深度解读《智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》

导语:《智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》与《智能制造典型场景参考指引(2024 年版)》都是推动制造业数字化转型智能化升级的关键文件

智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》与《智能制造典型场景参考指引(2024 年版)》都是推动制造业数字化转型、智能化升级的关键文件。相较于 2024 年版,2025 年版在多方面进行了优化调整,使其更契合智能制造发展的新需求。


一、2025和2024两版参考指引对比分析


(一)结构优化


2025 年版指引在结构上对 2024 年版进行了大幅度优化。2024 年版划分为 15 个环节,涵盖 40 个场景;而 2025 年版精简为 8 个环节,同样聚焦 40 个场景。这一优化让场景分类更为集中,逻辑关系更加清晰,有助于企业更高效地理解和应用相关内容。


例如,2024 年版中的 “计划调度” 与 “生产作业” 环节,在 2025 年版中整合为 “生产管理” 与 “生产作业” 环节。这种整合使生产过程中计划制定、资源调度以及具体作业执行等相关业务活动的联系更加紧密,管理边界更加明确。2024 年版的 “营销与售后” 在 2025 年版中拆分为 “运营管理” 与 “产品服务” 环节,进一步细化了企业产品销售后的运营服务相关业务分类,让各环节的功能定位更加精准。

(二)具体场景变化


1. 场景名称调整


部分场景名称有所变化,这些改变并非简单的文字修改,而是对场景核心内涵的进一步聚焦和提炼。以 “工厂数字化设计与交付” 在 2025 年版变为 “工厂数字化规划设计” 为例,“规划” 一词的加入,更加强调在工厂设计阶段对整体布局、产能规划、工艺流程规划等方面的前瞻性和系统性思考,突出了规划在工厂建设过程中的关键作用。“虚拟验证与中试” 变为 “产品虚拟验证”,去掉 “中试” 这一较为具体的环节描述,使场景名称更简洁,同时更精准地突出产品虚拟验证这一核心业务活动。


2. 场景内容深化


2025 年版对各场景内容的描述更为深入,充分体现了技术的持续进步以及行业对智能制造理解的不断深化。在 “产品数字化设计” 场景中,明确增加了人工智能大模型技术的应用。借助大模型强大的数据分析与学习能力,实现生成式设计创新,能自动生成多种设计方案供研发人员选择,极大地拓展了设计思路,缩短了产品设计周期。在 “工艺数字化设计” 场景中,提及应用工艺自动化、人工智能等技术实现工序排布、工艺指令等的自动生成,这不仅提高了工艺设计的效率,还减少了人为因素导致的设计错误,提升了工艺设计的准确性和稳定性。


3. 新增关键内容


数字基础设施建设:该场景在 2025 年版中首次被明确提出,强调了其在智能制造中的基础性支撑作用。随着智能制造的深入发展,工厂对算力、网络和安全防护的需求日益增长。通过建设高性能的数据中心,应用算力资源动态调配、负载均衡等技术,可确保工厂各类业务系统高效运行;部署异构网络融合、高带宽实时通信等技术,能实现工厂内部设备之间、系统之间的无缝通信与数据交互;搭建安全态势感知、多层次纵深防御等安全防护体系,可有效保障工厂数据和网络的安全。


生产统计跟踪:此场景在 2025 年版中得到进一步强化,重点关注生产数据的实时获取和生产进度的实时监控。通过建设数据采集与监控系统,利用实时数据分析引擎、机器学习等技术,能够及时准确地获取生产过程中的各类数据,并自动计算关键生产指标,如产量、质量、设备利用率等。同时,通过物料实时跟踪技术,实现对原材料、在制品和成品的全程追踪,及时发现生产异常情况,提高生产透明度和资源利用率。


二、《(2025 年版)》对当下智能制造转型的指引作用


(一)夯实数字化基础


数字基础设施建设场景指导企业解决工厂算力、网络和安全防护问题,推动信息技术(IT)和运营技术(OT)深度融合。通过应用算力资源动态调配、5G 等技术,提升数字化基础能力,为智能制造转型筑牢根基,保障数据高效传输、系统稳定运行,支撑各类智能化应用的开展。


