数字经济；人工智能；数智融合孪生；产业数字化； 新质生产力 doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2025.05.001 文章编号：1007-3043（2025）05-0001-06 中图分类号：TN919.2 文献标识码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 摘 要： 数字经济的迅猛发展，带动了产业数字化和数字基础设施建设的快速推进，人 工智能、数字孪生等先进创新融 工智能、数字孪生等先进创新融合技术，已成为产业数字化转型升级的关键驱 动力。分析了数智融合孪生技术的产生背景，并围绕其赋能下一代智能制造工 厂建设展开探讨。产业实验说明，数智融合孪生技术对提高生产效率、优化成 本、提升竞争力及应对风险作用显著，作为智能制造核心支撑，正加速产业智能 化，助推新质生产力发展。 Abstract： The rapid development of the digital economy intelligence；Data intelligence fusion twin；Industrial digitization；New quality productivity 基于数智融 合孪生技术的智能制造应用探索 Application Exploration of Intelligent Manufacturing Based on Data Intelligence Fusion

基于工业大数据的发电行业数字孪生管理系 统 基本情况 1. 承担单位基本情况 哈尔滨电气科学技术有限公司（简称哈电科技）是由哈尔滨电气 股份有限公司（简称哈电股份）牵头发起并 100%出资建立的发电设备 制造业集科研、新产品开发与科技成果工程化、产业化推广应用为一 体的科技型公司。结合我国发电设备制造业产业规模和结构不断优化 调整、制造工艺研发能力不断提高、新产品新技术不断涌现、关键核 目前哈电科技主营业务包括工业互联网数据服务、工业数字孪生 解决方案、智能发电服务、智能农业管理、工业自动控制系统装置制 造、储能技术服务、新能源技术、海洋工程关键配套系统开发、海洋 工程装备系统研发、制造、销售等。 2. 案例的意义及必要性 “碳达峰、碳中和”目标下，我国能源结构不断调整，电能绿色 低碳化转型呈必然发展趋势。随着工业互联网、数字孪生等新一代信 息技术的快速发展， 服务，提供大数据支持和智能算法运行环境，支持以开放的模式开发 工业 APP，打通信息孤岛；基于工业互联网平台，搭建发电行业关键 设备数字孪生管理系统，以管理壳为载体，打通发电设备生产侧及产 品侧各环节数字孪生数据壁垒，形成产品全生命周期的数字孪生服务 与管理能力；从发电设备制造商的角度，基于对上千台机组设计、运 行调试经验的综合与升华，构建行业机理与人工智能算法相结合的发 电设备智能运维解决方案，实现

收集实时数据， 为半导体专用仪表板（包括独特的半导体特定制造流程清单 / 信息清单模块）提供信 息。用于半导体制造的 MES 可以利用生产的数字孪生来实时捕获性能数据，包括统计 过程控制 (SPC) 以及与制造执行、维护、测试和调度的偏差。数字孪生利用 MES 数据 不断进行更新，可以随时提供高度准确的仿真，帮助企业确定生产改进机会。 是什么让智能制造脱颖而出？ 生产线自动化规划 无缝协同 提高生产效率 提高质量 加快 NPI 实现成本节约 半导体制造执行系统 设计、晶圆厂、探头 组装、封装和 最终测试 印制电路板 (PCB)/ 多芯片模块 (MCM) 后端 数据仓库 数字孪生仿真 闭环智能制造 感知 连接 预测 在不影响任何精益制造流程的情况下，智能制造还能使企 业实现以下几点： • 实现整个工艺节点和制造线的虚拟呈现，以便深入 洞察生产情况 • X 首先，需要模拟当前的半导体制造流程，包括工艺节点、制造线和实时生产数 据，对其进行虚拟再现，以获得所需的洞察，从而改进工艺、消除缺陷和返 工，实现更高的 NPI 良率。 企业需要由数字孪生提供支持的工厂仿真和流程仿真来创建实际制造流程的虚 拟模型，并使用实时数据和新工艺节点的虚拟认证来不断更新模型。通过仿 真，企业可以根据当前的模型更新，持续执行 “假设” 分析。 第一步：虚拟再现制造流程

成都福立盟科技有限公司，成都 610052) 摘要：针对火炸药生产制造过程中的安全性与突发事故处置，应用信息化软件设计一种应急管理系统平台。通 过使用工业大数据信息化的手段，使用数据跨网传输、3 维数字孪生、应急通信融合等技术，建设完备的事故应急 管理系统。结果表明：该系统在保证信息安全性的前提下，能实现应急管理信息的快速传递，提高火炸药生产过程 中的安全性以及对事故的反应处理能力。 关键词：应急 2 硬件环境支持 管理平台的功能模块主要包括基础数据管理、3 维孪生工厂、应急处置管理、隐患整改管理和生产 检查管理等，设计搭建了包括生产专网主线局域网、 影像显示系统、音频扩声系统、应急融合通信系统 等外部硬件网络环境。平台将各类设备的检测数据 采集、汇聚到基础数据管理系统，进行实时监控管 理，同时将数据同步至 3 维孪生工厂，通过分布式 坐席系统在应急指挥大屏实时模拟生产现场情况和 各项数据指标，以方便协同调度和应急指挥。 时与恢复延时，兼顾考虑消除实时数据曲线中越 限报警锯齿部分，确保报警数据有效性。触发报警 条件后，系统自动推送报警信息至调度中心统一 处置。 2) 调度中心接警并进行警情确认。接警后通过 3 维孪生工厂定位报警地点，调取警情周边室内外 视频监控，通过应急通信融合技术及时与一线巡查 人员通信并去往现场确认警情，针对接警原因进行 正常作业、异常、持续监测、误报等不同处置标记 并做后续处理。

