Engineering White Paper 工程智能白皮书 上海（同济）工程智能研究院（筹） Shanghai (Tongji) Institute of AI for Engineering (Preparatory) 同济大学工程智能研究院 Institute of AI for Engineering (IAIE), Tongji University 工程智能白皮书 AI for Engineering ©同济大学工程智能研究院版权所有。如需引用，请注明出处。 i 序一：凝聚合力，久久为功 郑庆华 （中国工程院院士、同济大学党委书记） 工程智能的发展，不仅是一场技术层面的跨界融合，更是一次关乎工程学科 未来、关乎产业发展方向的深刻变革。今天，当我们梳理过往探索、展望前路征 程，愈发坚定了这样的判断：工程智能，正在成为驱动经济社会高质量发展的核 心力量。 最初提出“工程智能”这一概 不过是人工智能在工程领域的简单应用。但随着研究的深入、实践的推进，我们 愈发清晰地认识到，工程智能绝非技术的叠加，而是以改造世界为核心目标，衔 接科学智能与产业应用的跨学科体系，是解决工程领域非确定性问题、实现规模 化赋能的全新范式。 这些年，我们见证了太多鼓舞人心的变化。战略层面，国内外对工程智能的 重视达到了前所未有的高度，中国将“人工智能+”行动写入政府工作报告，把 工程智能作为建设

Index of Distribution Network Digitization-2025 国家能源互联网产业及技术创新联盟 能源数字化专委会 中国电机工程学会电力信息化专委会 China Energy Internet Alliance Energy Digitization Professional Committee Electric 年，国家发展改革委、国家能源局印发《关于新形势下 配电网高质量发展的指导意见》，提出推进配电网数字化智能化转 型升级。为深入贯彻此文件精神，国家能源互联网产业及技术创 新联盟能源数字化专委会与中国电机工程学会电力信息化专委会 组织编写了《配电网数字化评价指标-2025》。该指标由国家重点 研 发 计 划 “ 配 电 网 业 务 资 源 协 同 及 互 操 作 关 键 技 术 ” （2021YF 识别专利的责任。 本文件的某些内容可能涉及某些公司技术内容。本文件的发 布机构和编写单位不承担识别这些内容的责任。 本文件由国家能源互联网产业及技术创新联盟能源数字化专 委会与中国电机工程学会电力信息化专委会提出并归口。 本文件分为五章。第一章“目的”阐述了文件的背景意义； 第二章“标准规范引用清单”是本文件编制过程中主要参考的标 准规范；第三章“分类与范围”规定了指标的适用范围和应用对

中国而程院 ChineseAcademy of Engineering 数字化转型基本普及 智能化升级战略突破 —— 十五五智能制造推进的战略思考 中国工程院 周 济 2025 年 1 月 4 日 · 北京 中国工程院 一 、人工智能赋能新型工业化——智能制造 是推进新型工业化的主要技术路线 ( 一 ) 创新是发展的第一动力，是发展新质生产力的核心要素 ( 二 ) 以智能制 以智能制造为主攻方向，人工智能赋能制造业高质量发展 二、推进人工智能赋能新型工业化的战略部署 三、 " 十五五 " 系统推进智能制造的几点建议 中国工程院 ( 一 ) 创新是发展的第一动力，是发展新质生产力的核心要 素 发展新质生产力， 推 进新型工业化， 加快建设制造强国。 依靠什么 ? 动力何在 ? 创新是发展的第一动力，是发展新质生产力的核心要素 ( 二 ) 以智能制造为主攻方向，人工智能赋能制造业高质量发展 二、推进人工智能赋能新型工业化的战略部署 三、 “十五五”系统推进智能制造的几点建议 中国工程 院 6 ( 二 ) 以智能制造为主攻方向，人工智能赋能制造业高质量发展 以创新为根本动力 推进新型工业化，加快建设制造强国， 走一条什么样的技术路线呢 ? 7 ( 二 ) 以智能制

