智能制造場景是智能工廠的核心組成部分，是指面向制造過程各個環(huán)節(jié)，通過新一代信息技術(shù)、先進制造技術(shù)的深度融合，部署高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備、行業(yè)成套裝備等智能制造裝備，集成相應(yīng)的工藝、軟件等，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)“十三五”以來智能制造發(fā)展情況和企業(yè)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 16 個環(huán)節(jié) 45 個智能制造典型場景，為智能工廠建設(shè)提供參考。

一、工廠建設(shè)

通過三維建模、系統(tǒng)仿真、設(shè)計優(yōu)化，實現(xiàn)基于模型的工廠設(shè)計、交付和建設(shè)，提高建設(shè)效率和質(zhì)量，降低成本。

工廠數(shù)字化設(shè)計

應(yīng)用工廠三維設(shè)計與仿真軟件，集成工廠信息模型、制造系統(tǒng)仿真、專家系統(tǒng)和 AR/VR 等技術(shù)，高效開展工廠規(guī)劃、設(shè)計和仿真優(yōu)化，實現(xiàn)數(shù)字化交付。

數(shù)字孿生工廠建設(shè)

應(yīng)用建模仿真、多模型融合等技術(shù)，構(gòu)建裝備、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，實現(xiàn)基于模型的數(shù)字化運行和維護。

二、產(chǎn)品研發(fā)

通過設(shè)計建模、仿真優(yōu)化和測試驗證，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品研發(fā)，提高設(shè)計效率，縮短研發(fā)周期。

產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)與設(shè)計應(yīng)用設(shè)計軟件和知識模型庫，基于復(fù)雜建模、物性表征與分析、AR/VR、數(shù)字孿生等技術(shù)，搭建數(shù)字化協(xié)同設(shè)計環(huán)境，開展產(chǎn)品、配方等研發(fā)與設(shè)計。

虛擬試驗與調(diào)試面向產(chǎn)品功能、性能、可靠性、壽命等方面，通過虛擬仿真開展試驗、調(diào)試，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化打通產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，探索創(chuàng)成式設(shè)計，持續(xù)迭代產(chǎn)品模型，驅(qū)動產(chǎn)品優(yōu)化創(chuàng)新。

三、工藝設(shè)計

通過制造機理分析、工藝過程建模和虛擬制造驗證，實現(xiàn)工藝設(shè)計數(shù)字化和工藝技術(shù)創(chuàng)新，提高工藝開發(fā)效率，保障可行性。

工藝數(shù)字化設(shè)計應(yīng)用工藝仿真軟件和工藝知識庫，基于機理、物性表征和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立加工、檢測、裝配、物流等工藝模型，進行工藝全過程仿真，預(yù)測加工缺陷并改進工藝方案和參數(shù)。

可制造性設(shè)計打通工藝設(shè)計、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，開展產(chǎn)品制造全過程仿真，優(yōu)化工藝方案和物料清單，改善工藝流程，降低制造與維護的復(fù)雜性及成本。

四、計劃調(diào)度

通過市場訂單預(yù)測、產(chǎn)能平衡分析、生產(chǎn)計劃制定和智能排產(chǎn)，開展訂單驅(qū)動的計劃排程，優(yōu)化資源配置，提高生產(chǎn)效率。

生產(chǎn)計優(yōu)化構(gòu)建企業(yè)資源管理系統(tǒng)，應(yīng)用約束理論、尋優(yōu)算法和專家系統(tǒng)等技術(shù)，實現(xiàn)基于采購提前期、安全庫存和市場需求的生產(chǎn)計劃優(yōu)化。

車間智能排產(chǎn)應(yīng)用計劃排程系統(tǒng)，集成調(diào)度機理建模、尋優(yōu)算法等技術(shù)，實現(xiàn)基于多約束和動態(tài)擾動條件下的車間排產(chǎn)優(yōu)化。

資源動態(tài)配置依托制造執(zhí)行系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、運籌優(yōu)化、專家系統(tǒng)等技術(shù)，開展基于資源匹配、績效優(yōu)化的精準(zhǔn)派工，實現(xiàn)人力、設(shè)備、物料等制造資源的動態(tài)配置。

五、生產(chǎn)作業(yè)

