智能建造研发篇1

1.1机器人智能控制研究

机器人是智能控制应用的重要领域之.，智能控制技术已经在机器人研究的各个方面得到应用。在智能控制技术中，模糊控制、人工神经网络以及专家系统的技术在机器人环境监测和控制以及规划、机器人定位等方面的应用研究已经成熟，并且在实际应用系统中得到了验证。机器人视觉处理与传感器信息融合也利用智能控制技术。机器人动力学广泛地采用神经网络，进行控制器的设计。

1.2智能控制在机械制造中的应用研究

现代工业制造业涉及很多复杂的行为和操作。在先进的制造系统中，要根据不精确和不完备的数据来解决很难预测或无法预测的状况，人工智能的应用有效的解决了这个问题。智能控制在机械制造中得到广泛应用，通常是在机械制造的过程中在用神经网络与模糊数学的方法进行动态环境的建模，采用传感器的融合技术预处理和综合各种信息。

1.3智能控制在电力电子领域中的应用研究

与电能有关的很多领域都应用电力电子学，电力系统中的各种电机电器设备的设计与生产、运行以及控制是非常复杂的过程。智能控制技术引入电气i量备，对于电气i量备的故障诊断、设备控制与优化设计等发挥了重要的作用。电气设备的优化设计可以采用遗传算法，这样可以缩短计算的时间，降低成本，提高设计的质量和效率。还可以采用神经网络、模糊逻辑以及专家系统的智能控制技术用于电气设备的故障诊断，并且现在对于集成这三种技术的实验研究也取得重大发展。其中，在电流控制脉冲宽度调制P(WM)中采用智能控制技术最具代表性的应用，也是被关注的研究热点。

1.4智能控制在工业过程中的应用研究

生产过程中智能控制主要包括局部级与全局级两个方面。局部级智能控制是指智能控制应用于工业生产过程的某一个单元部分的控制器设计;全局级智能控制是指智能控制用于整个工业生产过程的自动化。局部级智能控制研究主要是对PID控制器设计。全局级智能控制应用研究已经非常广泛。

1.5广义控制领域智能控制的应用研究

自动控制的议理解是不利用人工的而作用自动控制或操作控制对象的过程，当然也可以是具体的机械设备与抽象的时刻变化着的信息对象。对这种对象进行控制，需要利用符号的信息知识进行建模和表达，并即量计智能算法的程序用于自动决策和推理。议领域智能控制的应用研究正处于探索研究与发展的阶段。

2智能控制工程的发展对策

2.1发展智能控制工程的理论指导

智能控制已经建立了基本的理论思路和框架，但是仍然没有发展成熟。智能控制没有科学的理论指导就会导致工程研究的盲目性。智能控制应用研究主要是智能控制分支技术的应用，控制方法在工程的应用研究中没有系统的指导缺乏标准性的评价标准，导致智能控制技术的优越性很难得到体现。因此，要加强智能控制理论的研究工作。

2.2进一步明确智能控制的研究目标

首先，要发展新的控制方法，采用混合模型或是非完全的模型;其次，利用了解较少或是不正确的系统模型，在控制系统口乍过程中进行在线改进，使其知之渐多并逐步完善;再次，采用本质上断续系统与离散事件驱动动态系统;最后，要采用混沌和进化等新技术，对智能控制系统进行进一步发展与开发。因此，为完成这些研究目标，智能控制的信息处理理论和智能控制思想将会深入到建模的过程中，不断改变和改进模型，使模型不仅要包含解析的数值，还要有定性分析的符号。

2.3智能控制的设计要遵循简单的原则

在智能控制的应用领域中，应该坚持从简单的系统进入，然后逐渐地过渡到复杂的系统。在控制器设计过程中，不断优化复杂的控制策略，以得到简单的控制器。智能控制的发展应用主要是为了满足控制系统复杂化的要求，设计智能控制器要坚持简单的原则，在某个控制的目标下，要选择简单的方法进行问题解决，这样可以节省成本，减小维护与使用的难度。智能控制应用目标是i量计性价比高、操作简单的控制系统。

2.4促进技术创新为智能控制工程发展创造条件

智能建造研发篇2

自去年工信部批复同意顺德作为全国唯一的“装备工业两化深度融合暨智能制造试点”后，一年来，顺德不断创新发展思路，积极探索和推动信息化与工业化深度融合，实施智能制造，探索出具有顺德特色、有效推动产业链向高端跃升、促进工业结构向高级演进的发展路径，并已取得初步成效，成为两化深度融合的一个新亮点。

智能设备打造无人工厂

2012年2月，佛山市顺德区区长黄喜忠从国家工信部领导手中接过沉甸甸的全国唯一的“装备工业两化深度融合暨智能制造试点”牌匾。这一含金量十足的称号，既是对“顺德智造”过去成绩的认可，也是一种期许：勇于创新，从研发、生产、销售、物流到售后服务全生产链探索两化融合，为全国推行智能制造累积经验。

据了解，为了给试点铺好路，顺德从去年开始一直积极做准备。2011年举行的顺德区十五届一次人大会议把产业软实力工程、产业载体工程、现代产业工程等三大产业工程列入未来5年重点工程。产业软实力工程包括资本、创新、人才等产业升级核心要素服务体系建设项目；产业载体工程包括中国南方智谷、西部生态产业新区、广东顺德清远英德产业特别合作区建设等。

