（一）發展背景

當今世界，各國制造企業普遍面臨著提高質量、增加效率、降低成本、快速響應的強烈需求，還要不斷適應廣大用戶不斷增長的個性化消費需求，應對資源能源環境約束進一步加大的挑戰。然而，現有制造體系和制造水平已經難以滿足高端化、個性化、智能化產品和服務增值升級的需求，制造業的進一步發展面臨巨大瓶頸和困難。解決問題，迎接挑戰，迫切需要制造業的技術創新、智能升級。

新一輪工業革命方興未艾，其根本動力在于新一輪科技革命。新世紀以來，移動互聯、超級計算、大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術日新月異、飛速發展，并極其迅速地普及應用，形成了群體性跨越。這些歷史性的技術進步，集中匯聚在新一代人工智能技術的戰略性突破，實現了質的飛躍。新一代人工智能呈現出深度學習、跨界協同、人機融合、群體智能等新特征，為人類提供認識復雜系統的新思維、改造自然和社會的新技術。當然，新一代人工智能技術還處在極速發展的進程中，將繼續從“弱人工智能”邁向“強人工智能”，不斷拓展人類“腦力”，應用范圍將無所不在。新一代人工智能已經成為新一輪科技革命的核心技術，為制造業革命性的產業升級提供了歷史性機遇，正在形成推動經濟社會發展的巨大引擎。世界各國都把新一代人工智能的發展擺在了最重要的位置。

新一代人工智能技術與先進制造技術的深度融合，形成了新一代智能制造技術，成為了新一輪工業革命的核心驅動力。

（二）新一代智能制造是新一輪工業革命的核心技術

科學技術是第一生產力，科技創新是經濟社會發展的根本動力。第一次工業革命和第二次工業革命分別以蒸汽機和電力的發明和應用為根本動力，極大地提高了生產力，人類社會進入了現代工業社會。第三次工業革命以計算、通信、控制等信息技術的創新與應用為標志，持續將工業發展推向新高度。

新世紀以來，數字化和網絡化使得信息的獲取、使用、控制以及共享變得極其快速和普及，進而，新一代人工智能突破和應用進一步提升了制造業數字化網絡化智能化的水平，其最本質的特征是具備認知和學習的能力，具備生成知識和更好地運用知識的能力，這樣就從根本上提高工業知識產生和利用的效率，極大地解放人的體力和腦力，使創新速度大大加快，應用范圍更加泛在，從而推動制造業發展步入新階段，即數字化網絡化智能化制造——新一代智能制造。如果說數字化網絡化制造是新一輪工業革命的開始，那么新一代智能制造的突破和廣泛應用將推動形成新工業革命的高潮，將重塑制造業的技術體系、生產模式、產業形態，并將引領真正意義上的“工業4.0”，實現新一輪工業革命。

（三）愿景

制造系統將具備越來越強大的智能，特別是越來越強大的認知和學習能力，人的智慧與機器智能相互啟發性地增長，使制造業的知識型工作向自主智能化的方向發生轉變，進而突破當今制造業發展所面臨的瓶頸和困難。

新一代智能制造中，產品呈現高度智能化、宜人化，生產制造過程呈現高質、柔性、高效、綠色等特征，產業模式發生革命性的變化，服務型制造業與生產型服務業大發展，進而共同優化集成新型制造大系統，全面重塑制造業價值鏈，極大提高制造業的創新力和競爭力。

新一代智能制造將給人類社會帶來革命性變化。人與機器的分工將產生革命性變化，智能機器將替代人類大量體力勞動和相當部分的腦力勞動，人類可更多地從事創造性工作；人類工作生活環境和方式將朝著以人為本的方向邁進。同時，新一代智能制造將有效減少資源與能源的消耗和浪費，持續引領制造業綠色發展、和諧發展。

新一代智能制造是一個大系統，主要由智能產品、智能生產和智能服務三大功能系統以及工業智聯網和智能制造云兩大支撐系統集合而成。

新一代智能制造技術是一種核心使能技術，可廣泛應用于離散型制造和流程型制造的產品創新、生產創新、服務創新等制造價值鏈全過程的創新與優化。

（一）智能產品與制造裝備

產品和制造裝備是智能制造的主體，其中，產品是智能制造的價值載體，制造裝備是實施智能制造的前提為基礎。

新一代人工智能和新一代智能制造將給產品與制造裝備創新帶來無限空間，使產品與制造裝備產生革命性變化，從“數字一代”整體躍升至“智能一代”。從技術機理看，“智能一代”產品和制造裝備也就是具有新一代HCPS特征的、高度智能化、宜人化、高質量、高性價比的產品與制造裝備。

設計是產品創新的最重要環節，智能優化設計、智能協同設計、與用戶交互的智能定制、基于群體智能的“眾創”等都是智能設計的重要內容。研發具有新一代HCPS特征的智能設計系統也是發展新一代智能制造的核心內容之一。

（二）智能生產

智能生產是新一代智能制造的主線。

智能產線、智能車間、智能工廠是智能生產的主要載體。新一代智能制造將解決復雜系統的精確建模、實時優化決策等關鍵問題，形成自學習、自感知、自適應、自控制的智能產線、智能車間和智能工廠，實現產品制造的高質、柔性、高效、安全與綠色。

（三）智能服務

以智能服務為核心的產業模式變革是新一代智能制造的主題。

在智能時代，市場、銷售、供應、運營維護等產品全生命周期服務，均因物聯網、大數據、人工智能等新技術而賦予其全新的內容。

新一代人工智能技術的應用將催生制造業新模式、新業態：一是，從大規模流水線生產轉向規模化定制生產；二是，從生產型制造向服務型制造轉變，推動服務型制造業與生產性服務業大發展，共同形成大制造新業態。制造業產業模式將實現從以產品為中心向以用戶為中心的根本性轉變，完成深刻的供給側結構性改革。

（四）智能制造云與工業智聯網

智能制造云和工業智聯網是支撐新一代智能制造的基礎。

隨著新一代通信技術、網絡技術、云技術和人工智能技術的發展和應用，智能制造云和工業智聯網將實現質的飛躍。智能制造云和工業智聯網將由智能網絡體系、智能平臺體系和智能安全體系組成，為新一代智能制造生產力和生產方式變革提供發展的空間和可靠的保障。

（五）系統集成

新一代智能制造內部和外部均呈現出前所未有的系統“大集成”特征：

一方面是制造系統內部的“大集成”。企業內部設計、生產、銷售、服務、管理過程等實現動態智能集成，即縱向集成；企業與企業之間基于工業智聯網與智能云平臺，實現集成、共享、協作和優化，即橫向集成。

另一方面是制造系統外部的“大集成”。制造業與金融業、上下游產業的深度融合形成服務型制造業和生產性服務業共同發展的新業態。智能制造與智能城市、智能農業、智能醫療等交融集成，共同形成智能生態大系統——智能社會。

新一代智能制造系統大集成具有大開放的顯著特征，具有集中與分布、統籌與精準、包容與共享的特性，具有廣闊的發展前景。