部署智能制造裝備，通過精益生產(chǎn)管理、工藝過程控制優(yōu)化、產(chǎn)線靈活配置、設(shè)備協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)作業(yè)和精細(xì)化生產(chǎn)管控，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

精益生產(chǎn)管理應(yīng)用六西格瑪、5S 管理和定置管理等精益工具和方法，開展相關(guān)信息化系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的人、機、料等精確管控，提高效率，消除浪費。

先進過程控制部署智能制造裝備，依托先進過程控制系統(tǒng)，融合工藝機理分析、多尺度物性表征和建模、實時優(yōu)化和預(yù)測控制等技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)、實時和閉環(huán)的過程控制。

工藝動態(tài)優(yōu)化部署智能制造裝備，搭建生產(chǎn)過程全流程一體化管控平臺，應(yīng)用工藝機理分析、多尺度物性表征和流程建模、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，動態(tài)優(yōu)化調(diào)整工藝流程/參數(shù)。

產(chǎn)線柔性配置部署智能制造裝備，應(yīng)用模塊化、成組和產(chǎn)線重構(gòu)等技術(shù)，搭建柔性可重構(gòu)產(chǎn)線，根據(jù)訂單、工況等變化實現(xiàn)產(chǎn)線的快速調(diào)整和按需配置，實現(xiàn)多種產(chǎn)品自動化混線生產(chǎn)。

智能協(xié)同作業(yè)部署智能制造裝備，基于 5G、TSN 等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、物流裝備、生產(chǎn)線等實時控制和高效協(xié)同作業(yè)。

六、質(zhì)量管控

部署智能檢測裝備等，通過智能在線檢測、質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和全流程質(zhì)量追溯，實現(xiàn)精細(xì)化質(zhì)量管控，降低不合格品率，持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量。

智能在線檢測部署智能檢測裝備，融合 5G、機器視覺、缺陷機理分析、物性和成分分析等技術(shù)，開展產(chǎn)品質(zhì)量等在線檢測、分析、評級、預(yù)測。

質(zhì)量精準(zhǔn)追溯建設(shè)質(zhì)量管理系統(tǒng)，集成 5G、區(qū)塊鏈、標(biāo)識解析等技術(shù)，采集產(chǎn)品原料、設(shè)計、生產(chǎn)、使用等質(zhì)量信息，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量精準(zhǔn)追溯。

產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化依托質(zhì)量管理系統(tǒng)和知識庫，集成質(zhì)量設(shè)計優(yōu)化、質(zhì)量機理分析等技術(shù)，進行產(chǎn)品質(zhì)量影響因素識別、缺陷分析預(yù)測和質(zhì)量優(yōu)化提升。

七、設(shè)備管理

部署智能傳感與控制裝備等，建設(shè)設(shè)備管理系統(tǒng)，通過運行監(jiān)測、故障診斷和運行優(yōu)化，實現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理和預(yù)測性維護，提升設(shè)備運行效率、可靠性和精度保持性。

在線運行監(jiān)測集成智能傳感、5G、機器視覺、故障檢測等技術(shù)，通過自動巡檢、在線運行監(jiān)測等方式，判定設(shè)備運行狀態(tài)，開展性能分析和異常報警，提高控制效率。

設(shè)備故障診斷與預(yù)測綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、機器學(xué)習(xí)、故障機理分析等技術(shù)，建立設(shè)備故障診斷和預(yù)測模型，精準(zhǔn)判斷設(shè)備失效模式，開展預(yù)測性維護，減少意外停機，降低運維成本。

設(shè)備運行優(yōu)化建設(shè)設(shè)備健康管理系統(tǒng)，基于模型對設(shè)備運行狀態(tài)、工作環(huán)境等進行綜合分析，調(diào)整優(yōu)化設(shè)備運行參數(shù)，提高產(chǎn)量，降低能耗，延長設(shè)備使用壽命。

八、倉儲物流

部署智能物流與倉儲裝備等，通過精準(zhǔn)配送計劃、自動出入庫（進出廠）、自動物流配送和跟蹤管理，實現(xiàn)精細(xì)倉儲管理和高效物流配送，提高物流效率和降低庫存量。

智能倉儲建設(shè)智能倉儲系統(tǒng)，應(yīng)用條碼、射頻識別、智能傳感等技術(shù)，依據(jù)實際生產(chǎn)作業(yè)計劃，實現(xiàn)物料自動入庫（進廠）、盤庫和出庫（出廠）。

