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 流程工业智能工厂在精益化运行方面已取得显著成效, 但在数据透明化程度、核心工业软件之 间信息互通以及分析结果深度洞察等方面仍面临瓶颈. 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 并通过组合调用公共能力层的能力来处理数据和知识. 这种新型体系旨在提高核心工业软件的数 据透明化程度、实现更完善的信息互通和利用, 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、

关键数据，以实现信息分享透明化 基于协同的责任和角色认知带来更多 价值 主要内容 目标价值 同理心 换位思考 ，产生共情行为 打破部门墙与个体领地性， 增加亲近 、信任与认同感 数字化工作行为 利用各种软件和技术进行办公， 产生个体“数字画像” 分享数字信息与资源，精准管理与协同 “ 秀 ”与“赞 ”行为 / 利用正式 / 非正式的方式对团队成员进行关系管理， 构建和谐的员工关系， 事务处理 组织学习 计划控制 企业文化 效率提升 效率提升 能力提升 能力提升 建设提升 致远互联的协同软件应用 北京致远互联软件成立于 2002 年， 专注于协同管理软件，拥有上万家企业和政府用户 提 高 提 高 提 高 基于致远互联广泛的客户群体和数据， 深入研究协同管理软件给客户企业带来的组织变化 组 织 变 化 效 应 42 3% 2 1 8% 23 8% 34 7% 价 值 观 冲 突 协同预期管理策略的实施， 决定了协同是否可以持 续 “ 技术的存在， 让个体的赋能和社会中的组织产生协同效应，价值成为企业经营的 思想和内涵，其实协同软件，本身也是客户和软件厂商协同的过程” 实现多方面的价值整合， 可以形成大系统效率，创造具有较强竞争优势的价值链， 通过实现多方价值融合，促进协同价值创造 “ 协 ” 的是过程， “ 同 ” 的是目标和结果；

SLA 化：价值兑现从"卖设备/卖模型"转向"按性能/按成果付费"， SLA 成为跨域协作的契约语言 2026~2030 年，AIoT 产业的商业模式将会经历一场深刻的变革。传统的一次性销售 设备或软件许可的模式正在快速让位于基于服务水平协议（SLA）的持续价值交付模 式。这种转变不仅改变了供需双方的合作方式，更重要的是建立了一种以价值创造和 价值分配为核心的新型产业生态。数据要素作为关键生产要素的地位得到确立，其流 纳米工艺使得芯片在提升性能的同时大幅降低功耗。软件定义无线电技术的成 熟使得同一块芯片可以支持多种通信协议，大大提升了设备的灵活性和生命周期。特 别是在模组层面，一体化封装技术使得通信模组的尺寸不断缩小，成本持续下降，为 物联网的大规模部署扫清了障碍。 网络架构的云原生化和智能化是 2026 年通信基础设施的显著特征。传统的专用硬件 设备正在被通用服务器+软件的方式替代，网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络 （S V2X、电力线载波通信、水声通信、 可见光通信等特定场景的通信技术。这些技术虽然市场规模相对较小，但在特定领域 具有不可替代性。 5、通信芯片与模组：包括基带芯片、射频前端、通信协议栈、多模多频模组、软件定 义无线电等核心器件。随着端侧智能的兴起，通信芯片正在向通感算一体化 SoC 演进。 6、网络设备与基础设施：涵盖基站系统、核心网设备、边缘计算节点、光传输设备、 网络切片编排系统等。这些设备正在向云化、智能化、融合化方向发展。

