為加強和推進我國工業(yè)互聯(lián)網的進一步發(fā)展，自2017年11月，國務院發(fā)布《深化“互聯(lián)網+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的指導意見》，2018年6月7日，工信部又發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展行動計劃(2018-2020年)》 、《工業(yè)互聯(lián)網APP培育工程實施方案(2018-2020年)》等系列文件，從政策和資金支持角度，為工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展提供保障，提出到2020年底，初步建成工業(yè)互聯(lián)網基礎設施和產業(yè)體系，推動30萬家以上工業(yè)企業(yè)上云，培育超過30萬個工業(yè)APP。

在國家政策的有力支持下，越來越多的傳統(tǒng)企業(yè)開始擁抱工業(yè)互聯(lián)網，迎接數字新時代。富士康成立工業(yè)互聯(lián)網有限公司，打造工業(yè)互聯(lián)網平臺，致力從傳統(tǒng)制造企業(yè)變成先進制造企業(yè)，便是其中一個典型的代表。

目前，我國工業(yè)互聯(lián)網已經形成比較健全的產業(yè)體系，工業(yè)互聯(lián)網進入大發(fā)展時代。據工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟專家測算，2017年我國工業(yè)互聯(lián)網直接產業(yè)規(guī)模約為5700億元，預計到2020年將達到萬億元規(guī)模。

科學技術推動智慧制造向智慧化制造的發(fā)展，這些科學技術包括傳感技術、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、數字孿生（Digital Twin）、云計算、VR\AR\MR、工業(yè)大數據、增材制造、工業(yè)軟件、新一代人工智能等。

物聯(lián)網技術實現(xiàn)制造的萬物互聯(lián)

傳感器和傳感技術不僅是工業(yè)智能設備的關鍵的部件，同時也是工業(yè)互聯(lián)網數據采集、分析、利用的源頭和基礎。隨著工業(yè)互聯(lián)網在工廠自動化等領域的應用，相關機構預測，到2019年，傳感器在工業(yè)互聯(lián)網領域的消費將達到200億美元，傳感器產業(yè)迎來一片“藍海”。這一方面給傳感器帶來更為廣闊的市場，同時也給傳感器的企業(yè)在研發(fā)的投入上注射了一支加強劑。

工業(yè)互聯(lián)網的普及使得傳感器大量使用，對傳感器輕量化、低功耗、低成本提出了要求，同時也要求傳感器向網絡化、集成化、智能化發(fā)展。

每天制造業(yè)都產生大量的數據，但這些雜亂無章的數據在沒有物聯(lián)網之前，都是數字垃圾。隨著物聯(lián)網技術的出現(xiàn)和發(fā)展，這些原來屬于垃圾的垃圾，通過物聯(lián)網網關將原來制造業(yè)設備等數據轉化成數字的形式，變成了可以利用的數字信息。通過工業(yè)大數據和云計算，能實時掌握設備的運行情況及未來設備的故障時間提前預警，工作人員可以憑借這些信息適時更換磨損的部件，避免設備的長時間的停止運行，造成不必要的損失。

另外，通過物聯(lián)網的技術，還可以適時掌握產品在各個工序之間的制作情況以及產品的良好率，適時處理不良品。

在制造智能聯(lián)接產品時，人們可以選擇把大部分軟件直接與硬件集成，這樣可以得到更快的響應速度、較低的網絡依賴程度和更高的安全性；也可以把所有的應用都放在云端，硬件變成了終端接口，制造的復雜度會大大降低，而所有有價值的應用可以通過網絡靈活配置，選擇更廣、更新更快，硬件的價值也會因此降低。

仿真技術實現(xiàn)制造的虛擬化

計算機仿真技術作為一門新興的高新技術，其實建立在計算機能力基礎之上的，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，其應用領域及其作用也越來越大。尤其航空、航天、國防及重大項目上的研究開發(fā)過程中，計算機仿真一直是一個不可或缺的工具。在設計產品方案之初，首先建立產品的數字化樣機，然后在計算機上，運用不同的仿真分析軟件，模擬產品的性能屬性，最大限度縮短產品開發(fā)時間，優(yōu)化產品性能，減少物理樣機的問題，從而提高設計的效率。