精準(zhǔn)配送集成智能倉儲系統(tǒng)和智能物流裝備，應(yīng)用實時定位、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實現(xiàn)原材料、在制品、產(chǎn)成品流轉(zhuǎn)全程跟蹤，以及物流動態(tài)調(diào)度、自動配送和路徑優(yōu)化。

九、安全管控

部署智能傳感與控制裝備等，通過安全風(fēng)險實時監(jiān)測與應(yīng)急處置、危險作業(yè)自動化運行，實現(xiàn)面向工廠全環(huán)節(jié)的安全綜合管控，確保安全風(fēng)險與隱患的可預(yù)知、可控制。

安全風(fēng)險實時監(jiān)測與應(yīng)急處置依托感知裝置和安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)，基于智能傳感、機器視覺、特征分析、專家系統(tǒng)等技術(shù)，動態(tài)感知、精準(zhǔn)識別危化品、危險環(huán)節(jié)等各類風(fēng)險，實現(xiàn)安全事件的快速響應(yīng)和智能處置。

危險作業(yè)自動化部署智能制造裝備，集成智能傳感、機器視覺、機器人、5G 等技術(shù)，打造自動化產(chǎn)線，實現(xiàn)危險作業(yè)環(huán)節(jié)的少人化、無人化。

十、能源管理

部署智能傳感與控制裝備等，通過能耗全面監(jiān)測、能效分析優(yōu)化和碳資產(chǎn)管理，實現(xiàn)面向制造全過程的精細(xì)化能源管理，提高能源利用率，降低能耗成本。

能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測基于能源管理系統(tǒng)，應(yīng)用智能傳感、大數(shù)據(jù)、5G 等技術(shù)，開展全環(huán)節(jié)、全要素能耗數(shù)據(jù)采集、計量和可視化監(jiān)測。

能效平衡與優(yōu)化應(yīng)用能效優(yōu)化機理分析、大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備運行參數(shù)或工藝參數(shù)，實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵環(huán)節(jié)等能源綜合平衡與優(yōu)化調(diào)度。

碳資產(chǎn)管理開發(fā)碳資產(chǎn)管理平臺和行業(yè)成套裝備，集成智能傳感、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等技術(shù)，實現(xiàn)全流程的碳排放追蹤、分析、核算和交易。

十一、環(huán)保管控

部署智能傳感與控制裝備等，通過污染管理與環(huán)境監(jiān)測、廢棄物處置與再利用，實現(xiàn)環(huán)保精細(xì)管控，降低污染物排放，消除環(huán)境污染風(fēng)險。

污染監(jiān)測與管控搭建環(huán)保管理平臺，應(yīng)用機器視覺、智能傳感和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，開展排放實時監(jiān)測和污染源管理，實現(xiàn)全過程環(huán)保數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控與分析優(yōu)化。

廢棄物處置與再利用搭建廢棄物管理平臺和行業(yè)成套裝備，融合條碼、物聯(lián)網(wǎng)和 5G 等技術(shù)，實現(xiàn)廢棄物處置與循環(huán)再利用全過程的監(jiān)控、追溯。

十二、營銷管理

通過市場趨勢預(yù)測、用戶需求挖掘和數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化銷售計劃，實現(xiàn)需求驅(qū)動的精準(zhǔn)營銷，提高營銷效率，降低營銷成本。

市場快速分析預(yù)測應(yīng)用大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實現(xiàn)對市場未來供求趨勢、影響因素及其變化規(guī)律的精準(zhǔn)分析、判斷和預(yù)測。

銷售驅(qū)動業(yè)務(wù)優(yōu)化應(yīng)用大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)、知識圖譜等技術(shù)，構(gòu)建用戶畫像和需求預(yù)測模型，制定精準(zhǔn)銷售計劃，動態(tài)調(diào)整設(shè)計、采購、生產(chǎn)、物流等方案。

十三、售后服務(wù)

通過服務(wù)需求挖掘、主動式服務(wù)推送和遠(yuǎn)程產(chǎn)品運維服務(wù)等，實現(xiàn)個性化服務(wù)需求的精準(zhǔn)響應(yīng)，不斷提升產(chǎn)品體驗，增強客戶粘性。