01 03 04 05 作者： Jim Highsmith ThoughtWorks 公司的执行顾问，在过去 20 年里一直是敏捷软件开发社区的领导者。 在 50 多年的职业生涯中，他曾是 IT 经理 、 产品经理、项目经理、咨询顾问、软件开 发者和作家。他是敏捷宣言的签署者、敏 捷联盟的创始成员，业内知名的《敏捷性 思维：构建快速更迭时代的适应性领导力》 和《敏捷项目管理：快速交付创新产品》 Adventures of an IT Leader 作者 敏捷作为一种广泛的业务概念已经成为主流思想。 Jim Highsmith 从 20 世纪 90 年代初就专攻于此，是极少数在敏捷背后创造出如此有力洞见的软件巨匠 之 一。在本书中，这些洞见得到了进一步升华。并在数字化转型的挑战中得 以 验证。这些见解都极具价值 P6 EDGE 运营模式 连接战略与交付 《 Edge- 价值驱动的数字化转型》什么是 Manifesto ）核心价值与 EDGE 原则 EDGE 原则是敏捷核心价值的延伸 工作的软件高于详尽的文档 响应变化高于遵循计划 客户合作高于合同谈判 个体和互动高于流程和工具 敏捷软件开发宣 言 EDGE 原 则 客户价值 具体成果 个人与团队 协作 时间适应性 敏捷软件开发宣言 EDGE 原 则 延伸 P1 3 关于转型的基本问题 EDGE 答案 我们应该如何合作？

效，同时识别浪费和低效流程，从而吸取经验教训，改善运营。精益制造过 程中有许多手动步骤。进展往往很缓慢。 智能制造是一种主动性制造。精益制造注重过去的数据，而智能制造则不 同，它使用先进的软件解决方案和分析方法将实时生产数据转化为可操作的 洞察，以提高当前和未来的绩效。 智能制造极大地增强了数据的力量 通过系统之间的端到端连接，可以直接从半导体制造执行系统 (MES) 收集实时数据， 2019 年 7 月 25 日撰文 关于 Siemens Digital Industries Software 西门子数字化工业软件通过 Siemens Xcelerator 数 字商业平台的软件、硬件和服务，帮助各规模企业实 现数字化转型。西门子全栈式工业软件和全面的数字 孪生可助力企业优化设计、工程与制造流程，将创新 想法变为可持续的产品，从芯片到系统，从产品到制 造，跨越所有行业，创造数字价值。

造过程中的关键因素。未来光伏、风电等新能源装 机占比将快速提升，可再生能源的消纳问题亟待解 决 [1]。在能源电池制造过程中，全流程数字化智能 制造技术涵盖由材料采购到仓储物流等各个加工环 节，在先进数字化工具和软件技术手段的支持下， 企业组织既可以对能源电池生产数据进行实时监 􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀤄􀦄 􀤄􀤄􀤄􀤄􀦄 的标准转化系数。 3 全流程数字化智能制造技术在能源 电池中的应用 全流程数字化智能制造技术在能源电池制造过 程中具有广泛的应用，主要表现在如下几个方面： （1）能量资源的数字化存储。通过数字化工具 和软件，能源电池的储能过程逐渐向全面数字化的 方向发展，电力资源等多种不同的能源信号能够在 电池元件中大量存储，其电池元件自身的蓄能水平 也会出现一定程度的提升。 （2）能源存储流程的智能化。全流程数字化智 制造技术发挥了至关重要的作用，通过该项技术手 段，能够实现由原材料到电池成品的全流程监控与 优化，不断提高产品的质量与生产效率，有效降低 生产成本，避免浪费。 从技术角度来看，全流程数字化智能制造不仅 涵盖了各项先进的数字化软件与工具，更突出强调 了数据驱动的监控与决策能力。通过实时收集与分 析数据信息，相关组织机构能够及时发现并解决潜 在性的储能问题，从而在优化生产流程的同时，提 高能源电池的应用可靠性。 此外，全流程数字化智能制造技术还有助于实

2，包邻琦 2 (1. 中国五洲工程设计集团有限公司，北京 100053；2. 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 化转型，实现产业的优化升级，模式的创新与改革， 将是火炸药企业升级转型的发展趋势。 针对火炸药生产过程中安全性和突发事故处置 问题，基于工业大数据设计了应急管理系统平台[3]， 包括网络硬件环境、基础数据管理系统、软件系统 和关键技术等建设内容。 1 总体方案 平台主要围绕火炸药行业应急管理事前、事发、 事中、事后进行全过程管控[4]，设计逻辑按照提供 的应急管理相关辅助管控功能单元展开[5]。通过物 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。 3 软件功能及关键技术 3.1 应急管理系统运作机制 主要运作机制如下： 1) 基础数据管理平台实时监测全域并自动报 警。监测工艺、设备、人员行为等实时数据变化情 况，预置各维度数据报警值，并允许设置报警延

