圖書目錄
第一篇 智慧型製造發展戰略研究報告 1
課題組成員名單 3
第一章 國外智慧型製造發展總體現狀與趨勢 4
1.1 智慧型製造的起源與歷史沿革 4
1.2 智慧型製造是製造業發展的重要方向 5
1.3 已開發國家推進智慧型製造的主要對策 6
1.4 智慧型製造的發展趨勢 10
第二章 智慧型製造的內涵特徵及影響 12
2.1 國內外學者關於智慧型製造認識的共同點 12
2.2 智慧型製造內涵與特徵 13
2.3 智慧型製造將引發製造業的革命 14
第三章 我國智慧型製造發展的基礎及需求分析 17
3.1 我國智慧型製造發展的基礎 17
3.2 我國發展智慧型製造存在的問題 20
3.3 典型企業和典型地區對智慧型製造的需求 21
第四章 發展智慧型製造的重要性和緊迫性 24
4.1 智慧型製造是破解製造業面臨發展瓶頸的新選擇 24
4.2 智慧型製造是經濟發展新常態下撬動經濟成長的新模式 25
4.3 智慧型製造是兩化深度融合的集中體現、主攻方向和突破口 25
4.4 智慧型製造是提高產業和企業競爭力建設製造強國的關鍵 26
第五章 我國智慧型製造發展戰略和目標 27
5.1 指導思想 27
5.2 基本原則 27
5.3 發展目標 29
第六章 發展智慧型製造的優先行動 30
6.1 優先行動一：建立智慧型製造標準體系 30
6.2 優先行動二：攻克八大共性關鍵技術 31
6.3 優先行動三：突破關鍵部件和裝置並實現產業化 35
6.4 優先行動四：大力推廣數位化製造 37
6.5 優先行動五：開發核心工業軟體 39
6.6 優先行動六：建立數位化智慧型工廠 41
6.7 優先行動七：發展服務型製造 42
6.8 優先行動八：保障信息和網路安全 44
6.9 優先行動九：強化人才隊伍建設 45
第七章 促進智慧型製造發展的措施和政策 47
7.1 建立統籌協調機制 47
7.2 設立“智慧型製造重大工程” 47
7.3 建立國家智慧型製造創新網路 48
7.4 加大金融支持力度 48
7.5 建立智慧型製造技術和產業發展聯盟 48
參考文獻 49
第二篇 工業機器人發展戰略研究報告 51
課題組成員名單 52
第一章 現狀與差距 53
1.1 現狀 53
1.1.1 市場需求分析 53
1.1.2 市場競爭分析 56
1.1.3 技術水平分析 58
1.2 存在問題 60
第二章 趨勢與借鑑 62
2.1 發展趨勢 62
2.1.1 市場需求呈現快速增長態勢 62
2.1.2 工業機器人技術日益智慧型化、模組化和系統化 63
2.1.3 工業已開發國家紛紛進行戰略部署 64
2.2 已開發國家經驗借鑑 65
2.2.1 日本機器人產業發展經驗值得借鑑 66
2.2.2 美國機器人產業的興衰帶來的啟示 67
第三章 強國標誌 69
3.1 對標企業情況分析 69
3.1.1 安川電機企業情況分析 69
3.1.2 ABB企業情況分析 71
3.1.3 FANUC企業情況分析 71
3.2 強國特徵 73
第四章 戰略與目標 74
4.1 發展戰略 74
4.2 戰略目標 75
4.2.1 2020年目標 75
4.2.2 2030年目標 75
4.3 發展途徑 76
4.3.1 準確定位，揚長避短謀求發展 76
4.3.2 創新驅動，重點突破核心技術 76
4.3.3 協同發展，完善產業鏈體系 76
4.3.4 推廣套用，提升產業化程度 77
4.3.5 提高集中度，打造知名品牌 77
4.3.6 培養人才，實現行業可持續發展 77
4.4 產業技術路線圖 77
第五章 重點任務 82
5.1 關鍵技術研究 82
5.2 重大產品開發和產業化 83
5.2.1 實現機器人本體的批量生產 83
5.2.2 實現工業機器人集成套用的批量化 84
5.2.3 實現新一代工業機器人小批量生產 85
5.3 關鍵部件開發和產業化 86
5.4 套用示範與技術創新平台建設 87
5.4.1 工業機器人產業化與套用示範 87
5.4.2 核心部件及產品技術創新平台建設 88
5.4.3 前沿共性技術研發平台建設 88
5.4.4 工業機器人整機及關鍵功能部件檢測試驗平台建設 88
第六章 保障措施 89
6.1 以創新能力建設增強產業競爭力 89
6.2 以產業孵化平台促進科技成果轉化 90
6.3 以套用示範工程提升市場認知度 90
6.4 以質量保障工程和標準化建設提高產品可靠性 91
