新质生产力下新一代智能制造的构建
2026-10-13 10:01:34

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2026年上海市新一代智能制造发展论坛10月12日在国家会展中心(上海)举办,主题是“智启制造新范式,共筑发展新生态”。主办与指导由中国国际工业博览会组委会主办,上海市经济和信息化委员会指导。参会规模政府部门、院士专家、企业、高校院所和投资机构约500名代表参加。定位首届上海市新一代智能制造发展论坛,依托第二十六届中国国际工业博览会平台举办。论坛现场发布了多项成果:《宝山区建设上海市智能制造引领区行动方案(2026—2028年)》正式发布;权威解读《上海市加快发展新一代智能制造总体考虑》;长三角重点企业联合发起《长三角新一代智能制造协同发展联合倡议》。核心观点上海市经信委主任汤文侃:2025年全市规上工业总产值迈上4万亿元台阶,累计培育2家国家领航级、28家国家卓越级智能工厂,数量连续多年居全国城市第一。中国工程院院士周济:作《以新一代智能制造为主攻方向 加快建设制造强国》主旨报告。

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新一代智能制造已成为发展新质生产力的重要引擎。新质生产力的核心,是用技术创新、要素重构与产业组织变革,把经济增长从“堆资源、拼工时、扩产能”转向“靠知识、靠模型、靠系统智能”。制造业是新质生产力的主要载体,而新一代智能制造,正是新质生产力在制造领域最集中的呈现方式:它不只是把 AI 接进工厂,而是让制造系统本身具备感知、推理、决策、执行和持续进化的能力。从政策与实践看,“人工智能+制造”正在成为驱动产业变革、催生新质生产力的核心引擎;到 2027 年,我国目标实现人工智能关键核心技术安全可靠供给,推动 3—5 个通用大模型在制造业深度应用,推出 1000 个高水平工业智能体、100 个工业高质量数据集、500 个典型应用场景。AI+制造是起点,新一代智能制造才是归宿。前者是“AI 叠加在制造之上”,后者是“制造运行在 AI 之上”。

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一、新质生产力视角:智能制造为什么必须“换代”

传统制造靠设备、工人、经验和规模取胜;上一代智能制造靠 ERP、MES、SCADA、工业互联网平台和规则引擎,把流程数字化、把产线联网化、把管理精细化。

但面对新质生产力的要求,上一代模式会遇到三道天花板:1.规则天花板:人能写出的规则,永远赶不上工况、订单、物料、能耗、质量波动的组合复杂度。 2.响应天花板:市场从“大批量稳定需求”变成“小批量、多品种、快交付、强定制”,人介入决策太慢。 3.进化天花板:数据产生了,但知识没沉淀;系统跑了,但能力不生长。

新质生产力要的不是“更自动的工厂”,而是“会学习、会协同、会再造工艺”的工厂。新一代智能制造的答案,是把新一代人工智能与先进制造技术深度融合,让制造系统从规则驱动的自动化,走向准则约束的自治化。正如 2026 年上海市新一代智能制造发展论坛上多位专家所强调:传统信息化架构将迎来重构,制造业务由“人治”逐步转向“自治”;新一代智能制造不是单点工具升级,而是底层架构与生产模式革新。

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重新理解新质生产力:智能制造为什么被放到“主攻方向”。新质生产力的核心,不是多盖厂房、多买设备、多加班次,而是让数据、算法、知识、装备、能源、人才重新组合,使全要素生产率实现阶跃式提升。在传统制造里,增长靠资本开支和劳动力投入;在数字化制造里,增长靠流程上线和精益管理;而在新质生产力语境下,增长靠三件事同时发生:技术革命性突破:工业大模型、具身智能、数字孪生、边缘计算、工业操作系统开始进入生产核心环节。生产要素创新性配置:数据成为新资源,算法成为新工具,算力成为新基础设施,工业知识被模型化、资产化、复用化。产业深度转型升级:工厂从“生产车间”变成“感知—决策—执行”一体的智能系统,供应链从串行为网状,产品从交付即结束变成“交付即服务起点”。所以新一代智能制造不是“上几个机器人、装一套MES”的升级工程,而是制造范式的代际切换。正如政策与产业界已形成共识:智能制造已成为发展新质生产力的重要引擎,而以新一代人工智能与先进制造深度融合为特征的新一代智能制造,正是主攻方向。

