智能制造是制造强国建设的主攻方向,其发展程度直接关乎我国制造业质量水平。发展智能制造对于巩固实体经济根基、建成现代产业体系、实现新型工业化具有重要作用。为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,加快推动智能制造发展,编制本规划。
一、现状与形势
二、总体思路
(一)指导思想
(二)基本原则
(三)发展路径和目标
"十四五"及未来相当长一段时期,推进智能制造,要立足制造本质,紧扣智能特征,以工艺、装备为核心,以数据为基础,依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体,构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。到2025年,规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化,重点行业骨干企业初步应用智能化;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。
2025年的主要目标是:
--转型升级成效显著。70%的规模以上制造业企业基本实现数字化网络化,建成500个以上引领行业发展的智能制造示范工厂。制造业企业生产效率、产品良品率、能源资源利用率等显著提升,智能制造能力成熟度水平明显提升。
--供给能力明显增强。智能制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升,市场满足率分别超过70%和50%。培育150家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商。
--基础支撑更加坚实。建设一批智能制造创新载体和公共服务平台。构建适应智能制造发展的标准体系和网络基础设施,完成200项以上国家、行业标准的制修订,建成120个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。
三、重点任务
(一)加快系统创新,增强融合发展新动能。
强化科技支撑引领作用,推动跨学科、跨领域融合创新,打好关键核心和系统集成技术攻坚战,构建完善创新网络,持续提升创新效能。
加强关键核心技术攻关。聚焦设计、生产、管理、服务等制造全过程,突破设计仿真、混合建模、协同优化等基础技术,开发应用增材制造、超精密加工等先进工艺技术,攻克智能感知、人机协作、供应链协同等共性技术,研发人工智能、5G、大数据、边缘计算等在工业领域的适用性技术。
加速系统集成技术开发。面向装备、单元、车间、工厂等制造载体,构建制造装备、生产过程相关数据字典和信息模型,开发生产过程通用数据集成和跨平台、跨领域业务互联技术。面向产业链供应链,开发跨企业多源信息交互和全链条协同优化技术。面向制造全过程,突破智能制造系统规划设计、建模仿真、分析优化等技术。
推进新型创新网络建设。围绕关键工艺、工业母机、数字孪生、工业智能等重点领域,支持行业龙头企业联合高校、科研院所和上下游企业建设一批制造业创新载体。鼓励研发机构创新发展机制,加强数据共享和平台共建,开展协同创新。推动产业化促进组织建设,加快创新成果转移转化。建设一批试验验证平台,加速智能制造装备和系统推广应用。
专栏 1 智能制造技术攻关行动
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01 关键核心技术 突破产品优化设计与全流程仿真、基于机理和数据驱动的混合建模、多目标协同优化等基础技术;增材制造、超精密加工、近净成形、分子级物性表征等先进工艺技术;工业现场多维智能感知、基于人机协作的生产过程优化、装备与生产过程数字孪生、质量在线精密检测、生产过程精益管控、装备故障诊断与预测性维护、复杂环境动态生产计划与调度、生产全流程智能决策、供应链协同优化等共性技术;5G、人工智能、大数据、边缘计算等新技术在典型行业质量检测、过程控制、工艺优化、计划调度、设备运维、管理决策等方面的适用性技术。 02 系统集成技术 开发基于信息模型和标准接口的可复用数据集成技术;制造装备、产品设计软件、管控软件、业务管理软件等之间的业务互联技术;面向产业链供应链协同的包含订单、质量、生产实绩等内容的企业信息交互技术;公有云、混合云和边云协同的灵活云化部署技术;涵盖设计、生产、管理、服务等制造全过程的复杂系统建模技术;基于模型的价值流分析和优化技术。
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(二)深化推广应用,开拓转型升级新路径。
聚焦企业、行业、区域转型升级需要,围绕车间、工厂、供应链构建智能制造系统,开展多场景、全链条、多层次应用示范,培育推广智能制造新模式。
建设智能制造示范工厂。加快新一代信息技术与制造全过程、全要素深度融合,推进制造技术突破和工艺创新,推行精益管理和业务流程再造,实现泛在感知、数据贯通、集成互联、人机协作和分析优化,建设智能场景、智能车间和智能工厂。引导龙头企业建设协同平台,带动上下游企业同步实施智能制造,打造智慧供应链。鼓励各地方、行业开展多场景、多层级应用示范,培育推广智能化设计、网络协同制造、大规模定制、共享制造、智能运维服务等新模式。
