工信部等四部门发布：智能制造典型场景参考指引 (2021年) .pdfVIP

工信部等四部门发布：智能制造典型场景参

考指引（2021年）

智能制造场景是指面向制造全过程的单个或多个环节，通过新一代信

息技术、先进制造技术的深度融合，实现具备协同和自治特征、具有

特定功能和实际价值的应用。根据“十三五”以来智能制造发展情况

和企业实践，结合技术创新和融合应用发展趋势，凝练总结了15个

环节52个智能制造典型场景，作为智能制造示范工厂建设的参考。

智能制造典型场景参考指引（2021年）智能制造场景是指面向制造

全过程的单个或多个环节，通过新一代信息技术、先进制造技术的深

度融合，实现具备协同和自治特征、具有特定功能和实际价值的应用。

根据“十三五”以来智能制造发展情况和企业实践，结合技术创新和

融合应用发展趋势，凝练总结了15个环节52个智能制造典型场景，

作为智能制造示范工厂建设的参考。一、工厂设计通过三维建模、系

统仿真、设计优化和模型移交，实现基于模型的工厂规划、设计和交

付，提高设计效率和质量，降低成本。1.车间/工厂数字化设计。应

用工厂三维设计与仿真软件，集成工厂信息模型、制造系统仿真、专

家系统和AR/VR等技术，高效开展工厂规划、设计和仿真优化。2.车

间/工厂数字化交付。搭建数字化交付平台，集成虚拟建造、虚拟调

试、大数据和AR/VR等技术，实现基于模型的工厂数字化交付，打

破工厂设计、建设和运维期的数据壁垒，为工厂主要业务系统提供基

础共性数据支撑。二、产品研发通过原料物性分析、设计建模、仿真

优化和测试验证，实现数据驱动的产品开发与技术创新，提高设计效

率，缩短研发周期。3.产品数字化设计与仿真。应用计算机辅助设

计工具（CAD、CAE等）和设计知识库，集成三维建模、有限元仿

真、虚拟测试等技术，应用新材料、新工艺，开展基于模型的产品设

计、仿真优化和测试。4.原料性质表征与配方研发。建设物性表征

系统或配方管理系统，应用快速评价、在线制备检测、流程模拟和材

料试验等技术，创建原料物性数据库和模型库，优化原料选择和配方

设计，支撑生产全过程质量优化和效益优化。三、工艺设计通过制造

机理分析、工艺过程建模和虚拟制造验证，实现工艺设计数字化和工

艺技术创新，提高工艺开发效率，保障工艺可行性。5.离散型工艺

数字化设计。应用计算机辅助工艺过程设计工具（CAPP）和工艺知

识库，采用高效加工、精密装配等先进制造工艺，集成三维建模、仿

真验证等技术，进行基于模型的离散工艺设计。6.流程型工艺数字

化设计。建设工艺技术系统和工艺知识库，结合原料物性表征、工艺

机理分析、过程建模和工艺集成等技术，开展过程工艺设计与流程全

局优化。四、计划调度通过市场订单预测、产能平衡分析、生产计划

制定和智能排产，开展订单驱动的计划排程，优化资源配置，提高生

产效率。7.生产计划优化。构建企业资源计划系统（ERP），应用约

束理论、寻优算法和专家系统等技术，实现基于采购提前期、安全库

存和市场需求的生产计划优化。8.车间智能排产。应用高级计划排

程系统（APS），集成调度机理建模、寻优算法等技术，进行基于多

约束和动态扰动条件下的车间排产优化。9.精准作业派工。依托制

造执行系统（MES），建立人员技能库、岗位资质库等，开展基于人

岗匹配、人员绩效的精准人员派工。五、生产作业通过资源动态调配、

工艺过程精确控制、智能加工和装配、人机协同作业和精益生产管理，

实现智能化生产作业和精细化生产管控，提高生产效率，降低成本。

10.产线柔性配置。应用模块化、成组和产线重构等技术，搭建柔性

可重构产线，实现产线适应订单、工况等变化的快速调整。11.资源

动态组织。构建制造执行系统（MES），集成大数据、运筹优化、专

家系统等技术，实现人力、设备、物料等制造资源的动态配置。12.先

进过程控制。依托先进过程控制系统（APC），融合工艺机理分析、

实时优化和预测控制等技术，实现精准、实时和闭环过程控制。13.工

艺流程/参数动态调优。搭建生产过程全流程一体化管控平台，应用

工艺机理分析、流程建模和机器学习等技术，开展工艺流程和参数的

动态优化调整。14.人机协同作业。集成机器人、高端机床、人机交

互设备等智能装备，应用AR/VR、机器视觉等技术，实现生产的高

效组织和作业协同。15.精益生产管理。依托制造执行系统（MES），

应用六西格玛、6S管理和定置管理等精益工具和方法，开展基于数

据驱动的人、机、料等精确