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二、内涵重定义:什么是新质生产力下的新一代智能制造

可以给出一个面向新质生产力的定义:

新一代智能制造,是新一代人工智能与先进制造技术深度融合,具备自感知、自学习、自决策、自执行、自适应能力,在研发、工艺、装备、生产、供应链、服务全流程中自主协同的新型制造范式。其本质不是“机器替人”,而是制造系统获得在准则边界内持续优化的“主体性”。

几个关键词必须拆开看:

深度融合:不是外挂视觉质检、外挂排产模型,而是 AI 与装备、工艺、软件、数据、组织方式发生“基因级重组”。

五自能力:自感知是源头,自学习是基础,自决策是核心,自执行是落脚点,自适应是进化方向。

三全协同:全流程、全价值链、全生命周期协同,而不是某个车间、某条产线、某个 KPI 局部最优。

准则自治:人在上层定战略、定安全、定伦理、定质量红线;系统在下层自主完成感知—推理—决策—执行—反馈闭环。

新质产出:更高附加值产品、更低边际成本、更快工艺迭代、更强供应链韧性、更少资源消耗。

中国信通院‌《工业智能创新发展报告(2026)》也指出,制造业智能化正从“自动化智能”走向“自主化智能”,从单一场景感知走向认知级决策,从静态预测走向动态自主优化。

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新质生产力下的构建逻辑:不是“AI+制造”,而是“制造被AI重构”。“AI+制造”是起点,“新一代智能制造”是终局。两者关系必须讲透:AI+制造:AI 进设计、进质检、进客服、进排产——点状赋能;新一代智能制造:设计—工艺—生产—供应链—服务—能碳—组织全部重连——系统重构。

只做 AI+制造,会得到一堆“智能孤岛”;只喊系统重构,没有场景深耕,会得到 PPT 里的未来工厂。正确顺序是:场景破点 → 数据筑基 → 模型沉淀 → 智能体协同 → 全厂自治 → 产业链自组织。

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三、体系架构:用“1132”搭出新制造的操作系统

构建新一代智能制造,不能只买模型、上大模型、做看板。它需要一套类似“工厂操作系统”的体系架构。可概括为 1132:

1. 第一个“1”:顶层框架——CPS / HCPS 

赛博物理系统(Cyber-Physical System)不是软件、不是硬件、不是某个平台,而是顶层秩序。

上一代智能制造中,人在回路之外当总指挥:规则人写,异常人处理,系统只执行。新一代智能制造里,工业智能体活在数字世界,必须有一套内建秩序来规定:物理世界与信息世界如何映射;数据、模型、装备、软件如何协同;多智能体如何协商、博弈、兜底;

AI 在什么时候可以自主决策,什么时候必须让人确认。没有 CPS,三大技术支柱就是三座孤岛,工业智能体就是一群孤狼,泛在网络和新一代 AI 没有物理坐标与法则,系统再聪明也可能“无人驾驶式失控”。CPS 就是那根缰绳:没有准则约束,AI 是脱缰野马;有 CPS 约束,AI 才是被驯服的千里马。

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2. 第二个“1”:智能底座——工业智能体 

工业智能体不是“大模型进车间”四个字。它是:

工业机理模型 + AI 模型 的深度耦合系统。机理模型:物理规律、工艺规则、装备约束、材料特性、控制边界;AI 模型:生成、理解、因果推理、时序预测、多目标寻优;智能体:能感知、能推理、能调用工具、能下指令、能回收结果、能持续学习。

上一代系统里,人就是那个“超级智能体”。新一代系统复杂度、响应速度、协同范围已经超过人的实时处理能力,所以决策主体必须替换:人:定目标、划边界、担责任;工业智能体:拆任务、调资源、做推理、下指令、自我修正;多智能体:装备智能体、数据平台智能体、软件智能体、质量智能体、能源智能体、供应链智能体……

宝钢在 2026 上海论坛上提出,新一代智能制造是以价值创造为中心、AI 驱动的预测式制造新范式,企业要打造“算法型企业”。 这说明龙头企业已经把工业智能体当作核心生产能力,而不只是 IT 项目。

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3. “3”:三大技术支柱 

(1)智能制造装备:物理端的“手和眼”