6.5 以財稅政策扶持企業發展 91
6.6 充分發揮行業組織的作用 92
參考文獻 93
第三篇 若干產業數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 95
第一章 航空裝備數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 97
課題組成員名單 98
1.1 概述 99
1.2 現狀分析 101
1.3 需求分析 102
1.3.1 機械加工過程對數位化、智慧型化技術的需求 104
1.3.2 鈑金成形過程對數位化、智慧型化技術的需求 104
1.3.3 複合材料構件製造對數位化、智慧型化技術的需求 104
1.3.4 部件及主機裝配對數位化、智慧型化技術的需求 105
1.3.5 航空製造業數位化、智慧型化製造的共性化需求 105
1.4 總體目標 106
1.5 智慧型製造關鍵技術 107
1.5.1 航空產品及生產線智慧型化設計技術 107
1.5.2 知識系統與智慧型化控制技術 108
1.5.3 製造運行智慧型管控技術 109
1.5.4 智慧型裝備技術 109
1.5.5 智慧型製造服務技術 110
1.5.6 智慧型製造關鍵技術路線 110
1.6 重大智慧型製造裝備 111
1.6.1 機械加工智慧型化工藝裝備 111
1.6.2 鈑金成形智慧型化裝備 111
1.6.3 複合材料構件數位化製造裝備 112
1.6.4 柔性裝配自動制孔及柔性對接單元 112
1.6.5 重大智慧型製造裝備發展路線 112
1.7 數位化車間/工廠 113
1.7.1 零部件機械加工智慧型化車間 113
1.7.2 複合材料成形數位化車間 113
1.7.3 鈑金成形數位化車間 114
1.7.4 數位化柔性裝配生產系統 114
1.7.5 數位化車間/工廠發展路線 114
1.8 保障條件 115
1.9 技術路線圖 115
第二章 船舶製造業數位化、網路化、智慧型化製造技術 發展路線圖 119
課題組成員名單 120
2.1 我國船舶工業發展概述 121
2.1.1 產業規模與實力 121
2.1.2 產業在國際國內所處的地位 123
2.1.3 數位化、智慧型化製造的重點領域 124
2.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 125
2.2.1 發展中取得的進步 125
2.2.2 存在的主要問題 127
2.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 129
2.3.1 模組化造船 129
2.3.2 數位化造船 130
2.3.3 智慧型化造船 130
2.3.4 綠色化造船 131
2.4 發展思路與目標 132
2.5 重大智慧型製造裝備 132
2.5.1 智慧型焊接機器人 132
2.5.2 智慧型塗裝機器人 133
2.6 關鍵系統 134
2.6.1 分段建造數位化車間 134
2.6.2 綠色製造綜合評價系統 135
2.6.3 基於廠域網的智慧型管理系統 136
2.7 關鍵技術 136
2.7.1 關鍵設計技術 136
2.7.2 關鍵建造技術 138
2.7.3 信息集成技術 141
2.7.4 運行管理技術 142
2.7.5 基礎共性技術 144
2.8 保障條件 145
2.8.1 加大政策支持力度 145
2.8.2 深入開展國際合作 146
2.8.3 不斷提升創新能力 146
2.8.4 加強基礎設施建設 146
2.9 技術路線圖 146
第三章 軌道交通裝備 數位化、網路化、智慧型化 製造技術路線圖 151
課題組成員名單 152
3.1 產業概況 153
3.1.1 產業發展現狀 153
3.1.2 數位化、智慧型化製造基礎 154
3.2 數位化、智慧型化製造需求 155
3.2.1 產品的數位化、智慧型化 155
3.2.2 製造過程的數位化、智慧型化 157
3.2.3 服務的數位化、智慧型化 160
3.3 發展思路和目標 161
3.3.1 背景及環境 161
3.3.2 對數位化、智慧型化的理解 161
3.3.3 軌道交通製造數位化、智慧型化發展的總體原則 162
3.3.4 軌道交通製造數位化、智慧型化發展的總體目標 163
3.4 數位化智慧型化車間/工廠 164