(二)优化生产准备与运营管理


制造工程优化场景助力企业在生产准备阶段优化设备选型、产线调试等工作,应用产能分析、虚拟测试等方法,提高生产节拍和资源利用率,确保制造过程稳定高效。智能经营决策场景帮助企业构建智慧经营决策系统,运用多因素关联分析、数字沙盘模拟等技术,实现科学决策,应用业务流程自动化等技术,提升运营智能化水平,增强企业竞争力。


(三)推动技术创新融合


强调人工智能等新技术的融合应用,鼓励企业加大在相关技术领域的投入和探索,促进新一代信息技术与制造技术深度融合,催生新的生产模式和业务形态,推动智能制造技术创新发展。


(四)促进产业协同发展


统一规范和引导企业智能化升级的方向和标准,加强产业链上下游企业间的协同合作,如通过数据共享、技术对接、流程协同等,形成良好的智能制造产业生态,推动行业整体智能化转型。


三、《(2025 年版)》中哪些场景将成为未来制造业发展的重点?


智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》围绕 8 个重点环节凝练出 40 个典型场景,其中部分场景因契合制造业发展趋势、能解决关键问题,将成为未来制造业发展的重点。


(一)数字基础设施建设场景


工厂数字化转型对算力、网络和安全的需求急剧增加,该场景聚焦解决工厂算力和网络能力不足、安全防护能力弱等问题。通过推动 IT 和 OT 深度融合,运用算力资源动态调配、5G、安全态势感知等技术,打造高性能算力、网络及安全基础设施。这为各类智能制造应用筑牢根基,支撑数据的高效传输与处理、设备的稳定运行,是实现智能化生产的基础保障,工业互联网平台的稳定运行就依赖强大的数字基础设施。


(二)制造工程优化场景


生产准备阶段的优化对提升生产效率和质量至关重要。此场景针对产线不平衡、换产时间长、资源利用率低等问题,借助搭建中试环境或产线模拟仿真系统,运用产能分析、虚拟测试等方法,实现生产节拍优化和资源有效整合。能在产品投产前发现并解决潜在问题,确保制造过程稳定高效,降低生产成本,提高企业竞争力,在汽车、电子等对生产效率要求高的行业应用前景广阔。


(三)智能经营决策场景


企业在复杂多变的市场环境中,科学决策是关键。该场景面向工厂人、财、物等资源的调度和决策优化,针对资源配置效率低、依赖经验决策等问题,构建智慧经营决策系统。利用多因素关联分析、数字沙盘模拟等技术实时评估风险与收益,提升决策科学性;借助业务流程自动化、智能体等技术实现关键业务自主决策和流程自动执行,提升运营智能化水平和企业效益,将成为企业实现可持续发展的核心助力。


(四)产品数字化设计场景


市场对产品创新速度和个性化需求不断提高,此场景部署计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、产品生命周期管理(PLM)等数字化设计工具,采用基于模型的设计理念,运用多学科联合仿真、物性表征与分析等技术进行产品设计与优化。尤其应用人工智能大模型技术开展生成式设计创新,自动生成设计方案,能大幅缩短产品上市周期、降低研发成本,满足市场多样化需求,在消费电子、航空航天等创新驱动型行业意义重大。


四、如何推动《(2025 年版)》中重点场景的应用落地?


推动《智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》中重点场景的应用落地,需要政府、企业和行业组织协同发力,从政策支持、技术创新、人才培养、标准建设等多个维度着手,才能将先进的智能制造理念和场景转化为实际生产力,推动制造业高质量发展。


(一)加强政策引导与支持


政府应出台专项扶持政策,为企业应用重点场景提供资金、税收等方面的优惠。设立专项资金,对实施数字基础设施建设、制造工程优化等重点场景的企业给予直接财政补贴,降低企业在技术升级、设备购置方面的资金压力;在税收方面,对相关企业减免所得税、增值税等,提高企业参与的积极性。完善产业发展规划,明确重点场景的发展方向和目标,引导资源向这些领域汇聚。比如,制定区域智能制造发展规划,明确在特定时间段内重点推动智能经营决策场景的应用,引导企业在该领域加大投入。