公式:智能制造装备 = 高端制造装备 + 嵌入式工业智能体

智能体不是云端外挂,而是以固件、芯片、边缘控制器形态嵌进机床、机器人、AGV、产线控制单元。它让装备会看工况、会调参数、会避异常、会自校正。

没有高端装备,智能体没有物理躯体;没有嵌入式智能体,高端装备只是更贵的执行器。

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(2)工业智能数据平台:神经与记忆

公式:工业智能数据平台 = 高性能数据平台 + 注入式工业智能体

智能体以微服务、容器化形态进入数据管道,在数据流转中完成清洗、对齐、特征提取、异常检测、预测预警和在线学习。

新质生产力讲究数据要素化。但工业数据不是“采下来就行”,而是要统一语义、打通 OT 与 IT、形成工业数据空间。欧阳劲松等专家强调,公共数据字典、资产管理壳、OPC UA、数字产品护照等,是解决“数据说什么、数据怎么组织、数据怎么交互、数据怎么用”的基础。

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(3)工业智能软件:大脑与决策

公式:工业智能软件 = 先进工业软件 + 原生式工业智能体

智能体不是插件,而是与 PLM、MES、APS、SCADA、质量系统同源共生。它懂工艺、能推荐、会优化、可解释、能和人协同。

未来工业架构会是“智能模型 + 数字孪生 + 智能体”:数字孪生做映射与仿真,模型做认知与推理,智能体做执行与闭环。

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4. “2”:两大核心引擎 

泛在网络:现场总线、工业以太网、5G、边缘网络、TSN 的融合,是全要素互联的感官与神经。

新一代 AI:大模型、多模态、因果推理、世界模型、工业智能体,是系统的大脑与灵魂。

没有泛在网络,AI 是聋子瞎子;没有新一代 AI,网络只是数据通道。二者合起来,才可能长出系统级涌现智能——不是某个软件聪明,而是整个工厂在运行中长出新工序、新排产结构、新工艺组合、新供应链方案。

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四、新质生产力的“新”,落在制造现场是什么

讲新质生产力不能只讲概念。落到车间,至少有六种新能力:

1. 从“事后纠偏”到“预测式制造”

设备剩多少寿命、焊缝会不会开裂、批次质量会不会漂移、订单交期会不会失守,系统在发生前就给方案。宝钢提出的“预测式制造”就是这个方向。

2. 从“换产停机”到“换产不换线”

AI 根据订单、物料、刀具、工艺约束自动重排产线和参数,实现“接单即投产、改规格不停机”。

3. 从“专家经验”到“工艺智能体”

老师傅退休不再等于工艺丢失。工艺规则被封装成机理模型,再和 AI 模型协同,形成可复用、可审计、可迭代的工艺知识资产。

4. 从“质量抽检”到“过程自证”

不是做完再检,而是每个关键工序都有数字孪生与质量智能体,实时判断“这台零件现在该不该继续加工”。

5. 从“供应链被动响应”到“韧性协同”

需求波动、港口延误、原料涨价、能源价格变化进入供应链智能体,系统自动重算安全库存、替代料、运输路径和产能分配。

6. 从“能耗成本中心”到“碳效优化系统”

排产不仅看交期和成本,还看峰谷电价、碳配额、余热回收、设备空载率。新质生产力天然包含绿色生产力。

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五、构建路径:企业怎么从“AI+制造”走到“新一代智能制造”

很多企业需要避免两个误区:一是以为上大模型就是新一代智能制造;二是以为没有完成数字化就不能碰 AI。正确路径是“三层并进”:

1. 底座层:先让数据会说真话

设备联网、协议统一、点位治理;建工业数据字典与资产模型;推首席数据官制度,做数据管理能力成熟度贯标;打造高质量工业数据集,开展“模数共振”。没有数据底座,模型就是漂亮骗子。

2. 场景层:用 AI+制造攒能力 

优先选高频、高价值、可度量的场景:视觉质检;设备预测性维护;智能排产;工艺参数推荐;质量根因分析;供应链风险预警。这些不是终点,但能养数据、练团队、建信任、跑 ROI。

3. 系统层:把工业智能体嵌进体系

当场景足够多,就要从“项目制 AI”走向“体系级智能”:装备侧做嵌入式智能体;数据侧做注入式智能体;