过去一年里，顺德区政府在产业转型升级方面密集出台了40项政策，包括技术创新、总部经济、人才引进等。比如，为了吸引更多创新创业人才来到顺德，顺德区去年特意规划了中国南方智谷，并在今年开始实施扶持办法，5年内落户南方智谷的创新创业团队经认定后，可获得420万元到2000万元不等的资金扶持。

顺德还为自己定下远大的目标：建设智能产品、智能生产、智能物流、智能产业、智能商务、智能服务6大智能制造体系，实现企业生产经营柔性化、网络化、智能化、绿色化。到2015年，顺德智能家电产品产值将占行业总产值的70%以上，及培育20家全国知名的智能企业。

在一波波汹涌的“智能浪潮”下，永远走在浪尖上的莫过于对市场反应最灵敏的企业。在顺德，积极投身智能促进产品升级换代的企业不胜枚举。佛山市利迅达机器人系统有限公司（下称“利迅达”）研发的机器人系统水槽抛光生产线、瑞德电子智能家电控制解决方案、爱斯达服装成本工艺分析系统和个性化远程定制及快速制造。无论在何种领域，这些企业都成为顺德传统优势制造企业利用信息化技术，实现生产装备智能化、生产过程自动化提升的典型代表。

利迅达专门生产工业机器人金属产品表面综合应用系统，其中包括机器人自动化打磨抛光系统和机器人自动化焊接系统。借助欧洲企业的技术力量，该公司去年研发出第一条整体水槽抛光机器人生产线。该系统不但能大幅减轻工人劳动强度，避免人为因素造成品质下降，而且节约成本非常显著。目前，该公司开发的系统可替代人工进行打磨、抛光、焊接、搬运、压铸等生产环节。

据了解，机器人自动化打磨抛光系统可按工厂的要求全自动化生产，实现空间任意曲线运行。同时系统将根据抛光、打磨过程中磨料消耗的微量变化，自动进行参数化的补偿，以保证品质的一致性。而机器人自动化焊接系统则可实现0.3mm薄板的焊接，最新研发的影像焊缝跟踪系统可矫正产品来料位置偏差，精度达0.1mm。焊接速度是普通人工焊接速度4倍。该系统还可将24小时连续运行中的最优焊接参数记忆在程序中，使焊接品质最优化，避免焊接技术工差异引起生产和品质的影响。

由于机器人可以代替人力，并且可以24小时连续不断运作，不仅可以将人们从繁重的劳动中解救出来，还可以保证产品的高质量，目前市场需求激增。该公司研发的机器人系统价格在80～160万元之间，仅为欧洲同类产品的一半，在市场上颇受欢迎，目前接到的订单已排到2014年。

智能模式优化传统制造

如果说利迅达是顺势而生的智能企业，那么，顺德爱斯达服饰有限公司（下称“爱斯达”）在智能制造方面的探索对顺德成千上万家传统制造企业更有借鉴意义。

爱斯达是顺德区均安镇一家传统牛仔服制造企业，这是一家勇于探索敢“吃螃蟹”的企业。成立几年来，爱斯达在适时加快技术设备升级的同时，还大力推行JIT与6S现场管理，通过几次大的变革，三年净资产累计增长近50倍，增长速度为行业内所瞩目。

爱斯达的智能制造亮点之一，是对工业机器人的使用。一年前，进入车间，首先映入眼帘的一排排低头在机车上忙碌的工人；而如今，排列得整整齐齐的一条条机械手臂，在有条不紊地工作，仅有少数几个工人在机械臂旁边配合。据了解，这些就是该公司于今年初研发成功的“双轨道全自动吊挂系统”，用上这些“机器人”后，收到事半功倍的效果。在不增加员工的情况下，该公司目前的生产效率是同行厂家的1.5倍，随着系统的逐步完善，生产效率可望实现同行业的3倍。

吊挂系统的最大优势是所有信息都经过电脑，例如，哪个工序是哪个人做的，他一天做了多少，谁做得快谁做得慢，电脑都会第一时间记录，而且经过调试，系统也会找到最佳平衡点，从而保证流程顺畅。这一技术大约于2008年从海外传人内地，目前在江浙一带使用较多，在珠三角则是刚刚起步。

尝到了机器人快速生产的甜头的爱斯达并未就此止步。爱斯达的智能制造还有另一个“杀手锏”，就是“服装快速制造与客户远程定制的创新商业模式”，它综合运用互联网、物联网和数字化服装制造的方法，实现电子商务和数字化服装生产环境下全新的服装远程定制。

据了解，在“客户远程定制”模式下，客户只需在爱斯达的电商服务平台上注册一个账户，即可完成体型数据采集，服装版型选择，图案、配饰、色彩等DIY设计，以及平面效果确认，经互联网上传数据后，由平台虚拟的试衣CAD系统运算顾客数据，再把信息反馈给用户进行效果图核对，确认后付款，72小时内即可收到在爱斯达定制的衣服。这种新模式解决了实体店选择少价格高和网购不能量身定制的两大难题。