术资助项目（50923010201） 作者简介：刘骁佳（1990—），男，高级工程师，博士，主要研究方向为大数据、人工智能。 通信作者：洪海波（1986—），男，研究员，博士，主要研究方向为数字孪生、数字化车间。 58 第 42 卷 2025 年第 2 期 刘骁佳，等：面向多品种大批量生产的航天飞行器智能工厂关键技术研究 设 备 、生 产 车 间 、生 产 流 程 等 深 度 融 合 ，实 度，满足多品种、大批量生产的重要途径 ［24］。 多智能体自组织的制造系统柔性重构与资源 动态配置技术框架如图 4 所示，将车间的各类制造 资源封装为智能体单元并构建多智能体系统，采集 智能体运行数据并构建数字孪生模型 ［25］，通过多智 能体自组织、互操作，实现生产过程多智能体的自 组织调度 ［26］，多智能体系统能够通过逻辑布局定义 和物流规划进行重构，完成资源任务的动态分配， 从 而 提 高 表 征与智能体单元封装标准，并形成跨层级智能体单 元分发引擎。2） 面向复杂生产环境的异构制造信息 认知技术，通过采用“数据感知-模型适应-扰动预测” 的信息认知思路，建立生产过程扰乱自适应孪生模 型，构建生产扰动后效预测分析模型 ［27］，实现复杂生 产扰动下异构制造信息决策能力。3） 基于协同智能 的制造系统自适应重构技术 ［28］，从全域资源自组织 协同角度构建自适应重构模型，在资源协同调度优

个工业机理模型和 50 万个工业 APP，覆盖了研发设计、 生产制造、供应链管理、设备运维等工业全流程。在技术创新方面，卡奥斯将 5G、人 工智能、数字孪生等新技术与工业场景深度融合，推出了包括 5G+机器视觉质检、AI 排产优化、数字孪生工厂等创新应用。卡奥斯的大规模定制模式是其核心优势，通过 用户全流程参与，实现了从大规模制造向大规模定制的转变。目前，卡奥斯已经赋能 15 个行业生态， ）、特 色园区（文创、科技、物流等专业化园区）等类型。 产业赋能类应用 智能制造深化为工业互联网平台（设备接入、工艺优化、供应链协同）、柔性制造系 统（个性化定制、快速换线、质量追溯）、数字孪生工厂（虚拟调试、预测性维护、 产能优化）等方向。智慧能源扩展为综合能源服务（多能互补、需求响应、能效管 理）、新能源消纳（预测调度、储能优化、虚拟电厂）、能源区块链（绿电交易、碳 资产管理、分 催生了新的生产方式、商业模式和价值创造机制，推动产业向高端化、智能化、绿色 化方向发展。 1.2.1 智能制造 智能制造代表着制造业的未来发展方向，通过工业互联网平台、柔性制造系统、数字 孪生工厂的建设，实现了从大规模生产向大规模定制、从制造向智造的根本性转变。 工业互联网平台是智能制造的基础设施，通过连接人、机、料、法、环等生产要素， 构建起工业全要素、全产业链、全价值链的连接体系。设备接入层通过各种工业协议

交通枢纽项目背景 01 交通枢纽建设思路 02 基础弱电 智能化 综合管控 智慧应用 智慧化枢纽  综合布线  人员管理  视频监控  信息发布  停车管理  ……  数字孪生集成  人脸识别集成  统一身份管理  系统综合联动  综合运营支持  ……  智慧应急  智慧管理  智慧安防  智慧服务  智慧运营  ……  高效集中管理  多区域集成与复用 跑冒滴漏”分析，预警 辅助决策 在数据采集的基础上，利用大数据和大样本分析方法，将获 取的数据进行分类、整理、计算、获得数据分析模型，基于 此建立辅助决策知识库与模型。 三维可视化 将三维建模、数字孪生、数据可视化等技术结合起来，实现 基于楼宇三维模型图的管控一张图展示，监控状态更直观。 物联网 人工智能 04 智慧能源——运营能源管理 数字交通枢纽方案 ——N 项应用

电子围栏 5G 基站 5G 基站 5G 基站 ((t+))) 5G 基站 建设世界一流的高度协同、安全、高效、绿色环保的智能制造园区 业务使能 数据使能 新 ICT 视 频 数字孪生服务、平台核心服务、生态能力聚合服务 数据服务、主题库 I o T 大 数 据 融 合 通 信

、人工智能等新技术带来企业生产力和生产要素的变革。 传统信息化 VS 数字化 企业数字化转型内涵 价值 能力 n 以云计算技术为承载，融合大数据、人工智能、区块链、数字孪生等新一代数字技术于一体的数字化平台底座，是当前企业数字基础设施建设 的重要方向。 n 数字基础设施一体化平台能够有效整合资源，实现数字化基础设施能力的组件化、模块化封装，为企业业务创新提供高效、低成本的一体化服

为中智达针对流程工业量身打造的 MES 系统, 符合 ISA-95 等国际标准, 实现计划、排程、操作、统计、分析与考核等全流程整合, 能灵活支持不同 规模与层级的企业进行精益化生产管理. 2.2 工业数字孪生 —— 流程模拟软件 化工生产涉及复杂理论和繁琐计算, 传统手工方法效率低、易出错, 因此化工流程模拟软件成为 工艺设计与优化的关键工具. 该类软件自 20 世纪 80 年代能源危机以来, 依托化工原理、热力学、高