3.4.1 企業信息化和三維工工程化套用和升級 165
3.4.2 關鍵部件數位化、智慧型化車間示範 168
3.4.3 製造工序的數位化 173
3.4.4 質量敏感、高危工序的智慧型化 175
3.5 關鍵技術 176
3.5.1 部件產品數位化設計 176
3.5.2 數位化、智慧型化產品及系統 178
3.5.3 產品數位化樣機 179
3.5.4 數位化、智慧型化製造技術 180
3.5.5 數位化服務 181
3.6 保障措施 181
3.6.1 提高原始創新能力 181
3.6.2 持續強化工業基礎 183
3.6.3 構建國際標準體系 183
3.6.4 推進工業化與信息化深度融合 184
3.6.5 健全行業管理體系制度 185
3.7 技術路線 185
第四章 汽車製造業數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 189
課題組成員名單 190
4.1 產業概述 191
4.1.1 產業規模 191
4.1.2 產業關聯性 193
4.1.3 數位化、網路化、智慧型化製造重點領域 193
4.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 194
4.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 196
4.4 發展目標 200
4.5 重大智慧型製造裝備 201
4.5.1 大噸位閉環控制伺服壓機 201
4.5.2 數位化柔性焊裝夾具系統 202
4.5.3 多功能機器人系統 202
4.5.4 高精度複合加工中心 202
4.5.5 精密鑄造和輕合金壓鑄設備 203
4.6 數位化工廠 203
4.6.1 衝壓生產線/車間 206
4.6.2 塗裝生產線/車間 206
4.6.3 焊裝生產線/車間 206
4.6.4 總裝生產線/車間 206
4.6.5 動力總成生產線/車間 207
4.7 關鍵技術 207
4.7.1 高強度鋼成形技術 207
4.7.2 數位化線上檢測與控制系統 208
4.7.3 熱處理變形控制技術 208
4.7.4 數模驅動的虛擬仿真技術 208
4.7.5 基於同步工程的PDM、ERP系統 208
4.8 汽車後服務平台建設 208
4.9 保障條件 210
4.10 技術路線圖 211
第五章 航天裝備數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 215
課題組成員名單 216
5.1 產業發展概況 217
5.1.1 航天裝備製造業的特徵 217
5.1.2 世界航天裝備製造業發展趨勢 218
5.1.3 中國航天裝備製造業發展現狀 219
5.2 數位化、智慧型化製造基礎與需求 220
5.2.1 數位化、智慧型化製造基礎 220
5.2.2 數位化、智慧型化製造需求 221
5.3 發展目標與路徑 223
5.3.1 發展目標 224
5.3.2 發展路徑 225
5.4 數位化研發設計 225
5.4.1 航天裝備全三維創新研發設計 226
5.4.2 模型驅動的航天裝備並行研發設計 228
5.5 智慧型化製造 230
5.5.1 以全集成自動化為核心的數位化工廠 230
5.5.2 智慧型化柔性製造 233
5.6 企業數位化管理 234
5.6.1 數位化企業管理 235
5.6.2 智慧化企業管理 237
5.7 保障措施 239
5.8 技術路線圖 240
第六章 輸變電裝備數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 243
課題組成員名單 244
6.1 產業概況 245
6.1.1 產業規模 245
6.1.2 產業現狀 246
6.1.3 產業競爭格局 247
6.1.4 產業發展趨勢 248
6.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 248
6.2.1 產品及工程設計 249
6.2.2 生產製造 249
6.2.3 企業管理 249
6.2.4 基礎設施建設 250
6.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 250
6.3.1 提高產品數位化水平 250