随着计算机辅助设计、人工智能、遥感和遥控技术的进步和普及，现代企业具备了以较低成本进行多品种少批量生产的能力，这一能力为个性化营销奠定了基础。但要真正实现个性化营销还需解决庞大的促销费用问题，电子商务则为解决这个问题提供了有效途径。而爱斯达研发的“客户远程定制模式”是基于电子商务的发展状况及优势、强调个性化的一种营销方式，实现互联网定制与快速制造平台数据的整合，能满足个性化消费群体的定制需求。

作为全球第一家线上销售和生产自动化实现对接的服装制造企业，爱斯达已与广东服装联盟达成合作意向，“服装快速制造与客户远程定制创新商业模式”于今年在爱斯达全面启用后，将逐步在省内乃至国内的服装制造业界作大力推广应用。

企业在智能制造方面的探索需要投入大量的人力、财力、物力，这需要政府和业界给予大力支持。尤其作为全国首个智能制造试点，顺德区政府非常注重发挥政府的引导作用和服务功能。

在过去两年间，顺德市政府对重点行业、重点企业、重点产品、重点项目进行政策倾斜或资金支持，从政策实施、平台建设等方面积极构建装备工业两化深度融合暨智能制造的政策体系，完善“智能公共服务”。

2011年，顺德区就出台了《顺德区“百家企业智能制造工程”实施方案》（下称“实施方案”）。提出在“十二五”期间，围绕支柱产业，选择100家重点骨干企业，重点扶持企业集成应用CAD、CAM、CAE、PDM/PLM等技术，实现智能化研发和设计，提高智能产品研发设计能力。

在2011年度顺德区两化融合专项资金中，顺德就重点向智能制造方面的项目倾斜，共评选出4个重大项目、8个一般项目，扶持财政资金近600万元。从去年选出的2012年度两化融合专项资金17个项目来看，智能制造项目依然最多。

实施方案还提出，顺德将计划成立“智能制造”专家咨询小组，邀请国家、省的专家，组织实地调研和现场诊断，并依托省两化融合创新中心顺德分中心，结合智能制造工程企业的技术力量，建设特种装备支持中心，提高企业现有生产线的效率。据了解，2012年，该区已组建顺德区智能制造专家辅导团，对10家智能制造示范企业开展专题咨询调研，开展“智能制造路径”巡回专题评估和辅导。

在平台建设上，顺德已建成顺德两化融合创新服务中心、华南家电研究院、华南家具设计研究院、家具研究开发院、太阳能研究院、云计算中心、广东华南物联网研究院等多个公共技术和服务平台。未来该区将继续支持中大、华南理工、广工、西安交大、武汉理工、北航以及中科院计算所等高校和科研院所为顺德企业提供技术攻关、产品研发、人才培养等服务。

智能建造研发篇3

一、发展智能工业的战略意义和现实思考

在经济新常态下，如何走出一条推进吴江现有企业和产业转型升级的新路径，为工业经济提质增效注入源源不断的新动力，是一个比较现实也是迫切需要解决的问题。在经过广泛调研和深入研究的基础上，吴江把发展智能工业作为最重要切入口和发力点，全力予以推进，在全区上下形成了发展智能工业是助推吴江经济快速转型升级的必然要求和战略选择的共识。

智能工业是破解工业经济大而不强的重要抓手。改革开放以来，吴江通过民营经济和外向型经济的“双轮驱动”，形成了丝绸纺织、电子信息、光电缆和装备制造四大主导产业，其中丝绸纺织、电子信息站上千亿级平台，光电缆、装备制造达500亿能级，主导产业占工业经济比重超过了85%。但吴江主导产业大而不强矛盾长期存在，丝绸纺织除恒力、盛虹等少数地标型企业外，总体处于产业链、价值链低端；电子信息以加工制造为主，研发与终端产品“两头在外”，企业整体利润率偏低；作为装备制造业代表的电梯产业，核心设备和关键技术掌握不够，高端产品依然被国外品牌垄断。发展智能工业、实施以智能化改造为重点的技术改造，可助推传统产业加快转型升级，推动企业从传统思维向互联网创新思维转变，改进生产、管理和经营模式，提升产品设计水平、生产制造效率和市场占有率。因此，发展智能工业是吴江实现工业经济做大做强的必由之路。

智能工业是优化投入产出结构的重要砝码。“十二五”期间，吴江工业投资总量达1613亿元，但工业总产值仅从3700亿元增长到3831亿元，只增长了131亿元，投入产出比还不到12：1；规模以上工业企业利润总额也基本呈现逐年下降趋势，总利润率仅为3.36%。同时，吴江的土地开发强度已经超过29%，逼近30%警戒线，但2015年工业企业亩均税收只有8.73万元，低于苏州平均水平，仅为广东顺德的一半。另外，吴江工业排放强度却高于苏州平均水平，且地处太湖流域，产业发展的环境压力越来越大，传统粗放型发展方式已不适合吴江区情实际。而发展智能工业，推进全产业链实施信息化、智能化生产和管理，能放大投入的“几何效应”，有效提高全要素生产率和投入产出比。

智能工业是提升企业核心竞争力的重要引擎。丝绸纺织、光电缆等传统行业，既是吴江多年发展的积淀，也是吴江的基础和优势所在。然而，步入经济新常态的吴江制造，转型升级的质量总体不高，企业核心竞争力总体不强，全区15000多家工业企业中，大多数企业虽然有着强烈的转型升级意愿，但转什么、怎么转的方向不够明确。历史经验表明，企业发展前景不取决于所处行业，而是取决于在行业中的核心竞争力。通过发展智能工业、改造提升现有企业，既是企业转型升级的现实需求，也是核心竞争力提升的根本路径。

