第二十七届中国科协年会学术论文 c ⃝ 2025 《中国科学》杂志社 www.scichina.com infocn.scichina.com 工业智能系统及软件专刊 . 观点与争鸣 工业大模型赋能的新型流程工业智能工厂核心工业 软件体系 侯卫锋1, 古绍武2, 张志铭1, 谢磊2*, 苏宏业2 1. 浙江中智达科技有限公司, 杭州 311121 2. 浙江大学控制科学与工程学院, 杭州 310058 瓶颈. 为了解决这些挑战并建设从自主运行到自主优 化的新型流程工业智能工厂, 本文探讨了将流程工业智能工厂的核心工业软件与新一代人工智能的大 模型技术结合的新路径. 基于此, 本文提出了工业大模型赋能的新型流程工业智能工厂核心工业软件 体系. 该体系构建了基于大语言模型的工业大模型, 其架构分为模型底座层、公共能力层和业务应用 层. 其中, 公共能力层提供时序数据、图像数据、文本数据等多模态处理能力 并提供更具价值的营运分析结果. 本文以比例 – 积分 – 微分控制 (proportional-integral-derivative control, PID) 性能评估与整定系统为例, 展示了工业大模 型赋能核心工业软件的应用效果. 在此示例中, 分析智能体负责整体调度, 协调感知智能体获取数据、 图表智能体进行绘制、诊断智能体分析原因以及控制智能体提供参数优化方案, 各智能体通过事件总 线实现松耦合交互

誌謝 感謝⼗四位專家學者分享 （按姓⽒筆畫排序） 感謝⼗四位⼈⼯智慧領域及教育專家，從專業、親師的⾓度，提 出了AI時代所需的能⼒與解⽅，讓我們做好準備，迎接這個AI新時 代。 產業界 張嘉淵 廣達電腦技術⻑暨副總經理、廣達研究院院⻑。原本學的是航 太，⼆○○○年加入廣達，負責前瞻產品研發、未來科技策略及全球研 發合作，同時是APEC企業諮詢委員會數位⼯作⼩組共同主席。他希望 。更重要的是，她也 是三個孩⼦的媽媽，孩⼦⽬前分別是國⼩三年級、⼆年級及⼆歲半。 張淑玲 昶⼼蒙特梭利實驗教育機構負責⼈，是台灣早期投入實驗教育的 先驅。關⼼教育創新與公共議題，期待實驗教育能夠成為國教創新的 原型，加速公共教育創新，⽬前除了致⼒於蒙特梭利教育理念的推廣 外，也投入PBL 專題導向式學習法的推動。 曾俊夫（⼩⿊老師） 原任新北市積穗國⼩老師，現任新北市海⼭國⼩老師，在⼆⼗六 師、⾃然科老師和導師。由於本⾝有跨領域教學背景，他對於新事物 充滿好奇，快要三⼗歲時才開始學寫程式，如今更積極推廣動⼿做的 創客教育，熱愛⽤議題引導⼩學⽣學習各種新的科技⼯具，從實作中 學習，進⽽感受到⾃⼰有解決真實世界問題的能⼒，並因此體會⽣⽽ 為⼈的價值和使命感。 蔡淇華 台中惠文⾼中教師兼圖書館主任，為多本暢銷書作家，不僅得過 許多文學獎，也⻑年指導學⽣寫作。蔡淇華期待⾃⼰的文字可以是青 春的降落傘，讓Z世代

研究 设 备 、生 产 车 间 、生 产 流 程 等 深 度 融 合 ，实 现 自 动 化、信息化和智能化的一种车间运行模式，具有高 度协同、高效运营，快速重构等特点 ［3］。如何构建智 能工厂是当前航天制造企业面临的主要挑战，也是 国内外学术研究的重点 ［4-5］。 在智能工厂实际建设中，国内外部分先进制造 企业已经取得初步成果，如德国西门子、博世，美国 通用电气、波音、国家仪器公司等，国内在汽车、家电 出面向未来多品种、大批量生产的航天飞行器智能 工厂发展思路和总体架构，并从资源动态组织、人 机协同制造、质量智能检验和产业链高效协同等维 度 分 析 智 能 工 厂 的 关 键 技 术 ，将 制 造 技 术 与 数 字 化、智能化技术深度结合，梳理支撑航天飞行器智 能工厂建设的关键技术，为我国航天飞行器智能工 厂建设提供借鉴。 1 航天飞行器智能工厂总体架构 航天飞行器智能工厂是一种涵盖设备、车间、 异构数据集成。决策层则是以集团或院为中心构 建的制造云服务及制造大模型，通过大模型赋能智 能工厂数据管理、协同制造和运行保障全过程，决 策层与执行层相互协同融合，提升航天飞行器制造 工厂的感知、分析、决策和控制水平，实现跨组织、 跨领域、跨地域数据业务协同。 1.1 云-边-端协同制造平台 针对车间多品种、大批量混线生产要求，需构 建具备智能化自组织协同生产能力的制造管控平 台。平台基于低耦合高内聚的微服务架构

