战。 随着全球经济以及中国经济陆续迈入一个全新 历史时期，不确定性将成为这个新阶段的主旋律。我 国作为全球工业生产制造的领头羊，必须推进工业生 产制造转型升级，加速淘汰落后产能，基于数智融合 先进技术的智能制造能力建设已成为产业数字化转 型和推动产业高质量发展的必由之路。在全球数字 化快速发展的当下，智能制造不仅关乎企业未来的生 存，更成为推动我国经济发展的重要引擎。智能制造 将带来 中图分类号：TN919.2 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 数字经济的迅猛发展，带动了产业数字化和数字基础设施建设的快速推进，人 工智能、数字孪生等先进创新融合技术，已成为产业数字化转型升级的关键驱 动力。分析了数智融合孪生技术的产生背景，并围绕其赋能下一代智能制造工 厂建设展开探讨。产业实验说明，数智融合孪生技术对提高生产效率、优化成 本、 。 3 数智融合孪生技术在制造场景中的深度应用 随着新一轮科技革命和产业变革的深入推进，数 据作为关键生产要素的价值日益凸显，获取和处理海 量数据的需求愈发迫切，这也极大地促进了数智融合 先进技术的快速发展和产业深度应用。在底层数智 融合技术的支持下，业务数据的流动性、可用性逐步 提升，以数智慧融合技术驱动的数据处理和分析能够 为产业发展提供指引，突破了产业传统的生产协作模 式，帮助企业寻求新的盈利增长点

通过引入生产管理、实时优化、先进过程控制、零手动操作等技 术, 基于分布式控制系统 (distributed control system, DCS) 和可编程逻辑控制器 (programmable logic controller, PLC) 等控制系统的流程工业企业显著提升了生产装置的自动化水平, 实现了从少人化到无 人化操作的跨越, 并进一步推动了制造执行系统、流程模拟软件、先进过程控制软件、控制系统性能 然而, 当前基于一系列核心工业软件建设的流程工业智能 工厂在精益化运行方面仍面临不少瓶颈 [1,4,5], 具体表现为以下几个方面. (1) 数据透明化程度还需提升. 制造执行系统、流程模拟软件、先进过程控制软件、控制系统性能 评估和诊断软件等核心工业软件在运行过程中均产生了大量有价值的二次数据, 然而当前阶段企业管 理者需要通过定制报表才能获取所需的企业运行数据, 难以实现全面的数据透明化, 无法充分发挥核 按照智能工厂建设内容划分, 可分为智能装备、智能控制、工业互联网基础设施、核心平台和数据库、智能生产、智能保障、智能供 应链、智能经营等方面. 不论是哪种智能工厂架构, 制造执行系统、流程模拟软件、先进过程控制软件、控制系统性能评 估和诊断软件等核心工业软件均在智能工厂运行中发挥了重要的作用, 是国内外智能工厂解决方案供 应商的核心竞争力所在, 下面将介绍这四类核心工业软件在国内外的发展情况. 2

受人员、资源等约束，现有以“科研型”为主的生产 组织模式已经无法满足高效率、低成本和高质量管 控要求，亟须开展面向多品种、大批量的航天飞行 器智能工厂技术研究 ［2］。智能工厂是指将物联网、 大数据、人工智能、云计算等先进信息技术与生产 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） 化、信息化和智能化的一种车间运行模式，具有高 度协同、高效运营，快速重构等特点 ［3］。如何构建智 能工厂是当前航天制造企业面临的主要挑战，也是 国内外学术研究的重点 ［4-5］。 在智能工厂实际建设中，国内外部分先进制造 企业已经取得初步成果，如德国西门子、博世，美国 通用电气、波音、国家仪器公司等，国内在汽车、家电 等行业也建立了相应的智能工厂，如三一重工、美的 等。在学术研究上，彭瑜 ［6］认为数字化工厂是智能工 Procedia CIRP，2016，41：236-241. ［17］ 赵 春 章 ，刘 明 全 . 航 天 智 能 工 厂 总 体 架 构 研 究［C］// 2017 航天先进制造技术国际研讨会 . 深圳：2017 航天 先进制造技术国际研讨会论文集，2017：154-160. ［18］ 史慧杰，王立平，王冬 . 基于微服务的制造执行系统架 构研究［J］. 现代制造工程，2024（1）：45-50