6.3.2 推進智慧型技術在製造過程中的套用 251
6.3.3 建立服務支撐體系 251
6.3.4 促進企業精益管理 251
6.4 發展目標 251
6.4.1 第一階段目標（2015—2020年） 252
6.4.2 第二階段目標（2021—2025年） 253
6.5 重大智慧型製造裝備 254
6.5.1 數控機械加工數位化、智慧型化柔性生產線 254
6.5.2 高壓開關數位化、智慧型化柔性裝配線 254
6.5.3 塗裝數位化、智慧型化生產線 255
6.5.4 殼體加工數位化、智慧型化生產線 255
6.5.5 變壓器鐵芯疊裝數位化、智慧型化生產線 255
6.5.6 變壓器線圈繞制數位化生產線 255
6.5.7 絕緣子避雷器製造數位化、智慧型化生產線 256
6.5.8 電力電子數位化、智慧型化裝配生產線 256
6.5.9 配電設備數位化、智慧型化櫃體生產線 256
6.5.10 配電設備數位化、智慧型化裝配生產線 256
6.5.11 絕緣材料數位化、智慧型化生產線 257
6.5.12 線纜數位化、智慧型化生產線 257
6.5.13 數位化、智慧型化倉儲及物流系統 257
6.6 數位化、智慧型化工廠/車間 257
6.6.1 高壓開關智慧型製造工廠 258
6.6.2 高壓變壓器智慧型製造工廠 258
6.6.3 高壓電容器智慧型製造工廠 258
6.6.4 電力電子智慧型製造工廠 259
6.6.5 配電設備智慧型製造工廠 259
6.6.6 絕緣子避雷器數位化製造工廠 259
6.6.7 線纜數位化製造工廠 259
6.6.8 絕緣材料數位化製造工廠 260
6.7 關鍵技術 260
6.7.1 輸變電產品智慧型化技術 260
6.7.2 基於虛擬樣機的輸變電產品協同設計與仿真 261
6.7.3 輸變電產品研發設計知識庫智慧庫 261
6.7.4 製造系統狀態線上監測技術 261
6.7.5 數位化條件下製造質量控制技術 261
6.7.6 數控工具機組合工藝最佳化與加工仿真技術 261
6.7.7 刀具線上管理技術 262
6.7.8 基於數據融合的新一代智慧型化開關、變壓器的線上監測和遠程診斷技術 262
6.7.9 自動化立體倉庫智慧型配送及調度控制技術 262
6.7.10 基於各種產線感測器、RFID等技術的生產製造過程控制系統 262
6.7.11 基於精益的企業資源計畫管理系統 263
6.7.12 基於大數據、雲計算、人工智慧的智慧型分析系統 263
6.7.13 輸變電產業虛擬產線規劃及設計技術 263
6.7.14 輸變電產業“人機協同”工業機器人套用技術 263
6.7.15 輸變電產業增材製造技術 264
6.8 保障條件 264
6.8.1 建立數位化、智慧型化製造推進體系 264
6.8.2 實施關鍵環節的專項工程和標桿工程 264
6.8.3 建立專項資金，出台積極的財稅政策 264
6.8.4 加大國家級輸變電領域智慧型製造研發中心建設 265
6.8.5 加強輸變電行業數位化、智慧型化標準體系建設 265
6.8.6 加強人才培養 265
6.9 技術路線圖 265
第七章 工程機械數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 269
課題組成員名單 270
7.1 產業概況 271
7.1.1 產業規模 271
7.1.2 在國際國內所處的地位 273
7.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 275
7.2.1 數位化設計逐步成熟 275
7.2.2 數位化製造成為技改升級熱點 276
7.2.3 企業管理信息化平台建設加速 276
7.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 277
7.4 發展目標 278
7.4.1 總目標 278
7.4.2 具體目標 278
7.5 重大智慧型製造裝備 279
7.5.1 智慧型搬運與輸送系統 279
7.5.2 工件清理機器人 279
7.5.3 仿形噴塗機器人 280
7.5.4 焊接機器人系統 280
7.5.5 車銑（鏜）複合加工裝備 280
7.5.6 結構件智慧型成形裝備（含複合材料、新型材料） 281
7.5.7 大型結構件智慧型焊接裝備 281