(二)企业积极推进技术创新与实践


企业要加大研发投入,针对重点场景的关键技术进行攻关。在数字基础设施建设场景中,企业可联合科研机构,研发更高效的算力资源动态调配技术、安全态势感知技术等,提升工厂的数字化基础能力;在产品数字化设计场景,利用人工智能大模型技术开展生成式设计创新,缩短产品研发周期。主动开展试点示范项目,以点带面推动场景应用。大型企业可率先在部分车间或生产线应用重点场景,如汽车制造企业先在某条装配线上实施智能排产、生产进度跟踪等场景,总结经验后逐步推广到整个工厂;中小企业则可聚焦自身核心业务,选择适合的重点场景进行应用,如零部件制造企业专注于工艺数字化设计场景,提升生产效率和产品质量。


(三)强化人才培养与引进


高校和职业院校要优化专业设置,开设与智能制造重点场景相关的课程。设置智能制造工程专业,细分数字基础设施建设、制造工程优化等方向,培养具备跨学科知识和实践能力的专业人才;与企业合作建立实习基地,让学生在实践中熟悉重点场景的应用流程和技术要点。企业加强内部培训,针对在职员工开展智能制造技术培训和业务流程培训,提升员工对重点场景的理解和应用能力;积极引进外部高端人才,尤其是掌握人工智能、大数据等新兴技术,且熟悉智能制造重点场景应用的复合型人才,为场景落地提供智力支持。


(四)促进产业协同与合作


加强产业链上下游企业之间的协作,共同推进重点场景的应用。在物料精准配送场景中,零部件供应商与主机厂紧密合作,共享生产计划和库存信息,通过共同优化物流配送方案,应用智能物流设备和系统,实现物料的精准配送;在智能经营决策场景,企业与金融机构、供应链合作伙伴协同,整合各方数据,利用多因素关联分析等技术,提升决策的科学性和准确性。鼓励产学研用多方合作,高校和科研机构提供技术研发支持,企业提供应用场景和实践机会,行业协会促进各方信息交流和资源共享。在数字孪生工厂构建场景,高校的科研团队研发数字孪生模型构建技术,企业将其应用于实际工厂运营,行业协会组织研讨会,推广成功经验。


(五)完善标准体系与评估机制


建立健全智能制造重点场景的标准体系,统一技术标准、数据标准和接口标准等。在数字基础设施建设场景,制定算力、网络带宽的统一标准,以及不同设备和系统之间的数据交互标准,确保各环节的兼容性和协同性;在生产管理的相关场景,规范生产计划、排产、进度跟踪等业务流程的标准,便于企业之间的对标和经验借鉴。构建科学的评估机制,对企业应用重点场景的效果进行评估和反馈。定期对企业进行评估,考核指标涵盖生产效率提升、成本降低、质量改进等方面,根据评估结果给予企业针对性的建议和指导,帮助企业持续优化重点场景的应用效果。


五、如何评估《(2025 年版)》中重点场景的应用效果?


评估《智能制造典型场景参考指引(2025 年版)》中重点场景的应用效果,可从生产效率、质量控制、成本控制、创新能力、协同合作等维度,综合运用定量和定性方法进行全面评估,为持续改进和优化提供依据。


(一)定量评估


生产效率提升评估:对比应用前后单位时间内的产量,计算产量增长率。在智能排产场景下,统计应用前某生产线月产量,以及应用后相同时间段内的产量,若应用前月产量为 5000 件,应用后提升至 6000 件,则产量增长率为(6000 - 5000)÷5000×100% = 20%。分析生产周期的变化,记录产品从原材料投入到成品产出的时间。在制造工程优化场景应用后,若原本生产周期为 10 天,优化后缩短至 8 天,表明生产效率得到提高。


