智能制造核心信息設備

智能制造核心信息設備是制造過程各個環節實現信息獲取、即時通信、動態交互、運算處理、決策分析和控制的關鍵基礎設備。

智能制造核心信息設備主要包括智能制造基礎通信設備、智能制造控制系統、新型工業傳感器、制造物聯設備、儀器儀表和檢測設備、制造信息人機交互設備、制造信息安全保障產品。

需求

全球正在掀起以智能制造為核心的新一輪工業革命，我國制造業也正在加速向智能制造轉型。

未來五年，新一代電子信息技術與制造業的融合更加深入，我國的智能生產設施、數字化車間/工廠的升級改造速度將進一步加快，制造業對智能制造核心信息設備的需求也將大幅度增長。預計我國智能制造核心信息設備市場規模將以30%左右的增速持續增長。

目標

到2020年，基本建成智能制造核心信息設備標準體系，突破一批智能制造核心信息設備領域的核心關鍵技術與設備，使我國的智能制造基礎通信設備、智能制造控制系統、新型工業傳感器、制造物聯設備、儀器儀表和檢測設備、制造信息人機交互設備、制造信息安全保障產品在國內得到規模化應用，具有滿足國內市場40%以上的供給能力，培育10家以上年收入超過50億元的相關企業。

到2025年，建成自主可控、安全可靠、性能先進的智能制造核心信息設備產業生態體系和技術創新體系，國產智能制造核心信息設備在國內市場占據主導地位，具有滿足國內市場60%以上的供給能力，總體技術水平達到國際先進水平。

■■ 發展重點

1．重點產品

? 智能制造基礎通信設備

開發適應工廠內惡劣工業環境的高可靠、高容量、高速度、高質量，具有自診斷、自適應、自修復功能的工業數據采集設備遠程終端采集單元（RTU）、工業異構網絡融合網關/適配器、高速工業交換機、高速工業無線路由器/中繼器、工業網絡即插即用自適應通信模塊，適應不同工業通信場景使用近場（NFC）、低功耗自帶基站（NB-IOT）、低功耗蜂窩狀（LoRa）、近距離自組網（Zegbee）、433MHz通信協議的通信設備，適用于不同工業網絡傳輸場景的工業軟件定義網絡（SDN）交換設備、高可用性工業自動化網絡設備、時間敏感工業確定性網絡通信設備、工業通信一致性檢測設備，以及適應工業環境要求的長距離、高速率供電與通信疊加的智能通信設備。

? 智能制造控制系統

開發支持故障自診斷、參數自調整，具有有線/無線工業通信功能，以及具備豐富的物聯網和工業互聯網接口的工控機系統嵌入式控制系統（IPC）、嵌入式控制系統、可編程邏輯控制器（PLC）、可編程自動化控制器（PAC）、分布式控制系統（DCS）、面向工藝優化的先進控制系統（APC）、數據展示用的數據采集與監視控制系統（SCADA），提高智能制造自主安全可控的能力和水平。

? 新型工業傳感器

開發具有數據存儲和處理、自動補償、遠程調整優化、通信功能的低功耗、高精度、高可靠、高性價比的多變量傳感器模組、智能型光電傳感器、智能型接近傳感器、高分辨率2D/3D視覺傳感器、高精度流量傳感器、車用慣性導航傳感器（INS）、低成本固態激光雷達、車用電子域控制器、室內無線定位類傳感器等新型工業傳感器，以及分析儀器用高精度檢測器，滿足典型行業和領域的泛在信息采集的需求。

? 制造物聯設備

大力發展射頻識別（RFID）芯片和讀寫設備、基于自主知識產權芯片工業物聯網定制化芯片/模塊、工業便攜/手持智能終端、支持多種工業協議轉換的物聯網關、智能手機物聯網適配網關、工業現場人員、設備、產品的定位設備、工業可穿戴設備，實現人、設備、環境與物料之間的互聯互通、綜合管理與協同。

? 儀器儀表和檢測設備

發展在線成分分析儀、在線無損檢測裝置、在線高精度三維數字探傷儀、在線高精度非接觸幾何精度檢測設備、工業遠程巡檢智能監測與分析設備，實現智能制造過程中的設備和流程的信息采集、分析、優化和全生命周期管理。

? 制造信息人機交互設備

開發適應工業環境應用的人機交互工業看板與工業顯示屏、工位智能操作終端，以及移動顯示載體設備——增強現實設備（AR），為實現制造信息、現實操作步驟和工藝的數字化、透明化、直觀化提供載體和平臺。

? 制造信息安全保障產品

開發工業控制系統防火墻/網閘、數采隔離系統、容災備份系統、主動防御系統、漏洞掃描工具、無線安全探測工具、入侵檢測設備、工業控制系統安全態勢分析系統、工業企業信息安全監測、評估和測試系統，提高智能制造信息安全保障能力。

2．關鍵技術

? 制造信息互聯互通標準與接口技術

制定制造信息互聯互通的技術標準，重點研究制定智能裝備、數字化車間/工廠的技術標準和規范。研究制造信息互聯互通的信息模型技術、網絡通信技術及接口技術，設備標識與鑒別技術，提供設備與設備之間、設備與系統之間協議互操作整體框架、協議互操作服務語法與語義定義、網絡連通性及接口定義；研究制造信息互聯互通場景下異構網絡無縫融合與集成技術，解決跨網絡精確時鐘同步、確定性傳輸等關鍵技術問題，支持異構協議設備的互聯互通與協同工作。

? 工業傳感器核心技術

研究傳感器工藝仿真技術、微納工藝及其裝備技術、傳感器精密制造與檢測技術、集成一體化技術、傳感器可靠性設計與試驗技術、傳感器封裝測試技術、智能傳感器軟件算法庫、自供電與傳感一體化技術。

? 人工智能技術

研究知識工程、知識建模、知識服務、情景感知、模式識別、自然語言處理、可視化、機器學習等關鍵技術，形成從大數據到知識、從知識到決策的能力，提高智能制造核心信息設備的智能化水平。

? 增強現實技術

研究三維空間射頻識別（RFID）注冊定位技術、多傳感器融合、工業物聯網信息三維空間模型、基于增強現實的搜索、顯示及基于場景的三維重建與數據融合交互、虛擬世界和現實世界的實時互動技術。

? 工業網絡安全技術

研究工業控制系統安全、工業網絡安全、本質安全、結構安全、硬件安全等技術，覆蓋設備和系統安全檢測、安全防護、主動防御、威脅評估等領域，提高智能制造核心信息設備的安全保障能力。

■■ 戰略支撐與保障

1．制定智能制造核心信息設備標準

加快制定智能制造標準化體系，研究制定制造信息互聯互通與網絡安全標準。重點支持智能裝備、數字化車間/工廠等領域技術標準和規范的研制。

2．建立國家級智能制造核心信息設備聯合實驗室

支持聯合籌建國家級智能制造核心信息設備實驗室，加強智能制造核心信息設備關鍵技術和產品的研發，形成面向智能制造的專業解決方案。

■■ 智能制造核心信息設備發展技術路線圖

智能制造核心信息設備發展技術路線圖如圖1-4所示。