家企业互联网化目标为 1000 万家 用友广信网络科技有限公司 用友能源科技有限公司 用友建筑云服务有限公司 用友医疗卫生信息系统有限公司 用友成立于 1988 年 ，是亚太地区领先的企业与公共组织软件、 云服务、 金融服务提供商 ，在数字营销与客服、社交与协同办公、智能制造、 财务 / 人力共享服务、企业金融等领域快速发展。 用友网络科技股份有限公司（ A 股上市 ，股票代码 600588 ） 软件 北京用友政务软件有限公司 用友移动通信技术服务有限公司 北京用友审计软件有限公司 金融 北京用友幸福投资管理有限公司 上海秉钧网络科技有限公司 北京用友薪福社云科技有限公司 北京畅捷支付技术有限公司 供应链金融事业部 红火台餐饮云服务有限公司 深圳前海用友力合金融服务有限公司 厦门用友烟草软件有限责任公司 • 全球化集团管控

个体价值崛起 高德纳指出四个技术领域值得关注： n 商业生态扩展类技术，如区块链 n 融合类技术，如脑 - 机接口 n 商业自动化技术，如承载货物与服务的 商业无人机 n 安全类技术，如软件定义安全将带来更 加安全的数字化世界 变化一：技术更迭让一切皆有可能 高德纳 2017 前沿技术成熟曲 线 企业 持续发展 可能性 组织效率改善 业务模式拓展 价值创新 成本重构 上市公司 美团 ...... 环球 数码 搜狗 华数 优酷 土豆 新浪 微博 ...... 擎天 科技 丁丁网 快的 打车 虾米 音乐 海尔 穷游网 阿里 巴巴 应用软件 迅雷 360 Q Q 输入法 搜狗输 入法 Q Q 浏览器 即时通信 飞信 ...... Q Q TIM 腾讯 音视频 ...... 暴风 影音 用户 交互 一体机 智能 录播 P C 慧 知 道 APP 系统 微课制作 阿里巴巴、腾讯生态网络图 3 白板软件 Uboard 教育 云平 台 终端 课件 软件 平台 海云学堂 平板电脑 试题库 微课 穿戴 变化四：为满足顾客需求的变化，边界被突破或融合 消费需求变革，企业不断调整生产模式和管理特征。生产与消费变迁过程：

监控画面实时播放 监控设备管理 安全环保管理系统 7 厂区导览 工厂三维实时展示及轨迹导览 8 成本管理 成本管理数据展示 ·59· ���E�����0 将其与其他数据相关联。 近年来,智能三维模型软件 被越来越多地用于工业三维建模,而 BIM 技术是其中 应用较为广泛的。 BIM 的核心是通过建立虚拟的三维 模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实 际情况一致的信息库。 该信息库不仅包含描述建筑物 Network, PLMN)接入 MEC 设备,专网用户数据直接通过专网 的传输链路到达 MEC 设备,传向企业服务器,专网数 据不经过公网核心网。 且 MEC 无需对 EPC 做任何的 软件和硬件上的改动,仅需要本地修改基站部分路由的 数据,如跟踪区域码(Tracking Area Code,TAC)参数。 在运 营 商 提 供 的 基 础 设 施 ( 公 有 云、 行 中被写入相应信息 的终端登录。 5 基于 5G 和工业互联网的绿色智能工厂的 技术创新成果 以 5G 为核心切入制造行业,以大规模数据采集、 视频监控、机器视觉、AR 点检及培训等集成应用与工 业软件构建智能工厂产品体系和解决方案能力数字化 转型是制造业未来发展的必由之路 [5]。 5G 全连接工 厂现已实现生产制造过程的数字化,信息、数据可以在 执行层、基础层、管理层间进行交互。 工厂中基础层的