发布 2 前 言 为贯彻执行国家新发展阶段的技术经济政策，促进物联网、云计算、大数 据、人工智能、5G、区块链等现代信息技术在公路水运工程建设中的应用，加 快交通基础设施建设领域数字化转型，服务重庆市交通强市建设，指导重庆市 公路水运工程建设领域数字化应用，提升施工现场规范化建设、精细化管理和 智能化监管水平，让施工更安全、质量更可靠、管理更精细、监管更高效，重 庆市交通局组织 运智慧工地建设及运行指南》（以下简称指南）。 指南紧紧围绕重庆市公路水运工程施工特点，以促进施工现场信息化管理 为目标，以推进施工过程的全要素数字化管理为主线，在全面总结国内外智慧 工地建设与运行技术领域研究成果与应用经验的基础上，规定了重庆市公路水 运智慧工地的建设、运行与维护等内容，为重庆市公路水运工程智慧工地建设 及运行提供指导，以提升重庆市公路水运智慧工地建设及运行水平。 58 号；邮编：400060；电话： 023-62806030）。 主编单位：重庆市交通规划和技术发展中心 参编单位：重庆市交通运输综合行政执法总队工程质量监督支队 招商局重庆公路工程检测中心有限公司 重庆首讯科技股份有限公司 云基智慧工程股份有限公司 中铁长江交通设计集团有限公司 重庆海特科技发展有限公司 重庆交通大学 重庆中交通信信息技术有限公司 重庆巨能建设（集团）有限公司

工业操作系统的需求量。 2024 年 9 月，工业和信息化部办公厅发布了《工业重点行业领域设备更新 和技术改造指南》。“指南”提出，到 2027 年，在石化化工、钢铁、有色金属、 建材、汽车、工程机械、工业机器人等 27 个重点行业领域共约 80 万套工业操作 系统将完成更新。此次升级将显著提升中国制造业操作系统的技术水平和性能。 80 万套工业操作系统的替代要求——按控制系统产品类型分类详见表 检验检测、起重、公用动力、节能降碳、 绿色环保等设备。 民爆 PLC：60% DCS：40% ① 工业炸药生产线设备：水油液储罐、 水油相储罐、乳化器、装药机、包装机器 人、装车机器人及各类配套泵机等设备； ② 雷管生产线设备：排管、装药、压药、 药头制造、焊接、打码、捆扎、装箱、传 送等设备； ③ 现场混装用地面站设备：制乳、乳化、 粒状铵油混装制造及现场混装车等设 备。 属矿行业设备 工程机械 PLC：85% DCS：15% ① 生产设备：油压机、折弯机、焊机设 备等； ② 质量检测设备：三坐标测量仪、激光 跟踪仪、激光扫描仪等。 重型机械 PLC：80% DCS：20% ① 整机加工设备：车铣复合加工设备、 专用功能先进机床、大型加工设备冷却 系统等； ② 关键零部件加工设备：滚齿机、便携 式铣边机等； ③ 智能化辅助设备：数字化铸造设备、

收稿日期：2024‑11‑17； 修回日期：2025‑02‑20 基金项目：国家自然科学基金资助项目（92367301）；中央军委装备发展部共用技术资助项目（50923010201） 作者简介：刘骁佳（1990—），男，高级工程师，博士，主要研究方向为大数据、人工智能。 通信作者：洪海波（1986—），男，研究员，博士，主要研究方向为数字孪生、数字化车间。 58 第 42 卷 2025 年第 2 期 刘骁佳，等：面向 （Cyber-Physical System，CPS）是构建智能工厂的基 础，并将 CPS 定义为一个综合了网络通信技术、大数 据 技 术 、传 感 器 技 术 等 诸 多 先 进 技 术 的 有 机 体 。 张曙 ［5］认为智能工厂的智能化体现在设备必须具有 自我感知、控制、调整、交换和通信的能力，强调实时 的数据采集和设备状态反馈，从技术角度认为智能 工 厂 是 基 于 科 学 对 物 综上所述，现有的学术和实践研究从不同角度 分析了智能工厂的发展思路和重点内容，因此，本 文从当前航天飞行器车间数字化建设需求出发，提 出面向未来多品种、大批量生产的航天飞行器智能 工厂发展思路和总体架构，并从资源动态组织、人 机协同制造、质量智能检验和产业链高效协同等维 度 分 析 智 能 工 厂 的 关 键 技 术 ，将 制 造 技 术 与 数 字 化、智能化技术深度结合，梳理支撑航天飞行器智 能工厂建设的关键技术，为我国航天飞行器智能工