数字化能力和运营效果成熟度模型》 和《数字化可信服务》系列标准解读 第 五 篇 加 快 数 字 化 发 展 建 设 数 字 中 国 “ 迎 接 数 字 时 代 ， 激 活 数 据 要素潜能，推 进 网络 强 国 建 设，加 快建设 数字 经 济、 数字社会、数 字 政府 ， 以 数 字 化 转 型 整 体 驱 动 生 产 字 化 转 型 产 品 和 系 统 解 决 方 案 。 20 2 0 年 9 月 21 日 2 0 20 年 3 月 18 日 夯 实 数 字 化 平 台 功 能 ， 创 新 数 字 化 运 营 解 决 方 案 ， 发 展 数 字 经 济 新 模 式 新 业 态 ， 强 化 供 应 链 对 接 平 台 支 撑 ， 促进 产 深 入推 进 企 业 数 字 化 转 型 。 2 0 20 年 4 月 7 日 工 业 和 信 息 化 部 《 中 小 企 业 数 字 化 赋能专项行动方案》 数字化爆发元年，概念从宏观逐渐到微观落地 2020 年，从数字经济，到数字产业化和产业数字化，再到企业数字化转型，数字化概念从宏观到微观逐渐落地。 国资委 《关于加快推进国 有

航天防务 一主 两翼 信息技术 装备制造 商业模式创新 管理创新 技术创新 三创新 • 在大数据时代，我们航天企业要坚决摈弃不合时代发展潮流的思路和固有模式，要采取互联网思维，才 能牢牢把握时代发展的脉搏。 —— 高红卫董事长在出席首届“贵阳国际大数据产业博览会暨全球大数据时代贵阳峰会”上的讲话 航天科工集团公司 —— 发展方向 航天科工集团公司 —— 发展方向 航天防务 航天科工集团公司 —— 历史机遇：创新驱动国家战略 航天科工集团公司创新元素 军民融合国家战略 把军民融合发展上升为 国家战略，是党中央从国家 安全和发展战略全局出发作 出的重大决策，是在全面建 成小康社会进程中实现富国 和强军相统一的必由之路 中国制造 2025 到 2025 年，制造业两化（工 业化和信息化）融合迈上新台阶。 形成一批具有较强国际竞争力的 跨国公司和产业集群，在全球产 第 二 研 究 院 中 国 航 天 科 工 集 团 第 三 研 究 院 中 国 航 天 科 工 集 团 第 四 研 究 院 中 国 航 天 科 工 集 团 第 六 研 究 院 中 国 航 天 建 设 集 团 有 限 公 司 中 国 航 天 科 工 集 团 〇 六 一 基 地 中 国 航 天 科 工 集 团 〇 六 八 基 地 航 天 科 工 深 圳 （ 集 团 ） 有 限 公 司

位置移动 监视控制 6 ⑤ 4 ③ ② ① 数 字 工 厂 智 能 硬 件 德 沃 克 O B F 智 能 工 厂 分拣系列 OB F Chnajey 以“电子周转箱”作为“物的流转 ( 原料、半成品、成品、辅料等等 )” 载具， 作为执行和控制单元贯穿全过程；其具有 术 路 线， 实 现 基 于 单 箱 流 的 透 明 化、 精 细 化 、柔性 化的管 理 周转泡壳 质量事务 载具建模 装箱管理 载 具 改 造 及 建 模 工 位 改 造 及 建 模 客户需求：标准化、确定性、大批量、不变更 公交聚焦功能：公交路线规划技术、排班、车辆性能 功能及技术 ( 传统 MES) 公交车模式 计划式生产模式 ( 传统模式 ) 网 业的硬融合点，实现业务与执行一体化 硬 协 同：基于箱子与位置 快 协同：基于共同指令语言 一转 + 双改 + 双模 德 沃 克 OBF 智 能 工 厂 的 核 心 技 术 ： 独 创 离 散 制 造 “ 卡 脖 子 ” 技 术 ( 生产过程软硬一体化动态控制技术 ) 智 协 同： 基于规则及算法 Al+ 德沃克 OBF 智能体系列产品 (X-Agent)

研发项目的精细化管理 资金的集中计划、控制及调配 市场营销资源（学术推广及代理模式）的统 一 计划及引导 企业管理规范化  随着国内外业务的 快 速发展，公司的组织、运营和内控都面 临巨大挑战，需要构 建集团型企业的 管理模板，支持企业的 快速发展。包括企业统 一的 基 础数据体系、核算体系、资金 管理体系，预算管理体系、流程规范体系等等  整合 业务体系， 优化业务流程，降低运营成本，建立科学决 交流使用 43 供应商 构 建 符合 ** 的计划体系 • 次月生产计划 • 明细到品规（考虑中试） • 周 / 日生产计划 • 明细到品规（考虑中试） • 三月滚动销售预测 • 三月滚动需求计划 • 明细到品规 要货计划 生产计划 采购计划 销售事业部 生产企业 产销协同 协同 供应商协同 计划管理深化至市 场前端 建立产销平衡机制，搭 建计划体系 建立战略关系，引入 ）建议减少临时插单 1 ）销售预测员、生产计划员开讨论会； 2 ）出现异常时，及时与上下层沟通； 1 ）同一包材有两家以上供应商，引入竞 争 2 ）同供应商签定长期战略合作协议 计 划 体 系 方 案 建 议 • 次月销售计划 • 月物资（长线）采购计划 • 周物资（经常性）采购计 划 • 三月物资（长线）采购计 划 ** 交流使用 44 ** 未来计划的组织保障建议（示例）

