智能制造核心信息設(shè)備

智能制造核心信息設(shè)備是制造過程各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)信息獲取、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)交互、運算處理、決策分析和控制執(zhí)行的關(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、儀器儀表和檢測設(shè)備、制造信息人機交互設(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，我國制造業(yè)也正在加速向智能制造轉(zhuǎn)型。

未來五年，新一代電子信息技術(shù)與制造業(yè)的融合更加深入，我國的智能生產(chǎn)設(shè)施、數(shù)字化車間/工廠的升級改造速度將進一步加快，制造業(yè)對智能制造核心信息設(shè)備的需求也將大幅度增長。預(yù)計在2025年之前，我國智能制造核心信息設(shè)備市場規(guī)模將以35%左右的增速持續(xù)增長。

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)域的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備，使我國的智能制造基礎(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、儀器儀表和檢測設(shè)備、制造信息人機交互設(shè)備、制造信息安全保障產(chǎn)品在國內(nèi)得到規(guī)模化應(yīng)用，具有滿足國內(nèi)市場40%以上的供給能力。

到2025年，建成自主可控、安全可靠、性能先進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，國產(chǎn)智能制造核心信息設(shè)備在國內(nèi)市場占據(jù)主導(dǎo)地位，具有滿足國內(nèi)市場60%以上的供給能力，培育10家以上年收入超過50億元的相關(guān)企業(yè)，總體技術(shù)水平達到國際先進水平。

發(fā)展重點

1. 重點產(chǎn)品

智能制造基礎(chǔ)通信設(shè)備

開發(fā)適應(yīng)工廠內(nèi)嚴(yán)酷運行環(huán)境的高可靠、大容量、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、高速工業(yè)無線路由器/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)通信場景使用的近場通信（NFC）、低功耗窄帶基站（NB-IoT）、低功耗蜂窩狀（LoRa）、近距離自組網(wǎng)（Zegbee）、5G海量機器類通信協(xié)議（mMTC）、超可靠和低時延（uRLLC）通信協(xié)議、433MHz通信協(xié)議等通信設(shè)備，適用于不同工業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸場景的工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、交換設(shè)備、高可用性工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、時間敏感網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、工業(yè)通信一致性檢測設(shè)備，以及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境要求的長距離、高速率的供電網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)疊加的智能通信設(shè)備。

智能制造控制系統(tǒng)

開發(fā)支持故障自診斷、參數(shù)自調(diào)整，具有有線/無線工業(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PC Based控制系統(tǒng)、工業(yè)裝備嵌入式控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器（PLC）、可編程自動化控制器（PAC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、面向工藝優(yōu)化的先進控制系統(tǒng)（APC）、批量控制系統(tǒng)（Batch）、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

開發(fā)具有數(shù)據(jù)存儲和處理、自動補償、參數(shù)遠程整定、有線/無線通信等功能的低功耗、高精度、高可靠、高性價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視覺傳感器、高精度流量傳感器、車用慣性導(dǎo)航傳感器（INS）、低成本固態(tài)激光雷達、車用DOMAIN域控制器、室內(nèi)無線定位類傳感器等新型工業(yè)傳感器，以及分析儀器用高精度檢測器，滿足典型行業(yè)和領(lǐng)域泛在信息采集的需求。

制造物聯(lián)設(shè)備

大力發(fā)展基于自主知識產(chǎn)權(quán)的射頻識別（RFID）芯片和讀寫設(shè)備、基于自主知識產(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)、智能手機物聯(lián)網(wǎng)適配網(wǎng)關(guān)、工業(yè)現(xiàn)場人員、設(shè)備、產(chǎn)品的定位設(shè)備、工業(yè)可穿戴設(shè)備，實現(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。

儀器儀表和檢測設(shè)備

發(fā)展在線成分分析儀、在線無損檢測裝置、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設(shè)備、工業(yè)遠程巡檢智能監(jiān)測與分析設(shè)備，實現(xiàn)智能制造過程中的設(shè)備和流程的信息采集、分析、優(yōu)化和全生命周期管理。

制造信息人機交互設(shè)備

開發(fā)適應(yīng)工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的人機交互工業(yè)看板與工業(yè)顯示屏、工位智能操作終端、移動顯示載體設(shè)備以及增強現(xiàn)實設(shè)備（AR）、可穿戴人機交互設(shè)備、三維動作捕捉設(shè)備，腦、眼、手信號融合處理設(shè)備，為實現(xiàn)制造信息、現(xiàn)實操作步驟和工藝的數(shù)字化、透明化、直觀化、自然化提供載體和平臺。

制造信息安全保障產(chǎn)品

開發(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)、主動防御系統(tǒng)、漏洞掃描工具、無線安全探測工具、入侵檢測設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)安全態(tài)勢分析系統(tǒng)、工業(yè)企業(yè)信息安全監(jiān)測、評估和測試系統(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)互通和互操作標(biāo)準(zhǔn)與接口技術(shù)

制定制造信息互聯(lián)互通和互操作的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，重點研究制定智能裝備、數(shù)字化車間、數(shù)字化工廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。研究制造信息互聯(lián)互通和互操作的信息模型技術(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)語法與語義定義、網(wǎng)絡(luò)連通性及接口定義；研究制造信息互聯(lián)互通場景下異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無縫融合與集成技術(shù)，解決跨網(wǎng)絡(luò)精確時鐘同步、確定性傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)問題，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、微機電系統(tǒng)（MEMS）及其裝備技術(shù)、傳感器精密制造與檢測技術(shù)、集成一體化技術(shù)、傳感器可靠性設(shè)計與試驗技術(shù)、傳感器封裝測試技術(shù)、智能傳感器軟件算法庫、自供電與傳感一體化技術(shù)。

人工智能技術(shù)

研究知識工程、知識建模、知識服務(wù)、情景感知、模式識別、自然語言處理、工業(yè)視覺識別、基于機器學(xué)習(xí)的智能控制、知識驅(qū)動的設(shè)計與智能設(shè)計、數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)決策等關(guān)鍵技術(shù)，形成從大數(shù)據(jù)到知識、從知識到?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。

增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實技術(shù)

研究時空精確定位技術(shù)、多傳感器融合、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息三維空間模型、數(shù)字主線及數(shù)字孿生技術(shù)，基于增強現(xiàn)實的搜索、顯示及基于場景的三維重建與數(shù)據(jù)融合交互、虛擬世界和現(xiàn)實世界的實時互動技術(shù)。

工業(yè)安全技術(shù)

研究工業(yè)數(shù)據(jù)安全、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、硬件安全等工業(yè)安全技術(shù)，覆蓋設(shè)備和系統(tǒng)安全檢測、安全防護、主動防御、威脅評估等領(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)。重點支持智能裝備、數(shù)字化車間/工廠等領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研制。

2. 建立國家級智能制造核心信息設(shè)備聯(lián)合實驗室

支持相關(guān)單位聯(lián)合籌建國家級智能制造核心信息設(shè)備實驗室，加強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業(yè)解決方案。

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。