智能制造核心信息设备

智能制造核心信息设备是制造过程各个环节实现信息获取、即时通信、动态交互、运算处理、决策分析和控制的关键基础设备。

智能制造核心信息设备主要包括智能制造基础通信设备、智能制造控制系统、新型工业传感器、制造物联设备、仪器仪表和检测设备、制造信息人机交互设备、制造信息安全保障产品。

需求

全球正在掀起以智能制造为核心的新一轮工业革命，我国制造业也正在加速向智能制造转型。

未来五年，新一代电子信息技术与制造业的融合更加深入，我国的智能生产设施、数字化车间/工厂的升级改造速度将进一步加快，制造业对智能制造核心信息设备的需求也将大幅度增长。预计我国智能制造核心信息设备市场规模将以30%左右的增速持续增长。

目标

到2020年，基本建成智能制造核心信息设备标准体系，突破一批智能制造核心信息设备领域的核心关键技术与设备，使我国的智能制造基础通信设备、智能制造控制系统、新型工业传感器、制造物联设备、仪器仪表和检测设备、制造信息人机交互设备、制造信息安全保障产品在国内得到规模化应用，具有满足国内市场40%以上的供给能力，培育10家以上年收入超过50亿元的相关企业。

到2025年，建成自主可控、安全可靠、性能先进的智能制造核心信息设备产业生态体系和技术创新体系，国产智能制造核心信息设备在国内市场占据主导地位，具有满足国内市场60%以上的供给能力，总体技术水平达到国际先进水平。

■■ 发展重点

1．重点产品

▶ 智能制造基础通信设备

开发适应工厂内恶劣工业环境的高可靠、高容量、高速度、高质量，具有自诊断、自适应、自修复功能的工业数据采集设备远程终端采集单元（RTU）、工业异构网络融合网关/适配器、高速工业交换机、高速工业无线路由器/中继器、工业网络即插即用自适应通信模块，适应不同工业通信场景使用近场（NFC）、低功耗自带基站（NB-IOT）、低功耗蜂窝状（LoRa）、近距离自组网（Zegbee）、433MHz通信协议的通信设备，适用于不同工业网络传输场景的工业软件定义网络（SDN）交换设备、高可用性工业自动化网络设备、时间敏感工业确定性网络通信设备、工业通信一致性检测设备，以及适应工业环境要求的长距离、高速率供电与通信叠加的智能通信设备。

▶ 智能制造控制系统

开发支持故障自诊断、参数自调整，具有有线/无线工业通信功能，以及具备丰富的物联网和工业互联网接口的工控机系统嵌入式控制系统（IPC）、嵌入式控制系统、可编程逻辑控制器（PLC）、可编程自动化控制器（PAC）、分布式控制系统（DCS）、面向工艺优化的先进控制系统（APC）、数据展示用的数据采集与监视控制系统（SCADA），提高智能制造自主安全可控的能力和水平。

▶ 新型工业传感器

开发具有数据存储和处理、自动补偿、远程调整优化、通信功能的低功耗、高精度、高可靠、高性价比的多变量传感器模组、智能型光电传感器、智能型接近传感器、高分辨率2D/3D视觉传感器、高精度流量传感器、车用惯性导航传感器（INS）、低成本固态激光雷达、车用电子域控制器、室内无线定位类传感器等新型工业传感器，以及分析仪器用高精度检测器，满足典型行业和领域的泛在信息采集的需求。

▶ 制造物联设备

大力发展射频识别（RFID）芯片和读写设备、基于自主知识产权芯片工业物联网定制化芯片/模块、工业便携/手持智能终端、支持多种工业协议转换的物联网关、智能手机物联网适配网关、工业现场人员、设备、产品的定位设备、工业可穿戴设备，实现人、设备、环境与物料之间的互联互通、综合管理与协同。

▶ 仪器仪表和检测设备

发展在线成分分析仪、在线无损检测装置、在线高精度三维数字探伤仪、在线高精度非接触几何精度检测设备、工业远程巡检智能监测与分析设备，实现智能制造过程中的设备和流程的信息采集、分析、优化和全生命周期管理。

▶ 制造信息人机交互设备

开发适应工业环境应用的人机交互工业看板与工业显示屏、工位智能操作终端，以及移动显示载体设备——增强现实设备（AR），为实现制造信息、现实操作步骤和工艺的数字化、透明化、直观化提供载体和平台。

▶ 制造信息安全保障产品

开发工业控制系统防火墙/网闸、数采隔离系统、容灾备份系统、主动防御系统、漏洞扫描工具、无线安全探测工具、入侵检测设备、工业控制系统安全态势分析系统、工业企业信息安全监测、评估和测试系统，提高智能制造信息安全保障能力。

2．关键技术

▶ 制造信息互联互通标准与接口技术

制定制造信息互联互通的技术标准，重点研究制定智能装备、数字化车间/工厂的技术标准和规范。研究制造信息互联互通的信息模型技术、网络通信技术及接口技术，设备标识与鉴别技术，提供设备与设备之间、设备与系统之间协议互操作整体框架、协议互操作服务语法与语义定义、网络连通性及接口定义；研究制造信息互联互通场景下异构网络无缝融合与集成技术，解决跨网络精确时钟同步、确定性传输等关键技术问题，支持异构协议设备的互联互通与协同工作。

▶ 工业传感器核心技术

研究传感器工艺仿真技术、微纳工艺及其装备技术、传感器精密制造与检测技术、集成一体化技术、传感器可靠性设计与试验技术、传感器封装测试技术、智能传感器软件算法库、自供电与传感一体化技术。

▶ 人工智能技术

研究知识工程、知识建模、知识服务、情景感知、模式识别、自然语言处理、可视化、机器学习等关键技术，形成从大数据到知识、从知识到决策的能力，提高智能制造核心信息设备的智能化水平。

▶ 增强现实技术

研究三维空间射频识别（RFID）注册定位技术、多传感器融合、工业物联网信息三维空间模型、基于增强现实的搜索、显示及基于场景的三维重建与数据融合交互、虚拟世界和现实世界的实时互动技术。

▶ 工业网络安全技术

研究工业控制系统安全、工业网络安全、本质安全、结构安全、硬件安全等技术，覆盖设备和系统安全检测、安全防护、主动防御、威胁评估等领域，提高智能制造核心信息设备的安全保障能力。

■■ 战略支撑与保障

1．制定智能制造核心信息设备标准

加快制定智能制造标准化体系，研究制定制造信息互联互通与网络安全标准。重点支持智能装备、数字化车间/工厂等领域技术标准和规范的研制。

2．建立国家级智能制造核心信息设备联合实验室

支持联合筹建国家级智能制造核心信息设备实验室，加强智能制造核心信息设备关键技术和产品的研发，形成面向智能制造的专业解决方案。

■■ 智能制造核心信息设备发展技术路线图

智能制造核心信息设备发展技术路线图如图1-4所示。