的绩 效，同时识别浪费和低效流程，从而吸取经验教训，改善运营。精益制造过 程中有许多手动步骤。进展往往很缓慢。 智能制造是一种主动性制造。精益制造注重过去的数据，而智能制造则不 同，它使用先进的软件解决方案和分析方法将实时生产数据转化为可操作的 洞察，以提高当前和未来的绩效。 智能制造极大地增强了数据的力量 通过系统之间的端到端连接，可以直接从半导体制造执行系统 (MES) 收集实时数据， userid:139428,docid:169604,date:2024-07-29,sgpjbg.com 其次，使用实时制造报告和分析，企业可以获得持续学习和质量改进优势，从 而以下一代效率执行先进的半导体制造运行。 借助提供更高级别的数据智能和自动化的智能制造环境，企业可以改善从设计 到生产的协同，从而实现无返工、可追溯、安全且高良率的半导体制造操作。 通过智能制造，企业可以使用当前的 当您准备好深入探索时，我们随时可以向您展示下一步。 智能工厂具备的能力通常被描述为收集数 据、分析和理解数据、将数据汇总为有意 义的信息并预测未来事件，甚至从中推导 出决定，从而影响和稳定未来先进的工 艺。” 5 Siemens AG 制造主管冈特 · 贝廷格 (Gunter Beitinger) 博士 了解更多信息 参考资料： 1. 国 际 自 动 化 学 会 (ISA) 博 客：

造过程中的关键因素。未来光伏、风电等新能源装 机占比将快速提升，可再生能源的消纳问题亟待解 决 [1]。在能源电池制造过程中，全流程数字化智能 制造技术涵盖由材料采购到仓储物流等各个加工环 节，在先进数字化工具和软件技术手段的支持下， 企业组织既可以对能源电池生产数据进行实时监 􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀦄 􀤄􀤄􀤄􀤄􀦄 制造技术发挥了至关重要的作用，通过该项技术手 段，能够实现由原材料到电池成品的全流程监控与 优化，不断提高产品的质量与生产效率，有效降低 生产成本，避免浪费。 从技术角度来看，全流程数字化智能制造不仅 涵盖了各项先进的数字化软件与工具，更突出强调 了数据驱动的监控与决策能力。通过实时收集与分 析数据信息，相关组织机构能够及时发现并解决潜 在性的储能问题，从而在优化生产流程的同时，提 高能源电池的应用可靠性。

分领域已经实现突破，特别是在消费级 MEMS 麦克风、压力传感器等领域已经具备全 球竞争力。在新兴的激光雷达、毫米波雷达等主动传感领域，中国企业凭借巨大的应 用市场和快速迭代能力，正在缩小与国际先进水平的差距。更重要的是，中国完整的 产业链优势和丰富的应用场景，为感知技术的创新提供了最佳的试验田。 技术创新正在重新定义感知器件的边界。量子传感器利用量子态的超敏感特性，可以 实现传统传感器 但近年来的快速进展正在推动太赫兹从实验室走向实际应用。 7.4 雷达信号处理 雷达信号处理从原始回波中提取目标信息，是雷达系统的"大脑"。现代雷达信号处理 不仅包括经典的检测、跟踪算法，还融入了自适应处理、机器学习等先进技术。处理 能力的提升使得雷达从简单的测距测速工具发展成为智能感知系统。 7.5 雷达传感器融合 传感器融合综合多种传感器的信息，克服单一传感器的局限性，是实现可靠环境感知 的关键技术。毫米 多个国家与地区。 核心解决方案：联想懂的通信 AiConnect 智能网联平台 面对万物互联时代的复杂连接需求，联想懂的通信以前瞻性的技术布局，推出 AiConnect 智能网联平台。该平台是基于先进的软件定义网络（SDN）技术理论，依 托自建核心网打造的一站式全球连接管理服务平台，旨在为全球企业客户提供更简单、 高效、智能的连接服务。 方案核心：软件定义全球连接，赋能产业智能化 AiConnect