软件侧做原生式智能体;产线/车间/企业/供应链做多智能体协同;用 CPS 定边界、定权责、定闭环。

上海电气在“十五五”中推进“数字+研发、数字+制造、数字+服务、数字+管控”,就是从单点赋能走向体系融合。

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六、组织重构:比系统更难的是“人—智能体”关系 

新一代智能制造最容易被技术人忽略的一环,是组织。

原来工厂里:工艺员写工艺卡;班组长排任务;设备员修机器;质量员判合格; 厂长做例外决策。

新一代工厂里:工艺智能体给推荐,工艺员审边界;排产智能体出方案,计划员定目标;设备智能体做自愈,维修工处理非常规故障;质量智能体做过程控制,质量经理管体系和合规;工业智能体做实时决策,厂长管战略、风险和资源分配。

人的位置不是被取消,而是被抬升:从“执行者”变成“目标设定者、边界守护者、异常处理者、价值判断者”。这也是新质生产力的人才含义:未来工厂最贵的人,不一定是会拧螺丝的人,而是懂工艺、懂数据、懂模型、懂边界的“工业智能体训练师、审核师和治理者”。

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组织与人才:新一代智能制造最难的不是算法,是“人—系统关系”重排。很多工厂失败,不是模型不准,而是组织没变:工艺员怕 AI 替代,不肯交经验;信息部只管系统不碰产线;生产部长要良率,算法团队要指标,KPI 不对齐;老板以为买平台=转型,现场以为又来一波表单。新范式下,车间会出现新角色:工业提示词工程师:把工艺问题翻成模型任务;智能体训练师:管智能体权限、边界、回滚;新蓝领:会看数据、会调模型、会处理异常;AI 安全官:管模型误判、数据投毒、自动决策失控。

人本制造的含义是:重复活给机器,判断活给人;低频异常给人,高频微调给智能体;战略、伦理、工艺方向永远在人手里。

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七、关键技术攻坚:别只追大模型,要把“工业硬骨头”啃下来

新质生产力不是概念生产力。新一代智能制造必须攻关:

1. 工业软件与工业操作系统

CAD/CAE/CAM/PLM/MES/APS 的底层引擎、实时数据库、组态系统、工业总线协议栈。没有自主工业软件,智能体再聪明也长在别人根上。

2. 实时智能与控制

大模型慢、幻、黑箱,车间要毫秒级、可证明、可回滚。未来是:大模型管认知与规划,机理模型管约束与仿真,实时控制器管执行与安全。

3. 具身智能与工业机器人

从“示教机器人”到“语义调度—视觉感知—力控执行”的机器人。同济大学“调度大模型+视觉基础模型”让异构机器人零样本定位、动态协同,已经把大模型从文本层拉到物理层。

4. 工业世界模型

不是聊天世界模型,而是知道“把注塑压力调 2 巴,良率和翘曲会怎么变”的世界模型。数字孪生从“3D 可视化”走向“可仿真、可反控、可进化”。

5. 能碳智能

新质生产力必须是高效能、低能耗。智能排产同时优化交期/成本/碳排,零碳园区靠 AI 做绿电—储能—产线负荷匹配,这是中国制造避开“绿色贸易壁垒”的必答题。

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八、产业实践:从行业标杆到中小企业

行业标杆的引领效应

钢铁行业是智能制造落地最深入的领域之一。除梅钢的数字孪生智能工厂外,永钢集团也入选了国家卓越级智能工厂。宁波钢铁通过部署具身智能巡检员、AI废钢判级系统等20余个高价值场景,实现研发周期缩短30%、能源利用率提升12%。

汽车制造领域的进展同样显著。奇瑞青岛超级工厂平均每1.5分钟就有一台整车驶下生产线,一汽解放青汽公司总装配一车间平均129秒下线一辆新车。在纺织服装行业,酷特智能依托AI操作系统实现全柔性生产,智造管理成本降低50%以上,生产效率提升20%以上。

这些标杆工厂的共性在于:不再是某个环节的单点智能化,而是打通了从订单到交付的全流程数据链路,形成了“数据驱动决策”的闭环。

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中小企业的差异化路径

标杆工厂的经验不能简单复制到中小企业。中小企业的数智化转型需要另一套逻辑:更低的技术门槛、更轻的投入方式、更快的回报周期。

当前,工业智能体等AI新技术正在智能质检、设备预警、工单排产等场景中为中小企业释放新价值。黑湖科技展出的十余个决策型工业Agent,覆盖报价、工程、排程、跟单、质检、仓管、设备、异常分析等核心环节,帮助工厂“看得懂订单、算得清产能、守得住交付”,形成面向柔性制造的决策能力。这种“即插即用”的轻量化AI工具,正在降低中小企业拥抱智能制造的门槛。