7.5.8 再製造件成形與檢測裝備 282
7.5.9 智慧型化產品性能檢測評估系統 282
7.6 數位化、智慧型化工廠/車間 283
7.6.1 精密金屬成形數位化車間 283
7.6.2 工程機械箱（變速箱）橋（驅動橋）數位化車間 284
7.6.3 齒、鏈、軸數位化加工車間 284
7.6.4 複雜結構件製造數位化車間 285
7.6.5 柔性化智慧型化裝配車間 285
7.6.6 柔性化智慧型化塗裝車間 286
7.7 關鍵技術 286
7.7.1 數位化設計技術 286
7.7.2 工程機械保質設計技術 287
7.7.3 工程機械後市場服務平台 287
7.7.4 工程機械產品遠程線上檢測技術 288
7.7.5 工程機械核心部件設計製造數位化 289
7.8 保障條件 290
7.8.1 設立工程機械智慧型製造專項 290
7.8.2 鼓勵建立工程機械智慧型製造國家重點實驗室和工程中心 290
7.8.3 啟動智慧型化製造車間示範工程 290
7.8.4 建立智慧型製造共性技術研發平台 291
7.8.5 出台智慧型化製造人才引進激勵政策 291
7.9 技術路線圖 291
第八章 鋼鐵工業數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 299
課題組成員名單 300
8.1 產業概述 301
8.1.1 產業發展現狀與趨勢 301
8.1.2 數位化、智慧型化、製造對產業升級的支撐 307
8.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 308
8.2.1 發展現狀 308
8.2.2 存在問題 310
8.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 310
8.3.1 工程設計 311
8.3.2 供應鏈管理 311
8.3.3 生產過程 312
8.4 發展目標 312
8.4.1 總目標 312
8.4.2 2020年目標 313
8.4.3 2025年目標 313
8.5 重大智慧型製造裝備 313
8.5.1 冶金流程線上檢測智慧型儀表 314
8.5.2 鋼鐵複雜生產過程智慧型控制系統 314
8.6 數位化車間/工廠 315
8.6.1 物質流能量流協同最佳化 316
8.6.2 鋼鐵供應鏈全局最佳化 316
8.6.3 鋼鐵流程智慧型設計 317
8.7 關鍵技術 317
8.7.1 工業網際網路數據集成 318
8.7.2 多尺度建模和仿真關鍵技術 318
8.7.3 多目標協同最佳化關鍵技術 319
8.8 保障措施 320
8.9 技術路線圖 320
第九章 石化工業數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 323
課題組成員名單 324
9.1 產業發展現狀及趨勢 325
9.1.1 發展現狀 325
9.1.2 發展趨勢 327
9.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎與需求 329
9.2.1 對石化工業強國戰略的支撐——“石化智慧型工廠” 329
9.2.2 我國石化工業數位化、智慧型化製造基礎 331
9.2.3 石化工業數位化、智慧型化製造需求 334
9.3 發展目標 336
9.3.1 總體目標 336
9.3.2 具體目標 337
9.4 重大智慧型製造裝備 338
9.4.1 面向石化複雜生產過程的智慧型控制系統 338
9.4.2 新型感測器、智慧型儀表和精密儀器 339
9.4.3 面向石化物流和工程的工業機器人 340
9.4.4 智慧型能源終端服務設備 340
9.4.5 原油和成品油的線上調和成套設備 341
9.5 智慧型化工廠 342
9.5.1 生產管控的數位化、智慧型化 342
9.5.2 供應鏈協同的數位化、智慧型化 344
9.5.3 設計運營的數位化、智慧型化 346
9.6 關鍵技術 347
9.6.1 面向石化生產的新一代執行器/感測器網路 347
9.6.2 基於雲的石化海量信息實時處理和知識庫技術 348
9.6.3 生產過程人機協同的決策與可視化技術 349
9.6.4 全供應鏈的石化生產資源最佳化技術 350
9.6.5 面向綠色製造的過程系統集成技術 351
