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、网络通信、数据交互、运算处理、决策分析和控制执行的关键基础设备。

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。预计在2025年之前，我国智能制造核心信息设备市场规模将以35%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。

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，培育10家以上年收入超过50亿元的相关企业，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

开发适应工厂内严酷运行环境的高可靠、大容量、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的近场通信（NFC）、低功耗窄带基站（NB-IoT）、低功耗蜂窝状（LoRa）、近距离自组网（Zegbee）、5G海量机器类通信协议（mMTC）、超可靠和低时延（uRLLC）通信协议、433MHz通信协议等通信设备，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、高速率的供电网络与通信网络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PC Based控制系统、工业装备嵌入式控制系统、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）、批量控制系统（Batch）、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、参数远程整定、有线/无线通信等功能的低功耗、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DOMAIN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泛在信息采集的需求。

制造物联设备

大力发展基于自主知识产权的射频识别（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、移动显示载体设备以及增强现实设备（AR）、可穿戴人机交互设备、三维动作捕捉设备，脑、眼、手信号融合处理设备，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、自然化提供载体和平台。

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

制造信息互联互通和互操作标准与接口技术

制定制造信息互联互通和互操作的技术标准，重点研究制定智能装备、数字化车间、数字化工厂的技术标准和规范。研究制造信息互联互通和互操作的信息模型技术、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、微机电系统（MEMS）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、工业视觉识别、基于机器学习的智能控制、知识驱动的设计与智能设计、数据驱动的精准决策等关键技术，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。

增强现实和虚拟现实技术

研究时空精确定位技术、多传感器融合、工业物联网信息三维空间模型、数字主线及数字孪生技术，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。

工业安全技术

研究工业数据安全、工业控制系统安全、工业网络安全、本质安全、结构安全、硬件安全等工业安全技术，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

支持相关单位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。

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。