政策层面,集群式、链式数字化转型模式正在推广。通过“数转券”引导中小企业接入工业互联网平台体系,依托龙头企业带动产业链上下游协同改造,是当前较为有效的推进策略。

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九、挑战与保障:构建可持续的推进机制

1.核心技术攻坚

当前我国制造业智能化转型最突出的短板,仍集中在关键核心技术领域。高端训练芯片、工业软件、精密传感与控制等环节的自主可控能力亟待提升。破解这一难题,需要发挥新型举国体制优势,围绕“卡脖子”环节组织产学研用协同攻关,以应用促成熟、以市场育生态。

2.数据要素流通

数据是新一代智能制造的“燃料”,但当前工业数据的流通和共享仍面临产权不清、标准不一、安全顾虑等多重障碍。需要加快完善数据产权、流通交易、安全治理等基础制度,推动工业数据分级分类开放共享,建设高质量的行业数据集和工业数据空间,为大模型训练提供充足的高质量语料。

3.复合型人才培养

智能制造需要的不是单一学科的工程师,而是兼具机械、控制、计算机和AI能力的复合型人才。在制造业智能化转型背景下,单一学科知识难以培养学生对复杂工程系统的整体认知,打破学科壁垒成为培养复合型人才的必然要求。南昌航空大学工程训练中心探索的“跨学科学习—前沿技术应用—真实产业淬炼”模式,构建了从基础制造工艺实训到数字孪生、工业机器人等交叉技术实训的阶梯式培养体系,为高等工程教育改革提供了有益参照。

4.渐进式改造与安全治理

存量工业系统的异构碎片化是阻碍升级的现实障碍。对于大量已经建成投产的制造企业而言,推倒重来的成本不可承受。需要探索存量系统渐进式改造的路径,通过标准化接口和中间件实现新旧系统的兼容与数据互通。同时,自主化决策带来的安全治理问题不容忽视——当制造系统具备自主决策能力时,如何确保决策的可解释性、可追溯性和安全边界,需要标准规范和技术手段的双重保障。

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十、结论:真正的变革,是制造体系为 AI 而重建 

第一次工业革命的标志,不是蒸汽机被搬进作坊,而是工厂围绕蒸汽机重建。第二次是电让流水线成为可能。第三次是计算机让 ERP/MES/PLC 成为工厂神经。这一次,是工业智能体成为工厂的“决策生命”。

所以必须分清楚:

AI+制造:在旧系统上外挂智能,解决今天效率问题;

新一代智能制造:为智能体重构装备、软件、数据、网络、组织和准则,解决明天能力跃升问题。

AI+制造是积累,新一代智能制造是方向。

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今天不做 AI+制造,明天没底座;把 AI+制造当成终点,就会错过新质生产力真正的主战役。

新质生产力下的新一代智能制造,最终不是“无人工厂”四个字能概括的。它是一场制造哲学的变化:

从人写规则机器执行,到系统依准则自主进化;从局部优化单点 KPI,到全生命周期、全价值链协同;

从把现有的牌打到极致,到用 AI 与机理突破换一副更好的牌。谁先把制造体系为 AI 重建起来,谁就拿到下一轮全球制造业竞争的入场券。

一句话收束:新质生产力不是更聪明的 PPT,而是更会学习的工厂;新一代智能制造不是 AI 应用于制造,而是制造在 AI 之上重新长出来。

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参考文献

[1] 中共中央 国务院关于发展新质生产力的意见

[2] 刘志峰. 以人工智能为核心驱动力 加快发展新一代智能制造

[3] 中国信息通信研究院. 工业智能创新发展报告(2026年)

[4] 牢牢锚定新一代智能制造主攻方向

[5] 黄鑫. 数智融合提升全要素生产率

[6] 新一代智能制造“新在哪里”?这场论坛研判发展趋势

[7] 青岛即墨:让人工智能“沉”进车间、嵌入产线

[8] 南京一企业入选工业和信息化部卓越级智能工厂项目

[9] 数绿协同,制造业大市的新增长曲线

[10] 南昌航空大学:深化跨学科培养 赋能产业高质量发展

[11] 济南二机床联合设立工业母机领域CVC基金

[12] 硬核科技提升制造业“软”实力





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