寻找跃迁的 " 虫洞 " 和破 局点 整合内部和外部资源 , 全力投入 , 实 现飞跃 让原本在低维空间里冲突的 组织的目标与个体的 目标和需求 在高 维度空间里实现融合 注重赋能、 利他、 共赢和成就的使命感 构建三维空间中的平台化企业 , 连接不同的个体和组织、 使之协同合 作 , 同时建立各种机制 , 促使全局利益 优化 管理机制与心态的创新型升维 , 重新审视与竞争对手的关系 不让自己像那些被翻篇的企业甚至行业 孙陶然 拉卡拉集团创始人、 昆仑堂商学院创始人 《创业 36 条军规》 《有效管理 5 大兵法》 作 者 企业管理的管控模式进行文化升维 , 以利他之心 , 通过赋能的管理方式 , 自上而下地释放权力 , 让个体发挥更大创造性 , 实现共生共赢的生态 文 化。 余华 人们去理解企业数字化转型的内在要求 , 尤其是业务模式重构、 重要的生产和设计的 " 基因 " , 产销将实现一体化 , 基于 数据可以为用户提供内心最渴望的定制化体验 , 商品都是 员工 数字时代 , 得益于就业市场数字技术的不断渗透 , 平台赋能 个体零成本创业 , 成为自由职业者的门槛越来越低。 员工日 动力逐渐转向自我驱动力。 未来企业和员工的根本关系将发 公共服务和基础设施完成自我理想。 数字时代管理的四大挑战之二

设备集成 工业互联网 大数据 某著名企业与云平台 计量集成 战略 管理 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 无忧智库 总体信息化系统架构：以 ERP 为核心，面向多层级、整合型的赋能 创新支撑平台 根据现有系统应用基础、需求紧迫性、整体架构和分步部署相结合 ERP 销售管理 计划管理 采购管理 生产管理 库存管理 数据管理 财务、成本管理 项目管理 质量管理 条码管理  SAP 机械加工行业解决方案  SAP 汽配行业行业解决方案  SAP 高科技行业解决方案 SAP 解决方案  企 业 战 略 与 绩 效 管 理 （ CO ）  商 务 智 能 （ BO/BI ）  企 业 治 理 、 风 险 及 合 规 （ GRC ）  信 息 管 理 （ IM ） SAP 商务智能分析 SAP ERP 财务管理 供应链 项目管理 顺鑫农业 S/4 ERP （ 1503 ） 金固股份 S/4 ERP （ 1503 ） 天能集团 S/4 ERP （ 1503 ） 安琪酵母 S/4 ERP （ 1503 ） 中科曙光 S/4 ERP （ 1503 ） RIO 鸡尾酒 S/4 ERP （ 1511 ） 亚士创能 S/4 ERP （ 1511 ） 创美药业 S/4 ERP （ 1511 ） 九天家私

方案特点及价值 03 —— 大数据服务 大数据服务 将分散的智能化系统、数据汇聚到数据湖，实现数字交通枢纽数据智能联动和统一管理。 安防管理 能效管理 动环监控 交通枢纽管理 服务运营仪表盘 A 智能化系统管 理 B 信息化管理 安防管理、能效管 理、动环监控、照 明管理 对整个交通枢纽的人员、 车辆实现可视化数据管理。 综合管理分析平台 交通枢纽建设思路 02 交通枢纽解决方案 运营中心 智慧公交系统 智慧出租车系统 机房工程 大数据 + 物联网 + AI 人工 智能 数字交通枢纽方案 04 ——N 项应用 综合态势 安全态势 人车轨迹 人员热力 视频监控 能效监测 资产可视 环境监测 设施状态 空间利用 对象布控 视频识别 智能控制 事件上报 事件处理 事件回溯 应急预案 应急指挥 资源联动 智能分析 智能诊断 决策支撑 设备管理 能耗预测 通行权限 人脸识别 人数统计 车牌识别 道闸联动 报 警 数 据 智能化 高效化 数字化 04 数字交通枢纽方案 ——N 项应用 全 景 拼 接 枪 球 联 动 围 墙 翻 越 九 大 智 能 分 析 应 用 人 数 统 计 入 侵 检 测 密 度 检 测 电 梯 逆 行 排 队 长 度 物 品 遗 留 04 综合安防——视频监控 数字交通枢纽方案 ——N 项应用 动态黑名单布控