9.6.6 面向本質安全的化工安全運行管控技術 352
9.7 保障措施 353
9.8 技術路線圖 355
第十章 家用電器數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 359
課題組成員名單 360
10.1 產業發展概況 361
10.1.1 產業規模 361
10.1.2 產業地位 362
10.1.3 數位化、智慧型化製造的特點 363
10.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 363
10.2.1 產品設計 364
10.2.2 製造過程 364
10.2.3 產品行銷 365
10.2.4 企業管理 365
10.2.5 基礎設施建設 366
10.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求和發展目標 366
10.3.1 智慧型製造及模組化 366
10.3.2 物聯網及雲平台 367
10.3.3 工業自動化及機器人 367
10.3.4 標準化 368
10.4 智慧型家電產品 368
10.4.1 智慧型家電的內涵 369
10.4.2 智慧型家電的發展方向 369
10.5 重大智慧型製造裝備 370
10.5.1 面向家電生產過程的智慧型控制系統 370
10.5.2 自動化裝備 371
10.5.3 工業機器人 371
10.6 數位化車間/工廠 372
10.6.1 智慧工廠 372
10.6.2 智慧園區 373
10.7 關鍵技術 375
10.7.1 機器人及自動化技術 375
10.7.2 線上檢測技術 376
10.7.3 信息集成技術 377
10.7.4 模組化技術 377
10.8 保障條件 378
10.8.1 政策支持 378
10.8.2 發揮標準化對行業的引領和支撐作用 379
10.9 技術路線圖 379
第十一章 紡織工業數位化、網路化、智慧型化製造技術路線圖 381
課題組成員名單 382
11.1 產業發展概況 383
11.1.1 產業發展規模 383
11.1.2 紡織工業的國際地位 385
11.1.3 紡織工業的發展趨勢 386
11.2 數位化、網路化、智慧型化製造基礎 386
11.2.1 數位化、智慧型化、全流程集成 387
11.2.2 數位化、智慧型化、設計和製造 387
11.3 數位化、網路化、智慧型化製造需求 388
11.3.1 智慧型化紡絲生產線 389
11.3.2 智慧型化紡紗成套生產線 389
11.3.3 智慧型化印染成套生產線 390
11.3.4 智慧型化服裝生產線 390
11.4 發展目標 391
11.4.1 智慧型化紡絲 391
11.4.2 智慧型化紡紗 391
11.4.3 智慧型化印染 391
11.4.4 智慧型化經編服裝 391
11.5 重大智慧型製造裝備 392
11.5.1 差別化滌綸長絲成套生產線 392
11.5.2 智慧型化紡紗成套生產線 393
11.5.3 經編智慧型成衣生產成套設備 393
11.5.4 智慧型化印染成套生產線 394
11.6 關鍵技術 395
11.6.1 差別化滌綸長絲成套生產線 395
11.6.2 智慧型化棉紡成套生產線 395
11.6.3 經編智慧型成衣生產成套設備 396
11.6.4 智慧型化印染成套生產線 396
11.6.5 兩化融合重點內容 397
11.7 保障條件 398
11.7.1 加大科技投入支持技術創新和進步 398
11.7.2 從全產業鏈角度研究數位化、智慧型化製造 398
11.7.3 開展典型案例的經驗總結和推廣工作 399
11.7.4 以產業聯盟的方式開展數位化、智慧型化製造套用研究 399
11.7.5 完善人才政策，促進人才結構最佳化 399
11.8 技術路線圖 400
第四篇 企業發展智慧型製造的案例 403
案例一：雷柏公司發展數位化、智慧型化製造實踐經驗 404
案例二：小巨人公司發展智慧型製造實踐經驗 412
案例三：西門子公司發展智慧型製造實踐經驗 422
案例四：西開電氣發展智慧型製造實踐經驗 434
案例五：濰柴汽車發動機數位化生產車間建設實踐經驗介紹 448
案例六：天水長城開關廠有限公司發展智慧型製造實踐經驗 459
案例七：伊利集團液態奶數位化工廠實踐經驗 473