二、发展智能工业的创新实践和典型做法

契合吴江智能工业企业“多、专、小、轻”的特点，探索并实践吴江发展智能工业的新模式，关键在于抓住工厂和车间两大智能制造起源地，找准智能工业六大关键环节，强化政府支持和政策鼓励合力，从而形成千帆竞发、全面开花的良好局面。

突出重点，精准发力。吴江从智能制造的发展现状、发展方向、产业特点和定位等实际出发，将智能设计、智能生产、智能装备、企业资源计划管理、供应链管理和生产性企业电子商务确定为重点发展的六大关键环节，这六大环节在实践中均得到企业广泛应用。目前有近400个项目正在实施。省级示范智能车间建设走在前列，2015年建成10个，占全省十五分之一、苏州大市的三分之一；2016年上半年又新增13家省级示范智能车间，占全省新增数的近十分之一。围绕智能设计、智能装备、供应链管理、生产性电商等重点环节，各企业普遍加大技改投入、研发力度，全区已拥有4家省级工业设计中心，绿控传动的新能源客车混合动力系统总成以及汽车AMT自动变速箱，在国内处于领先地位。有17个产品获得省首台（套）称号，涌现了康力电梯、博众精工、明志科技等一批有代表性企业，初步估算装备企业产值近500亿元。

注重引导，示范带动。如何让发展方向成为导向？让身边典型成为示范？吴江选取了六个环节中的30家典型企业，从不同角度展示了这些企业在发展智能工业方面的做法、成效及经验，编印成《吴江智能工业在行动》一书，在全区范围内进行宣传推广；编撰了每月一期的《智能工业在行动推进专刊》，动态跟踪智能工业推进情况；连续两年每年坚持召开智能工业发展大会或是现场推进会，大会小会逢会必讲智能工业，强化发展共识；成功举办两届国际机器人及智能装备大会，进一步扩大吴江智能制造影响力。同时，不断强化舆论引导功能，组织新闻媒体开设专栏，宣传先进企业的成功做法和经验；扩大相互学习借鉴效应，有针对性地组织企业交互式参观，感受智能工业发展的良好态势及实际应用成效。在系列化的引导、推动下，企业发展智能工业热情被有效点燃，在今年3月份的一次现场参观上，企业参会人员数量超过报名数的30%。另外，我们还启动实施了智能工业“155”计划，推进示范企业、试点企业、行动企业这样的梯队建设，以示范带试点，以试点促行动，力争三年内培育100家示范企业、500家试点企业，带动5000家行动企业。目前已培育58家示范企业、240家试点企业。

强化政策，服务企业。为了更精准的体现政府扶持智能工业发展的导向，2015年，吴江制定了《关于加快全区智能工业发展的实施意见》和《关于加快全区智能工业发展若干政策》，明确了智能工业发展任务及扶持重点，仅一年区级财政就兑现奖励资金超5000万元。2016年以来，又对全区各部门奖励扶持政策进行了归并梳理，出台了《苏州市吴江区转型升级产业基金的若干实施意见》，通过进一步明确、细化奖励项目、扶持标准，强化了对智能工业六大环节、相关载体建设的支持力度。企业在政策支持下，普遍加大投资力度，2015年以来累计完成智能工业投资148亿元，引进工业机器人1485台（套）。如亨通集团从单一的智能车间建设开始走向全领域的智能化改造、建设智能工厂。盛虹集团累计投入3.8亿元，引进各类工业机器人300多台（套），实现替代人工近2000人；中达电子在生产中导入SCARA工业机器人，在职员工已从最高峰3.4万人降到2.4万人，日产能提升近3倍。

三、对发展智能工业的深入研究和若干启示

当前吴江制造业向“智造”的转型已初见成效，我们将加大改革创新力度，全面提升吴江产业层次和企业核心竞争力，力争到2022年，吴江装备制造业产值突破1000亿元，成为具有一定竞争力和影响力的智能制造示范城市（区）。