专栏 2 智能制造示范工厂建设行动 |
01 智能场景
推动数字孪生、人工智能、5G、大数据、区块链、虚拟现实(VR)/ 增强现实(AR)/ 混合现实(MR)等新技术在制造环节的深度应用,探索形成一批“数字孪生 +”“人工智能 +”“虚拟 / 增强 / 混合现实(XR)+”等智能场景。
02 智能车间
覆盖加工、检测、物流等环节,开展工艺改进和革新,推动设备联网和生产环节数字化连接,强化标准作业、可视管控、精准配送、最优库存,打造一批智能车间,实现生产数据贯通化、制造柔性化和管理智能化。
03 智能工厂
支持基础条件好的企业,围绕设计、生产、管理、服务等制造全过程开展智能化升级,优化组织结构和业务流程,强化精益生产,打造一批智能工厂,推动跨业务活动的数据共享和深度挖掘,实现对核心业务的精准预测、管理优化和自主决策。
04 智慧供应链
面向汽车、工程机械、轨道交通装备、航空航天装备、船舶与海洋工程装备、电力装备、医疗装备、家用电器、集成电路等行业,支持智能制造应用水平高、核心竞争优势突出、资源配置能力强的龙头企业建设供应链协同平台,打造数据互联互通、信息可信交互、生产深度协同、资源柔性配置的供应链。
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推进中小企业数字化转型。加快实施中小企业数字化促进工程,针对中小企业典型应用场景,推广一批符合中小企业需求的数字化产品和服务。支持专精特新"小巨人"企业发挥示范引领作用,开展装备联网、关键工序数控化、业务系统云化等改造,推动中小企业工艺流程优化、技术装备升级。依托数字化服务商,提供数字化咨询诊断、智能化改造、上云用云等服务。
拓展智能制造行业应用。针对装备制造、电子信息、原材料、消费品等领域细分行业特点和痛点,制定智能制造实施路线图,分步骤、分阶段推进。支持有条件有基础的企业加大技术改造投入,持续推动工艺革新、装备升级、管理优化和生产过程智能化。建设行业转型促进机构,加快数据、标准和解决方案深化应用。组织开展经验交流、供需对接活动,总结推广智能制造新技术、新装备和新模式。
专栏 3 行业智能化改造升级行动
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01 装备制造领域
满足提高产品可靠性和高端化发展等需要,开发面向特定场景的智能成套生产线以及新技术与工艺结合的模块化生产单元;建设基于精益生产、柔性生产的智能车间和工厂;大力发展数字化设计、远程运维服务、个性化定制等模式。
02 电子信息领域
满足提高生产效率和产品良率、缩短研制周期等需要,建立复杂电磁环境下的企业通信网络和主动安全防护系统,实现企业内数据可靠传输;推进电子产品专用智能制造装备与自动化装配线的集成应用;开发智能检测设备与产品一体化测试平台;建设智能物流配送系统,优化生产经营决策系统。
03 原材料领域
满足安全生产、降耗减碳、提质降本等需要,实施大集团统一管理下的多基地协同制造;探索人工智能技术应用,实现工艺流程优化、工序动态协同、资源高效配置和智慧决策支持;针对民爆、矿山、危化品等危险性较大企业推广少人无人作业,实施安全一体化监控;实施大型制造设备健康监测和远程运维,保证流程安全运行;打造全生命周期数据共享平台,实现全产业链优化。
04 消费品领域
提高产品质量和安全性,满足多样化、高品质需求,大力推广面向工序的专用制造装备和专用机器人;支持供应链协同和用户交互平台建设,发展大规模定制;促进全产业链解决方案服务平台建设。
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促进区域智能制造发展。鼓励地方创新完善政策体系,探索各具特色的区域智能制造发展路径。推动跨地区开展智能制造关键技术创新、供需对接、人才培养等合作。鼓励地方、行业组织、龙头企业等联合推广先进技术、装备、标准和解决方案,加快智能制造进园区,提升产业集群智能化水平。支持产业特色鲜明、转型需求迫切、基础条件好的地区建设智能制造先行区,打造智能制造技术创新策源地、示范应用集聚区、关键装备和解决方案输出地。
(三)加强自主供给,壮大产业体系新优势。
依托强大国内市场,加快发展装备、软件和系统解决方案,培育发展智能制造新兴产业,加速提升供给体系适配性,引领带动产业体系优化升级。
大力发展智能制造装备。针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,加强用产学研联合创新,突破一批"卡脖子"基础零部件和装置。推动先进工艺、信息技术与制造装备深度融合,通过智能车间/工厂建设,带动通用、专用智能制造装备加速研制和迭代升级。推动数字孪生、人工智能等新技术创新应用,研制一批国际先进的新型智能制造装备。
专栏 4 智能制造装备创新发展行动 |
01 基础零部件和装置