年，中国新增装机所用陆上 风 电机组平均单机容量仅为 2.6 兆瓦左右，海 上风 电机组平均单机容量约为 4.8 兆瓦。随后两 年内， 国内投入市场的风电机组单机容量快 速上扬， 2022 年全年新增装机中，陆上风 机平均单机容 量已达 4.2 兆瓦，海上风电机组 平均单机容量超 过 7.4 兆瓦，同比涨幅均超过 30% 。 海上风电实现跨越式发展 大力发展海上风电，是全球携手应对气候危机的举措，是保障国家与区域能源安全的选择，是拉 2022 年全球海 上风电新增装机 8.8 吉瓦，累计装机 64.3 吉瓦，中国新增、累计装机均 雄踞全球第一位。预计 2023 年，全球海上风电新增装机将达到 15.45 吉瓦， 10 年后新增装 机将达到 60.2 吉瓦。 日益高效的产业链协同，降低了海上风电开发成本；有效的技术创新，大容量机组一体化设计， 促进了海上风电降本提质；高质量的风电试验场及产业基地建设，推动了海上风电的产业良性发 229 万 千 瓦 ， 累 计 出 口 发 运 容 量 1193 万 千瓦，出口设备遍布全球五大洲共 49 个国家。 伍德麦肯兹报告显示，到 2032 年，中国风电整 机 商 向 海 外 出 口 风 电 机 组 的 累 计 装 机 容 量 将超过 100 吉瓦。风电企 业的“ 出海 ” 之路绝 非单兵作战，应当从被 动适应向主动转变，携 手更多合作伙伴，以 创新开拓新局，为未来蕴 育新机，解锁可持续

趋势；（6）典型场景实践章节通过通 算、智算、边缘算力三类案例展示运维体系的落地效果。​ - 2 - 算力时代的运维已不再是简单的设备管理，而是融合技术创新、管理科学与绿色 理念的综合性系统工程。我们相信，通过构建科学高效的算力运维体系，将有效提升 算力基础设施的可靠性、可用性与经济性，为数字经济的高质量发展提供坚实支撑。 期待本白皮书能够推动行业技术交流与标准建设，共同助力我国算力基础设施的高水 智算算力场景：支撑人工智能算法训练与推理的专用计算资源，应用于人工智能 计算领域，处理自然语言、图像识别、语音识别等任务，以 GPU 为代表。 超算算力场景：面向科学研究、工程仿真等高性能计算场景的集群化计算能力， 应用于需极高计算能力的科研及工程领域，处理大量数据和复杂的科学计算任务，如 气象、医疗、生物、仿真等领域，以 HPC 为代表的计算集群。 1.1.3 算力运维与传统运维的区别 传统运维核心 队需掌握服务器部署、网络排障等基础技能，对硬件底层原理深入理解要求较 低；算力运维管理模式动态化，需结合业务负载实时调整资源分配；团队需掌 握芯片级知识、能耗建模、分布式系统调度等技能，甚至需与算法工程师协作 优化算力使用效率。 算力运维体系技术白皮书 - 4 - （3）. 传统运维故障多表现为单节点或单业务中断，影响范围较小，应对策略以 快速替换硬件、切换冗余节点为主；算力运维故障可能导致“算力雪崩”，影

.....................25 菲尼克斯电气 vPLCnext：基于 ACRN 负载整合的电力行业 AI 环保解决方案 .............28 简探国际 x 诺达佳：人-机-AI 协同工业控制代码自动生成系统 ......................................... 30 易码智能：基于 Kithara 负载整合的实时数据采集处理解决方案 . Speed Shift 结合 P-State 优化技术，可以智能提升指定核心频率来增强实时处理能力。 通过将特定边缘应用绑定到专用处理器核心，系统能够以更高频率运行关键任务，并通过优先级调度和频率锁定机 制，保证核心处理能力的稳定性和一致性。 • 英特尔® 睿频加速 Max 技术 3.0 是英特尔在某些高端处理器中引入的技术，旨在进一步提高单线程性能。与传统的 睿频加速技术不同，英特尔® 睿频加速 靠的虚拟机监视器提供了关键的硬件 支撑。在引入 VMX 技术之前，在 x86 平台上实现虚拟化需要借助软件虚拟化的方式通过复杂的二进制翻译和陷阱技 巧来模拟硬件，性能开销很大。VMX 通过在硬件层面提供新的指令和运行模式，将虚拟化的核心功能交由硬件实现， 显著提升了虚拟化的效率。 同时，英特尔也提供了 EPT (Extended Page Tables) 技术，通过硬件来管理客户机物理地址到主机物理地址的映射。