必须更加注重科技引领。发展智能工业，必须聚焦科技创新这个“核心中的核心”用功发力，实现科学技术与传统工业深度融合。突出载体建设。强化四大片区的经济主战场功能，全力集聚各类创新要素，支持各级各类创新载体建设，鼓励众创空间发展，为智能工业发展构筑高平台。统筹实施好苏州湾科技城，全面整合苏州湾软件园、科创园、清华汽研院等各类资源，重点引进海内外高层次创新创业人才项目，促进新兴产业孵化、创客空间打造和高端人才集聚，着力把科技城建设成为国内一流的创业园区，打造成省级乃至部级创新平台。加快吴江智能装备产业园的建设，注重加强与高等院校、科研院所的合作联姻，加大产业的招引，着力为智能工业发展提供集成示范和高端引领。主攻关键技术。围绕吴江智能工业的发展重点和实际基础，加大关键技术及首台（套）装备的引进和攻克，加强大数据、关键智能器件、物联网等基础性、前沿性、战略性技术攻关力度，促进电子信息技术与制造技术的深度融合，为智能制造业发展提供强有力的技术、装备和服务支撑，推动智能制造以信息技术为支撑，从企业内部产业链出发，向全行业产业链、供应链、服务链、创新链网络构建拓展。着力实现以工业机器人、3D打印等为代表的智能制造装备应用日趋广泛；产品创新响应市场需求的效率大大加快；生产管理的精益化程度显著提升；个性化的生产模式开始兴起；供应链整合程度日益提高；企业智能决策能力有效增强；设计、生产、服务一体化的新业态、新模式加速崛起。加大研发投入。以构建智能工业发展体系为方向，加快提升产品研发设计能力，加强部级、省级企业工程中心、技术中心建设，力争年内研发投入占地区生产总值比重达2.5%。积极探索并鼓励重点骨干企业构建智能制造产业联盟，以产业联盟推动共性技术、关键技术研发创新，促进行业发展，探索行业制订标准。充分发挥智能工业示范、试点企业的引领作用，鼓励重点骨干企业向建设智能工厂方向发展，引导中型企业以智能车间建设为重点，中小型企业以关键环节的智能化改造为突破，形成各有侧重、各展所长的智能工业梯度发展格局。

必须更加注重模式创新。加快商业模式创新。着力推进智能工业与“互联网+”融合，加快建设盛泽纺织大宗电商平台、宜布网等电商平台，加强认证、支付、物流、信用等与电子商务关联度高的配套建设，着力推进跨境电商产业园、汾湖电商物流产业园等特色载体，不断提升企业电子商务应用率，努力实现“电商换市”。加快管理模式创新。不断加大企业资源计划管理、供应链管理等智能化管理方面研发投入力度，着力构建人财物、产供销协同联动管理体系，实现库存最小化生产模式，年内创建省级两化融合示范试点企业18家左右。加快物流模式创新。着力发展智慧物流，全力打造巨鸟第四方物流平台，加快推进开发区物流中心公路港项目，不断提升物流运作效率，形成集采购执行、仓储管理、物流金融于一体的综合物流服务模式，为智能工业发展提供支撑。

必须更加注重制度建设。推动实施差别化价格征收体系。依托全省首创的资源集约利用信息系统，积极推进《关于开展工业企业效益综合评价实施意见》的制定出台，尽快实现对企业在用地、用电、用水、用能、信贷以及排污权等方面实施差别化价格政策，倒逼企业通过智能化改造加快转型升级，淘汰落后产能，为优质智能工业项目发展腾出空间。不断提升政策扶持精准度。进一步优化完善“一项政策促转型”体系，尽快搭建完成财政信息管理系统，实现项目申报、审查验收、资金分配等关键节点全部网上运行，确保优质智能工业项目得到扶持；不人为设定奖励资金最高限额，让更多的智能工业项目得到扶持。加快“多规融合”和“三优三保”的实施，为智能工业发展拓展空间。全面实行区内用地指标有偿交易，将更多资源向投入产出大、科技含量高的智能工业项目倾斜。着力优化政务服务环境。继续推进“一枚公章管审批”改革，进一步优化调整审批环节，有效巩固目前审批时效较国家规定的法定时限提升50%成效，加快建立智能工业项目绿色审批通道，不断提高智能工业项目落户审批效率。

智能建造研发篇4

围绕实现制造强国的战略目标，《中国制造2025》明确推进信息化与工业化深度融合、实施智能制造。《智能制造发展规划（2016―2022年）》指出加快发展智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，实现制造强国具有重要战略意义。同时，从实际生产过程来看，智能制造从宏观上将推动传统标准化、大批量、刚性的生产模式向个性化、高度柔性化、快速响应市场需求方向转变，微观上将通过数字化、网络化、自动化和智能化的系统集成实现产品研制过程的全闭环控制。（王淼、王湘念，2015）《智能制造发展规划（2016―2022年）》认为，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

智能制造的概念起源于20世纪90年代，最初出现在美国，其后发达国家纷纷将发展智能制造列入国家重点发展计划。美国在2012年提出“工业互联网”概念以推动再工业化战略，德国在2013年提出并实施“工业4.0”战略。我国于2015年推出《中国制造2025》，提出以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，构建以智能制造为重点的新型制造体系。这些国家战略均以推进智能制造为主攻方向。智能制造已经明确成为现代先进制造业新的发展方向。

在对智能制造国外先进经验分析方面，王媛媛、张华荣（2016）对于全球智能制造业发展现状及特点进行了分析，胡晶（2015）对于美国工业互联网、德国“工业4.0”以及我国“两化”深度融合等策略进行了比较。杨帅（2015）对于工业4.0与工业互联网进行了对比分析，发现二者在动因、内核、方向、结果等方面基本一致，但两国在工业和互联网领域的比较优势差异显著而导致两种模式在内涵、实现路径、实施重点与效果等方面明显不同。黄健、万勇（2016）指出德国推动工业4.0的战略意图在于试图主导以智能制造为基础的第四次工业革命，韩国推行制造业创新战略3.0在于以智能工厂为抓手推动制造业改革。