质量控制效果评估:计算产品的次品率,统计应用场景前后次品数量占总生产数量的比例。在质量检测智能化场景下,应用前次品率为 5%,应用后降至 2%,说明质量控制效果显著。利用质量稳定性指标评估产品质量波动情况,计算产品关键质量特性的标准差,标准差越小,产品质量越稳定。


成本控制评估:核算应用场景后原材料、能源、人力等成本的变化。在物料精准配送场景下,若应用前原材料库存积压成本每月为 10 万元,应用后降至 6 万元,则原材料成本降低了 40%。分析设备维护成本的变化,在设备预测性维护场景中,通过提前预防设备故障,减少维修次数和维修成本。若应用前每年设备维修成本为 50 万元,应用后降至 30 万元,成本降低效果明显。


创新能力评估:统计新产品研发周期和数量,在产品数字化设计场景应用后,若新产品研发周期从 12 个月缩短至 8 个月,且同期研发的新产品数量从 3 个增加到 5 个,表明创新能力提升。评估创新成果的市场竞争力,如新产品的市场占有率、利润率等指标。若新产品上市后市场占有率在一年内达到 10%,且利润率高于行业平均水平,说明创新成果具有较强竞争力。


协同合作效果评估:考察企业与供应商、客户之间信息共享的及时性和准确性,在产业链协同场景下,通过问卷调查或系统记录,评估信息传递的延迟时间和错误率。若信息传递延迟从平均 2 天缩短至半天,错误率从 5% 降至 1%,则协同效果良好。分析供应链响应速度,在智能供应链场景应用后,统计从客户订单下达至产品交付的时间。若原本交付时间为 15 天,应用后缩短至 10 天,表明供应链协同效率提高。


(二)定性评估


基于专家评估法:以 “数字孪生工厂构建” 场景为例,组织智能制造领域专家、行业资深工程师对应用该场景的工厂进行评估。专家通过实地考察,观察数字孪生模型与实际生产过程的匹配程度,判断模型能否准确反映设备运行状态、生产流程等实际情况。若模型能实时且精准地呈现生产线上设备的运行参数、物料流动路径,甚至能模拟不同生产条件下的系统响应,专家可认定该场景在生产过程可视化和优化决策方面应用效果良好。专家还可评估数字孪生技术对工厂维护策略的影响,若借助数字孪生模型能提前发现设备潜在故障点,制定更合理的维护计划,就说明该场景在提升设备可靠性和降低维护成本上发挥了积极作用。


基于用户体验调查法:在 “智能经营决策” 场景中,针对使用相关决策系统的企业管理层、部门负责人等用户进行体验调查。设计问卷收集用户对系统功能的满意度,系统提供的数据分析是否全面、决策建议是否具有可操作性等。通过调查发现大部分用户认为系统提供的多因素关联分析报告,能帮助他们更清晰地了解市场动态、企业内部资源状况,从而做出更科学的决策,这表明该场景在辅助企业决策方面取得了较好效果。进行访谈了解用户在使用系统前后的工作感受,若用户反馈使用后决策效率提高、决策失误减少,且工作压力有所减轻,可从用户体验角度证明该场景的应用提升了企业经营决策的质量。


基于案例比较分析法:选择两个同行业企业,一家应用了 “制造工程优化” 场景,另一家未应用作为对照。对比分析两家企业在生产准备阶段的情况,设备选型的合理性、产线调试的效率等。若应用场景的企业在新设备选型时,借助模拟仿真系统能快速筛选出最适配的设备,产线调试时间也明显短于未应用企业,且后续生产中设备故障率低、生产效率高,就可推断 “制造工程优化” 场景在提高生产准备效率、保障生产稳定性方面应用效果显著。从产品质量角度比较,若应用场景企业生产的产品质量更稳定、次品率更低,也能进一步说明该场景对提升产品质量有积极作用。

暂无评论,等你抢沙发

  • 短信登录
  • 密码登录
还没有账号,
登录即代表您同意本网站的 《用户注册协议》
还没有账号,
登录即代表您同意本网站的 《用户注册协议》
注册
已有账号, 立即登录
登录即代表您同意本网站的 《用户注册协议》
找回密码