统标准：全集团财务共享“ 一体化” 1 2 3 PAR T 财务数智化项目建设背景 1 国投集团：业务遍布海内外，多元化产业，规模体量大，经营业绩卓越 电力 为主能源 矿产 资源开发 交通 先进制造 新材料 生物能源 健康养老 医药医疗 检验检测 智能科技 生态环 保 多种业态 三大战略 业务单位 战略性新兴 金融及服务 基础产业 工程设计 资产管理 咨询业务 服务保障 自定义控制时点 票据稽核 票据验真 推数票据数据至电 子税局进行查验 通用化规则提炼预制 个性化规则客户可增补 规则社会化 国投集团财务数智化项目的实施效果 通过财务数智化项目建设，为建设先进的财务组织与财务管 控 模式，打造“ 数字国投” 注入数智动力 项目建设成效 1. 构建总部集团财务涵盖“ 业财税资一体化” 管控平台，满足多板块、多层级、跨区域、多模式 的 财务管理要求，

表现为一种基于大数据、算法和机器学习的智能化认知过程。这种认知过程不仅包 含了人类的知识和智慧，还融合了机器的学习和推理能力，形成了一种全新的、更 加高效和准确的知识获取方式。AI时代的“知”还包含通过先进的信息技术和智能 化手段，对海量数据进行挖掘、分析、整合和提炼，从而获得的深刻洞察和精准预 16 测。这种“知”不仅能够帮助我们更好地理解世界，还能够指导我们的决策和行 动，推动社会、经济和文化的进步。 Diffusion。 66 ▲图4-6 ChatGPT生成的草莓和小鸟的图片 ▲图4-7 添加中文字“保卫草莓” 67 Chapter 5 第5章 教师的办公助理：AI协助处理繁杂工作 AI作为一种先进的办公助手，在教育领域尤其是在教师的日常工作中，展现出巨大 的潜力和实际应用价值。它通过自动化和智能化处理教学材料的生成、促进与学习 文档的互动对话，以及支持创新教学设计，极大地提升了教学效率和质量。 费教师宝贵的时间，而 且效率并不理想。然而，自2023年起，随着AI技术的普及，传统的办公PPT制作模 式迎来了革命性的变化——AI生成PPT的时代已经到来。 68 如图5-1所示，这种技术利用先进的算法自动整理内容、设计布局，并添加视觉元 素，使得每一份课件既专业又吸引人。教师可以将更多时间和精力投入教学内容的 深化和学生互动中，从而提升教学效果。 图5-1 AI革新教师办公 当前生成PPT的主流AI工具见表5-1。

流转。后续由专门人员做相应 报废处理。 ** 案例 ** 交流使用 37 重点方案三：销售发货管理 GMP 重点： 成品发运遵循先进先出，效期优先原则。 • 对每个成品批次都维护生产时间和到期日 • 在发运环节生成交货单时，自动按照先进先出或效期优先的 原 则 确定成品批次。并保留手工修改的功能。 ** 案例 ** 交流使用 38 重点方案四：条码及标签管理 收 为工具，涵盖预算目标确定及分 解、预算编制、预算控制与分析、滚动预算与预算调整各环节，与绩效考核衔接的 全面 顽算管理体系；通过全面预算管理 实现战略达成、绩效增长和风险控制的 目标  建立先进的 信息化 顽算管理平台，借助系统工具提高预算工作的 效率和效 果，提供及时、准确、细度适当的预算管理信 息；强化预算分析在集团管理中的作用，支持集团整体竞争力的提升  使全面预算管理成为集团与子公司之间良好的

航天科工以智能制造为核心，构建了新一代装备 制造平台及应用产业体系，在装备制造业发展中发 挥突击队作用。  高端装备制造  应急救援装备  重工装备与船艇  专用车及汽车电子零部件  能源装备  工业基础件  新材料及先进工艺应用 航天科工集团公司 —— 装备制造 航天科工集团公司 —— 装备制造 信息技术 航天科工在我国信息技术产业发展中发挥主力 军作用，在智慧国家建设中发挥先锋队作用。