研发微纳位移传感器、柔性触觉传感器、高分辨率视觉传感器、成分在线检测仪器、先进控制器、高精度伺服驱动系统、高性能高可靠减速器、可穿戴人机交互设备、工业现场定位设备、智能数控系统等。
02 通用智能制造装备
研发智能立 / 卧式五轴加工中心、车铣复合加工中心、高精度数控磨床等工作母机;智能焊接机器人、智能移动机器人、半导体(洁净)机器人等工业机器人;激光 / 电子束高效选区熔化装备、激光选区烧结成形装备等增材制造装备;超快激光等先进激光加工装备;高端分布式控制系统、可编程逻辑控制器、监视控制和数据采集系统等工业控制装备;数字化非接触精密测量、在线无损检测、激光跟踪测量等智能检测装备和仪器;智能多层多向穿梭车、智能大型立体仓库等智能物流装备。
03 专用智能制造装备
研发汽车发动机、变速箱等高效加工与近净成形成套装备,航空航天大型复合材料智能铺放、成形、加工和检测成套装备,航空航天智能装配装备,船舶板材激光焊接成套装备,高精度智能化热 / 冷连轧成套装备,百万吨以上智能化乙烯成套装备,新型干法水泥全流程智能化生产线,食品高黏度流体灌装智能成套装备,连续式针织物 / 纯涤纶织物印染成套装备,满足 GMP 要求的无菌原料药智能成套装备,极大规模集成电路制造成套装备,新型平板显示制造成套装备等。
04 新型智能制造装备
研发融合数字孪生、大数据、人工智能、边缘计算、虚拟现实 / 增强现实(VR/AR)、5G、北斗、卫星互联网等新技术的智能工控系统、智能工作母机、协作机器人、自适应机器人等新型装备。
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(四)夯实基础支撑,构筑智能制造新保障。
瞄准智能制造发展趋势,健全完善计量、标准、信息基础设施、安全保障等发展基础,着力构建完备可靠、先进适用、安全自主的支撑体系。
深入推进标准化工作。持续优化标准顶层设计,统筹推进国家智能制造标准体系和行业应用标准体系建设。加快基础共性和关键技术标准制修订,加强现有标准的优化与协同,在智能装备、智能工厂等方面推动形成国家标准、行业标准、团体标准、企业标准相互协调、互为补充的标准群。加快标准的贯彻执行,支持企业依托标准开展智能车间/工厂建设。积极参与国际标准化工作,推动技术成熟度高的国家标准与国际标准同步发展。
专栏 6 智能制造标准领航行动 |
01 标准体系建设
定期修订《国家智能制造标准体系建设指南》,建设纺织、石化、建材、汽车、航空、船舶、电力装备、轨道交通装备、家电、食品、钢铁、有色金属、新能源等细分领域的行业应用标准体系。
02 标准研制
加大标准试验验证力度,推动数字孪生、数据字典、人机协作、智慧供应链、系统可靠性、信息安全与功能安全一体化等基础共性和关键技术标准制修订,满足技术演进和产业发展需求,加快开展行业应用标准研制。
03 标准推广应用
围绕智能车间 / 工厂建设、新模式应用、供应链协同、新技术应用等方面,开展智能制造标准应用试点,形成国家标准、行业标准、团体标准协调配套的标准群,推进试点成果在中小企业和同行业企业的应用。
04 标准国际合作
继续加强中德智能制造 / 工业 4.0 标准合作,拓展中日、中英等合作,积极参与国际标准化活动,持续提升中国方案在国际标准中的贡献度,深化双边、多边标准化交流机制,形成一批标准化成果。
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完善信息基础设施。加快工业互联网、物联网、5G、千兆光网等新型网络基础设施规模化部署,鼓励企业开展内外网升级改造,提升现场感知和数据传输能力。加强工业数据中心、智能计算中心等算力基础设施建设,支撑人工智能等新技术应用。支持大型集团企业、工业园区,围绕内部资源整合、产品全生命周期管理、产业链供应链协同、中小企业服务、工业数据处理分析,建立各具特色的工业互联网平台,实现全要素、全产业链数据的有效集成和管理。
加强安全保障。加强智能制造安全风险研判,同步推进网络安全、数据安全和功能安全,推动密码技术深入应用。实施企业网络安全分类分级管理,督促企业落实网络安全主体责任。完善国家、地方、企业多级工控信息安全监测预警网络,加快建设工业互联网安全技术监测服务体系。探索建立数据跨境传输备案与监管机制。建立符合政策标准要求的技术防护体系和安全管理制度。培育安全服务机构,加大网络安全技术产品推广应用,提升诊断、咨询、设计、实施等服务能力。
强化人才培养。定期编制智能制造人才需求预测报告和紧缺人才需求目录,研究制定智能制造领域职业标准。依托高技能人才培训基地等机构,开展大规模职业培训。加强应届毕业生、在职人员、转岗人员数字化技能培训,推进产教融合型企业建设,促进智能制造企业与职业院校深度合作,探索中国特色学徒制。深化新工科建设,在智能制造领域建设一批现代产业学院和特色化示范性软件学院,优化学科专业和课程体系设置,加快高端人才培养。弘扬企业家精神和工匠精神,鼓励开展智能制造创新创业大赛、技能竞赛。
工业和信息化部、国家发展和改革委员会、教育部、科技部、财政部、人力资源和社会保障部、
国家市场监督管理总局、国务院国有资产监督管理委员会
2021
年 12 月 21 日