感器工藝仿真技術(shù)、微納工藝及其裝備技術(shù)、傳感器精密制造與檢測(cè)技術(shù)、集成一體化技術(shù)、傳感器可靠性設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)、傳感器封裝測(cè)試技術(shù)、智能傳感器軟件算法庫(kù)、自供電與傳感一體化技術(shù)。

? 人工智能技術(shù)

研究知識(shí)工程、知識(shí)建模、知識(shí)服務(wù)、情景感知、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、可視化、機(jī)器學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)，形成從大數(shù)據(jù)到知識(shí)、從知識(shí)到?jīng)Q策的能力，提高智能制造核心信息設(shè)備的智能化水平。

? 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

研究三維空間射頻識(shí)別（RFID）注冊(cè)定位技術(shù)、多傳感器融合、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息三維空間模型、基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的搜索、顯示及基于場(chǎng)景的三維重建與數(shù)據(jù)融合交互、虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)時(shí)互動(dòng)技術(shù)。

? 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

研究工業(yè)控制系統(tǒng)安全、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全、本質(zhì)安全、結(jié)構(gòu)安全、硬件安全等技術(shù)，覆蓋設(shè)備和系統(tǒng)安全檢測(cè)、安全防護(hù)、主動(dòng)防御、威脅評(píng)估等領(lǐng)域，提高智能制造核心信息設(shè)備的安全保障能力。

■■ 戰(zhàn)略支撐與保障

1．制定智能制造核心信息設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

加快制定智能制造標(biāo)準(zhǔn)化體系，研究制定制造信息互聯(lián)互通與網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)支持智能裝備、數(shù)字化車(chē)間/工廠等領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研制。

2．建立國(guó)家級(jí)智能制造核心信息設(shè)備聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

支持聯(lián)合籌建國(guó)家級(jí)智能制造核心信息設(shè)備實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)智能制造核心信息設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，形成面向智能制造的專(zhuān)業(yè)解決方案。

■■ 智能制造核心信息設(shè)備發(fā)展技術(shù)路線圖

智能制造核心信息設(shè)備發(fā)展技術(shù)路線圖如圖1-4所示。