在我国智能制造发展现状方面，《智能制造工程实施指南（2016―2022）》指出，我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、信息化并存，不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。辛国斌（2016）认为我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段。李富（2016）认为我国智能制造业存在产业结构抑制了智能制造的需求、技术水平差异明显、配套能力不足、人才短缺等问题。赵程程、杨萌（2015）表明我国智能制造从技术层面进入到了应用层面。王友发、周献中（2016）指出国内目前对智能制造发展路径和模式的探讨更多集中在现象描述层面，缺乏微观机制和内部动力等视角的深入分析。

在我国智能制造发展经验方面，冷单、王影（2015）总结了浙江省发展智能制造的主要做法在于推进产品智能化开发、实施“机器换人”专项行动、推进成套装备示范应用等。张建宏（2015）指出扬州装备制造产业智能制造在于实施创新驱动发展战略、完善政策措施等。陶永、李秋实、赵罡（2016）认为航空智能制造的重点在于研发关键智能工艺装备、基于工业互联网的航空协同云制造等。王影、冷单（2015）从资金与投融资渠道、产业创新体系、产业结构调整等几个方面提出了我国智能制造装备产业的发展思路。白小明（2016）提出推进“互联网+”制造业研发平台、产品制造、制造业服务、供应链与物流的发展。李政新（2015）认为要建设智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制。黄群慧（2016）认为智能制造发展的关键在于突出战略引导、强化创新驱动以及完善制度环境。

在此基础上，探讨了影响智能制造发展的行为主体及促进智能制造发展的模式，研究了智能制造发展从初级智能装备到高级智能制造系统集成的循序渐进发展路径，最后提出以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化为突破口，共同推动智能制造的发展。

二、智能制造发展模式

（一）影响智能制造发展的行为主体

发展智能制造是一复杂的系统工程。从影响智能制造发展的因素来看，这些影响因素可以分为智能制造企业自身可控的内部因素与政府决定的而智能制造企业必须适应的外部因素两类。从内部因素看，市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对智能制造的发展具有重大影响。从外部因素看，产业政策、发展环境、生产业、信息业发展状况等企业不可控因素对智能制造的发展影响也不容忽视。这些影响因素涉及的行为主体主要包括政府、智能制造企业、智能装备制造企业、信息技术企业、生产服务企业等。智能制造企业的发展离不开政府提供的政策导向、人力资源、资金支持等社会环境。这些行为主体联系密切，相互制约，共同促进智能制造的发展。

1.政府。政府提供的经济发展环境、产业发展政策、金融与财税扶持政策等直接决定了智能制造企业的发展与营运空间。同时，政府还要营造公平竞争市场环境，为企业创造良好生产经营环境，以市场化手段引导企业进行结构调整和转型升级。《中国制造2025》明确提出要坚持“市场主导、政府引导”的基本原则。“市场主导”就要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用；“政府引导”就要更好地发挥政府引导作用，优化政务服务，完善和落实财税、产业、金融、土地、人才、贸易等相关支持政策，为企业发展创造良好环境。此外，政府还要推动资源配置效益最大化和效率最优化，强化企业在推进智能制造发展中的主体地位，激发企业活力和创造力。

2.智能制造企业。企业是市场经济的主体，智能制造企业在政府制定的各种政策所限定的发展与营运空间内，受经济利益的驱使，努力突破智能制造关键技术和核心部件，以新技术突破带动形成新产业、新业态，增强自主发展能力。

（三）突破口

1.以智能制造装备为基础推动智能制造的发展。装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的基础性、战略性产业，是制造业的核心和支柱，是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。目前，我国制造装备产业处于由自动化向智能化发展的初级阶段（辛国斌，2016）。《中国制造2025》包含的重大工程之一就是智能制造装备的研发。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》把智能装备作为带动装备制造业转型升级的突破口，以装备产品和装备制造智能化为重点，突出发展智能成套、智能电气和智能制造装备。装备智能化首先要实现产品信息化，即越来越多的制造信息被录制、被物化到产品中；产品中的信息含量逐渐增高，一直到其在产品中占据主导地位。

2.以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造。信息业的发展为智能制造的发展提供技术支撑，推动智能制造跨越式发展，信息业的发展也总是领先于智能制造的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用，可以引导传统制造业向智能制造的方向发展。以信息技术推动智能制造的发展是一项长期而缓慢的过程，但又是智能制造发展过程中必须跨越的一个环节。黄群慧（2016）指出智能制造的实现关键在于新一代信息技术系统的支持，为推进智能制造，一方面，要推动互联网企业逐步向制造业的渗透，另一方面，要推动制造企业的互联网化。《中国制造2025》强调新一代信息技术的4个发展方向包括：集成电路及专用设备、信息通信设备、操作系统与工业软件以及智能制造核心信息设备。发展智能制造，一定要优先发展智能制造相关的信息业，以此为手段来促进传统制造企业向自动化、智能化的转型。

3.技术改造升级为抓手推动制造业迈向智能化。技术改造是推动制造业采用先进的智能装备、促使生产系统智能化的一个有力措施，是提高企业技术水平、实现产品转型升级的一个有力手段，也是政府极力支持制造业实现智能制造转型的一个努力方向。《（中国制造2025）重点领域技术路线图（2015版）》明确要持续推进企业技术改造。河南省印发的《先进制造业大省建设行动计划》也要推动制造企业转型升级。《智能制造工程实施指南（2016―2022）》指出要持续推动传统制造业智能转型。邵安菊（2016）指出要将智能制造作为制造业发展的基本方向，促进制造业的转型升级以提高生产效率。我国制造业装备相对落后，机械化与自动化设备并存。在进行技改升级过程中，第一步是对传统的设备进行由机械化向自动化的升级，然后在此基础上，对现有设备进行智能化改造以便实现物理设备互通互联，最终实现智能制造。