隨著物聯(lián)網技術的運用，出現(xiàn)與實體工廠相互映射，一一對應的虛擬的數字工廠。仿真技術與制造業(yè)的結合緊密性前所未有。仿真技術的應用范圍大大地擴大了，在產品的研發(fā)、生產、測試、維護等產品生命周期，仿真技術已貫穿其中。目前仿真技術正從傳統(tǒng)的制造領域向產品的銷售和服務領域拓展。

VR/AR/MR實現(xiàn)制造的可視化

VR虛擬現(xiàn)實，是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察3D空間內的事物。

AR增強現(xiàn)實，是通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時呈現(xiàn)。

在產品全生命周期的生產、研發(fā)過程中使用VR/AR技術，可以實現(xiàn)設計和裝配工藝的真實模擬并優(yōu)化，提高概念設計的效率，精簡設計單位，而且能夠更加有效地進行工廠規(guī)劃、客戶溝通，整個制造系統(tǒng)都真實地呈現(xiàn)在人們眼前。為制造業(yè)的研發(fā)、生產、管理、服務、銷售和售后市場等各環(huán)節(jié)帶來了深刻變革。

MR混合現(xiàn)實，既包括增強現(xiàn)實和增強虛擬，指的是合并現(xiàn)實和虛擬世界而產生的新的可視化環(huán)境。在新的可視化環(huán)境里物理和數字對象共存，并實時互動。MR大大擴展了開展復雜協(xié)同工作的場所，讓不同地點的工人操作相同的數字內容，就像他們在一個會議室中把玩同一個物件一樣。這種工作模式提供充滿沉浸感和存在感的溝通工具實現(xiàn)了同一公司內部以及跨公司環(huán)境下無縫協(xié)作。

VR/AR/MR技術的發(fā)展，給智能制造帶來可視化制造和管理的藍圖，讓制造不僅可以通過傳感器等物理感知，還能通過可視化實現(xiàn)視覺感知。VR/AR/MR運用于制造的管理過程中，則實現(xiàn)了制造的可視化管理，不僅可以使管理更形象直觀，還提高工作效率；同時可視化管理透明度高，便于現(xiàn)場人員互相監(jiān)督，發(fā)揮更好的激勵作用。

不僅如此，制造的可視化，更改變了市場模式。顧客和消費者，可以通過VR/AR/MR自主提出個性化的需求，也可以全程觀看所需產品的制造全過程，使得客戶在體驗中獲得最大程度的滿足。

人工智能實現(xiàn)制造的智慧化

新一代智能制造的主要特征表現(xiàn)在制造系統(tǒng)具備了學習能力，知識產生、獲取、運用和傳承效率發(fā)生革命性變化。新一代人工智能通過深度學習、增強學習等技術應用于制造領域，顯著提高創(chuàng)新與服務能力。

從應用上講，人工智能技術正在被不斷地被應用到圖像識別、語音識別、智能機器人、故障診斷與預測性維護、質量監(jiān)控等各個領域，覆蓋從研發(fā)創(chuàng)新、生產管理、質量控制、故障診斷等多個方面。

人工智能可以對復雜過程進行智能化指引。

以產品研發(fā)設計為例，工業(yè)設計軟件在集成了人工智能模塊后，可以理解設計師的需求，還可以與客戶需求、社會環(huán)境因素等多元化數據進行對接，由此形成的數據模型可向設計者智能化推薦相關的設計研發(fā)方案，甚至自主設計出多個初步的產品方案供設計者選擇。

人工智能在生產制造管理方面發(fā)揮作用，創(chuàng)新生產模式，提高生產效率和產品質量。人工智能技術通過物聯(lián)網對生產過程、設備工況、工藝參數等信息進行實時采集，隨時掌控運行狀況；人工智能對產品質量、缺陷進行檢測和統(tǒng)計，保證產品的質量；在離線狀態(tài)下，利用機器學習技術挖掘產品缺陷與物聯(lián)網歷史數據之間的關系，形成控制規(guī)則；在在線狀態(tài)下，通過增強學習技術和實時反饋，控制生產過程減少產品缺陷。

在維護服務環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)利用傳感器對設備狀態(tài)進行監(jiān)測，通過機器學習建立設備故障的分析模型，在故障發(fā)生前，將可能發(fā)生故障的工件替換，從而保障設備的持續(xù)無故障運行。