主動客戶服務(wù)建設(shè)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、知識圖譜和自然語言處理等技術(shù)，實現(xiàn)客戶需求分析、精細(xì)化管理，提供主動式客戶服務(wù)。

產(chǎn)品遠(yuǎn)程運維建立產(chǎn)品遠(yuǎn)程運維管理平臺，集成智能傳感、大數(shù)據(jù)和 5G 等技術(shù)，實現(xiàn)基于運行數(shù)據(jù)的產(chǎn)品遠(yuǎn)程運維、預(yù)測性維護和產(chǎn)品設(shè)計的持續(xù)改進。

十四、供應(yīng)鏈管理

通過采購策略優(yōu)化、供應(yīng)鏈可視化、物流監(jiān)測優(yōu)化、風(fēng)險預(yù)警與彈性管控等，實現(xiàn)供應(yīng)鏈智慧管理，提升供應(yīng)鏈效能、柔性和韌性。

采購策略優(yōu)化建設(shè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、尋優(yōu)算法和知識圖譜等技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)商綜合評價、采購需求精準(zhǔn)決策和采購方案動態(tài)優(yōu)化。

供應(yīng)鏈可視化建設(shè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，融合大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等技術(shù)，打通上下游企業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈可視化監(jiān)控和綜合績效分析。

物流實時監(jiān)測與優(yōu)化依托運輸管理系統(tǒng)，應(yīng)用智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)、實時定位和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實現(xiàn)運輸配送全程跟蹤和異常預(yù)警、裝載能力和配送路徑優(yōu)化。

供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警與彈性管控建立供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，集成大數(shù)據(jù)、知識圖譜和遠(yuǎn)程管理等技術(shù)，開展供應(yīng)鏈風(fēng)險隱患識別、定位、預(yù)警和高效處置。

十五、數(shù)字基建

通過建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，推動工業(yè)數(shù)據(jù)治理與可信流通、工業(yè)知識軟件化，持續(xù)提升各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集、處理、共享、分析、應(yīng)用能力，支撐工廠業(yè)務(wù)運行與優(yōu)化創(chuàng)新。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施集成部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、千兆光網(wǎng)等新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)工業(yè)數(shù)據(jù)中心、智能計算中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以及網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、功能等各類安全系統(tǒng)，完善支撐數(shù)字業(yè)務(wù)運行的信息基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)治理與流通應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、隱私計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)，構(gòu)建可信數(shù)據(jù)空間，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)的有效治理和分析利用，推動企業(yè)間數(shù)據(jù)安全可信流通，充分釋放數(shù)據(jù)價值。工業(yè)知識軟件化應(yīng)用大數(shù)據(jù)、知識圖譜、知識自動化等技術(shù)，將工業(yè)技術(shù)、工藝經(jīng)驗、制造方法沉淀為數(shù)據(jù)和機理模型，與先進制造裝備相結(jié)合，建設(shè)知識庫和模型庫，開發(fā)各類新型工業(yè)軟件，支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

十六、模式創(chuàng)新

面向企業(yè)全價值鏈、產(chǎn)品全生命周期和全資產(chǎn)要素，通過新一代信息技術(shù)和先進制造技術(shù)融合，推動關(guān)鍵技術(shù)裝備創(chuàng)新、制造模式創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，創(chuàng)造新價值。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)同平臺，推動企業(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)基于網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)并行協(xié)同，并將富余的制造能力對外輸出，優(yōu)化配置制造資源。

大規(guī)模個性化定制部署智能制造裝備，通過生產(chǎn)柔性化、敏捷化和產(chǎn)品模塊化，根據(jù)客戶的個性化需求，以大批量生產(chǎn)的低成本、高質(zhì)量和高效率提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)。

人機協(xié)同制造應(yīng)用人工智能、AR/VR、5G、新型傳感等技術(shù)，提高高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、行業(yè)成套裝備等智能制造裝備與人員的交互、協(xié)同作業(yè)等能力，實現(xiàn)基于高精度空間定位與追蹤、動作感知、自然語言處理、情緒識別等功能的自主協(xié)同。

數(shù)據(jù)驅(qū)動服務(wù)分析產(chǎn)品運行工況、維修保養(yǎng)、故障缺陷等數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)等技術(shù)，開拓專業(yè)服務(wù)、設(shè)備估值、融資租賃、資產(chǎn)處置等新業(yè)務(wù)，創(chuàng)造新價值。