四、具体做法

智能制造的发展涉及实现智能制造技术和系统、社会组织两个方面的问题。智能制造技术和系统是实现智能制造的基础，有效的社会组织可以积极促进和保障智能制造的实现。这两个方面是相辅相成、相互促进的关系，缺一不可。智能制造技术和系统的发展和实现是智能制造业努力的方向，而通过社会发展规划、财政税收等政策手段强力引导、驱动与促进智能制造的发展，人为推进或加快智能制造实现的进程，则是政府努力的方向。因此，发展智能制造的具体做法，需要从政府层面、行业层面、企业层面几个角度进行考虑。

（一）政府层面

政府积极制定推动智能制造发展的社会发展规划、各项扶植政策，为企业智能制造的发展与转型升级提供良好的发展环境。通过政策引导与推动，加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

1.完善保护知识产权等法律、法规与政策，提供良好的法制环境以为引资、投资创造良好的经济环境。

2.出台积极的财政与税收政策，促进智能制造的培育与发展。

3.支持生产业的发展，鼓励工业互联网、云计算等产业积极发展，完善智能制造服务支撑体系。

4.明确产业发展方向，优化c智能制造相关的投资结构。聚焦《中国制造2025》重点领域，启动实施一批重大技改升级工程，明确支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向。加强互联网基础设施建设，强力推进互联网在制造领域的应用。

5.创新人才培养模式、强化人才激励机制、落实各项人才政策，为智能制造培养与储备复合型人才。

6.以试点示范行动为抓手，推进成套装备示范应用，引领智能制造发展方向。

7.进行集聚发展。

（二）行业层面

在政府发展规划、财税政策等引导下，进行技术、装备、商业模式等的扬弃。

1.对于装备制造业，持续进行技术改造与升级，提供智能的装备。加快部署企业技术升级改造，推动产业迈向中高端。聚焦《中国制造2025》重点领域，发挥企业主体作用，按照有保有压的原则，以市场为导向，以提高质量效益为目标，启动实施一批重大技改升级工程，支持轻工、纺织、钢铁、建材等传统行业有市场的企业提高设计、工艺、装备、能效等水平，有效降低成本，扶持创新型企业和新兴产业成长。

2.对于生产业，以系统集成商的要求与发展为主线，带动信息技术软硬件技的发展。

3.对于生产制造业，对生产的产品进行智能化改造与升级，积极采用新型的商业与运营模式。

（三）企业层面

以利益驱动为诱因，以工业互联网、人工智能等信息技术为手段，积极引入机器人等智能制造装备，对传统制造工厂进行技术改造与升级。

1.对生产设备进行智能制造的改造与升级，适应智能制造的需要。

2.对生产的产品进行智能化改造与升级，提供智能化的产品。

3.积极采用新型的商业与运营模式。

4.积极推进机器换人。通过机器换人，把人从某些生产环节如环境恶劣、简单装配、精密检测等条件下解放出来，以便降低成本、提高效率。

5.对于新建企业，在资金、技术、设备等方面允许的情况下，尽量要求采用智能化装备进行生产。

五、结语

智能制造是《中国制造2025》的主攻方向。本文探讨了促进智能制造发展的模式，研究了从智能装备到智能制造系统发展的路径，提出以信息技术为手段对现有设备进行智能化改造、以智能制造装备为基础推动智能制造的发展、以技术改造升级为抓手推动传统制造业迈向智能化，这三个方面齐头并进，共同推动智能制造的发展。智能制造的发展是一项复杂的系统工程，需要政府、制造企业、生产服务业及其他相关方协同努力，它是一个渐进的过程，不可能一蹴而就。

智能建造研发篇5

借鉴德国工业4.0，师夷以求胜

工业4.0是德国率先举国实施的全球市场运动，对全球未来工业走向影响深远，作用明显。因此对于德国工业4.0，我们应全面深入研究，参考借鉴，然后师夷以求胜。德国工业4.0战略的要点可以概括为：建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成、实施八项计划。

建设一个网络：信息物理系统（CPS）网络。CPS就是将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。这是实现工业4.0的基础。

研究两大主题：智能工厂和智能生产。智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分，重点研究智能化生产系统和过程以及网络化分布生产设施的实现。智能生产的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。生产流程智能化是实现工业4.0的关键。

实现三项集成：横向集成、纵向集成与端对端的集成。工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，是为了实现各企业间的无缝合作，提供实时产品与服务;纵向集成是基于未来智能工厂中网络化的制造体系，实现个性化定制生产，替代传统的固定式生产流程（如生产流水线）;端对端集成是指贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合，这将最大限度地实现个性化定制。

