进入21世纪，智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式，已然成为新一轮工业革命的核心驱动力。从自动化生产线到智能机器人，从大数据分析到物联网技术，从机器学习到人工智能的运用，智能制造正在不断推进传统制造业进入一个更加智能、高效、可持续的制造新时代。
2017-2024年，中国科协智能制造学会联合体（IMAC）连续开展“中国智能制造科技进展案例研究”，共遴选出70项“中国智能制造科技进展”案例。成果领域涵盖高档数控机床与基础制造装备、工业机器人、汽车、航空航天、新一代信息技术、纺织、轨道交通、船舶及海工装备、能源装备、工程机械、农业机械、纺织、建筑焊接等制造业重点领域；技术领域涉及工业物联网平台、大数据管理系统、人工智能技术在工厂应用、智能制造设备、柔性智能制造产线、云制造系统、智能工厂、大规模定制平台等。
我们将展示智能制造的科技成果和创新应用，感受智能制造带给制造业的变革与创新。
基于工业互联网大数据平台的智能焊装工厂
随着制造业进入到全新的数字化时代，新型数字化、智能化工厂助力传统产业智能制造升级已经迫在眉睫，将新一代信息技术贯穿到设计、工艺、生产、物流、管理等各个环节，进而实现制造企业创新体系、提升产品质量、推行绿色制造、增强核心竞争力。北京奔驰汽车有限公司（以下简称北京奔驰）将制造企业数字化转型纳入实践中，实现快速响应客户个性化需求、适应行业发展和变革并确保企业竞争优势。基于工业互联网大数据平台的智能焊装工厂立足于当前行业现状，在企业数字化变革的大背景下，经过多年产学研联合攻关，创新性的搭建了基于工业互联网技术的大数据平台-生产制造服务总线MSB，实现了先进的智能生产与智能运维。同时，开发了一批具有自主知识产权的生产状态实时监控和预测、工艺质量实时监控预测及可视化管理、生产线性能大数据分析、设备预防性维护等多项成果，有效的提高了焊装工厂的生产效率、产品质量和工厂数字化应用水平，带来显著的社会及经济效益。
智能焊装工厂开发基于工业互联网技术的大数据平台，打通跨系统数据隔离和海量设备的互联互通，使工业形成基于全面互联的数据驱动智能。当前，大数据驱动信息化和智能化时代的发展，已成为推动企业向数字化变革、精益化管理的重要引擎，北京奔驰将“开创性的数字化”作为企业核心战略规划之一，自主建设了基于MQTT协议的数据平台MSB（Manufacture Service Bus,生产制造服务总线）。现场级设备通过MQTT协议向MSB发送实时数据。在该架构下工业机器人、工艺设备、传感器、控制器等数据被采集进入企业云，并通过大数据技术，实现数据的聚合、数据的智能显示、故障的提前预知、智能终端数据支持、供应商云应用、辅助管理决策。MSB大数据平台成为北京奔驰数字化的基础设施。目前已经覆盖20项核心技术，超过80个优秀案例已运用于焊装工厂。
同时，智能焊装工厂自主研发的生产管理智能服务平台PAMS，构建面向产线运行优化闭环。为了使先进的数字化管理落地，北京奔驰整合众多创新性的生产管理模型、智能算法、质量预测方法，自研生产管理智能服务平台PAMS，涵盖SQDCM下的70多个子系统，具备全流程大数据分析、预测能力。PAMS的研发和应用大幅提高生产管理标准化，实现管理机制从经验式管理到数据支撑决策的管理模式转变，促进企业运行效率和企业效益的全面提升。同时，生产过程透明化、工艺管理、问题发现和分析、质量追溯等流程便捷而高效。更进一步的培养了一批具有传统制造与信息技术融合的管理人才，其管理经验对于企业实现数字化转型是宝贵的财富。PAMS平台包含了众多具有创新性的功能和子系统：
（1）创新的产能、在制品实时监控与智能预测系统。实时显示监控生产交付状态、生产线运行状态、在制品状态等，具备状态回溯、性能分析能力，并根据实时数据，运用人工智能算法可以实时预测生产线在干扰下（停机、性能损失等）工厂的交付、在制状态，以支持灵活的排产和停机应对策略，同时确保运维人员在最佳时间窗口实施iTPM、工装、工艺参数的调整。
（2）创新的多层级节拍实时监控与产能提升管理理念。实现了“生产线、工位、设备节拍三层级实时监控模式”，及时发现自动化生产线“毫秒级”的性能损失。集成具有自主知识产权的“基于在制大数据分析的瓶颈识别和量化分级方法”、“PDBS节拍分析和降低方法”等算法，是实施产能提升和效能提升具有重要工具。
（3）创新的工艺质量双层级实时监控与可视化管理系统。将“工艺质量+数量双闭环实时监控、生产层+生产管理层双层级监控”理念开发了工艺质量实时监控、3D可视化、智能预测等模块。该系统将质量管控大幅提前，在生产制造环节可避免制造出缺陷产品，同时质量管控更加精准，可降低50%以上的质检劳动强度，大幅降低缺陷品的返修成本。
（4）面向高自动化率、复杂柔性生产线的智能运维策略。通过MSB系统采集海量的设备、工艺、生产制造过程数据存储在北京奔驰本地云端数据中心，并进行数据处理、分析、在海量信息中提取相关参数的变化趋势，对其构建运行状态模型，预测其可能出现的故障，对其进行提前发现、提前维护，以降低生产线的停机并降低维护费用。北京奔驰基于物联网协议的大数据平台开发应用，建立起了机器人大数据预测性维护智能管理系统。预测性维护摆脱了机器人“重症抢救式维修工作”的模式，建立起机器人运行状态动态监控及预测性维护工作，对设备健康程度有效监控，实现重大故障的提前预知与前期处理。可以实现机器人实时状态监控、分析机器人故障根本原因、智能化管理预防性维护工单，优化机器人换油方案等多种效益明显的功能。
智能化管理和运维平台在北京奔驰全面运行，为产能提升、管理数字化、设备维护、工艺改善、能源节约等提供了重要保障。北京奔驰积极参与并促进行业交流、经验分享，努力将大数据数据采集、存储方案、智能化工厂运营管理经验等，形成一种面向汽车制造行业的通用解决方案，为中国制造企业向数字化转型提供有力借鉴。同时，北京奔驰积极同行业分享数字化转型的经验，并将经验向海外奔驰工厂和国内汽车制造行业推广，以推动行业进步。