推行八项计划：工业4.0得以实现的基本保障。一是标准化和参考架构，需要开发出一套单一的共同标准，不同公司间的网络连接和集成才会成为可能;二是管理复杂系统，适当的计划和解释性模型可以为管理日趋复杂的产品和制造系统提供基础;三是一套综合的工业宽带基础设施;四是安全和保障，在确保生产设施和产品本身不能对人和环境构成威胁的同时，要防止生产设施和产品滥用及未经授权的获取;五是工作的组织和设计，随着工作内容、流程和环境的变化，对管理工作提出新的要求;六是培训和持续的职业发展;七是监管框架，创新带来的诸如企业数据、责任、个人数据以及贸易限制等新问题，需要包括准则、示范合同、协议、审计等适当手段加以监管;八是资源利用效率，需要考虑和权衡原材料和能源的大量消耗给环境和安全带来的诸多风险。

构建工业4.0信息物理系统网络平台，决胜未来

当前中国工业的问题与现状不容忽视：大量从事低端加工的中小企业，缺乏创新能力和核心技术，简单工艺的平面管理，人口不断老龄化，资源日益枯竭等，因此虽说我国一直是制造大国，却不是制造强国。如今工业4.0来了，物联网、服务互联网将取代传统封闭性的生产制造系统，成为未来工业的根基，对于人口红利逐渐消减、工业发展正处于换挡期的中国而言，智能制造已被认为是改变“大而不强”工业现状的重要路径。

美、德等世界工业强国都高度重视信息物理空间构建，加强战略前瞻部署，并取得积极研究进展。中国要决胜未来的竞争，也必须在构建信息物理系统网络平台上先行一步。

超前部署建设国家信息物理系统网络平台。一方面，在国家新的信息化发展战略中加强对CPS的总体布局，研究制定CPS建设的战略目标、重点任务、发展路径和政策举措。同时，在制造业发展、智慧城市建设、国家网络和信息安全等工作中加强前瞻部署和应用推广。另一方面，组建一批国家信息物理系统网络平台，负责承担基础理论研究，组织力量研发突破CPS软件、传感器、移动终端设备等工具和装备，推动重点行业企业的开发应用。

启动国家智能制造重大专项工程。总体看，我国制造业发展仍然以简单地扩大再生产为主要途径，通过智能产品、技术、装备和理念改造提升传统制造业的任务艰巨而迫切。笔者建议从国家层面启动实施智能制造专项工程，加强技术攻关，开展应用示范，推动制造业向智能化发展转型。一是重点突破智能机器人。开展智能机器人及智能装备系统集成、设计、制造、试验检测等核心技术研究，攻克精密减速器、伺服驱动器、传感器等关键零部件;二是开展数字工厂应用示范。在全国范围内分行业分区域选取试点示范企业，给予扶持，建设数字制造的示范工厂，发挥其“种子”作用;三是推动制造业大数据应用。以行业龙头企业为先导，鼓励其应用大数据技术提升生产制造、供应链管理、产品营销及服务等环节的智能决策水平和经营效率。

用标准引领信息网络技术与工业融合。工业4.0战略的关键是建立一个人、机器、资源互联互通的网络化社会，各种终端设备、应用软件之间的数据信息交换、识别、处理、维护等必须基于一套标准化的体系。为了保障工业4.0的顺利实现，德国把标准化排在八项行动中的第一位，并在工业4.0平台下成立一个工作小组，专门处理标准化和参考架构的问题。可以说，标准先行是工业4.0战略的突出特点。为此，中国在推进信息网络技术与工业企业深度融合的具体实践中，也应高度重视发挥标准化工作在产业发展中的引领作用，及时制定出台“两化深度融合”标准化路线图，引导企业推进信息化建设。同时，还要着力实现标准的国际化，使得中国制定的标准得到国际上的广泛采用，以夺取未来产业竞争的制高点和话语权。

构建有利于工业转型升级的制度保障体系。工业4.0一方面增加了管控的复杂性，技术标准的制定需要符合相应的法律法规;另一方面也需要制定相应的规章制度促进技术创新。比如，采取一系列措施以加强制度保障，设立处理各类问题的专职工作组，制定和实施安全性支撑行动;要建立和完善有利于工业转型升级的长效机制，比如知识产权保护制度、人才培养和激励机制等，从而形成推动工业转型升级的制度保障。

产学研用联合推动制造业创新发展。通过产学研合作创新促进竞争往往是发达国家重要的战略意图。我国应充分吸收和借鉴发达国家产学研用联合模式，一方面，针对不同类型自发的产学研合作网络或产业研发联盟，政府要通过引导和支持的方式促进其发展;另一方面，选择几个重点行业和关键技术领域进行试点，以行业骨干企业为龙头，联合科研实力雄厚的大学和科研机构，组建多种形式的产学研研发联盟，充分调动各方资源和力量，共同推进工业4.0技术研发和应用推广。

智能建造研发篇6

自2006年以来，人工智能（ArtificialIntelligence，AI）的发展迎来了第三次浪潮。谷歌、IBM、百度、腾讯等商业巨头的参与，使得人工智能方向的科学研究从学术界的沙盘模拟演变为大规模团体实战[1]。2017年是中国人工智能战略驱动的最为关键的一年。3月，人工智能首次被写入政府工作报告。7月，国务院重点指出人工智能技术和产业的发展规划，即推动新一代人工智能技术的产业化与集成应用，发展高端智能产品，提升智能制造水平[2]。10月，报告指出促进人工智能和实体经济深度融合的战略方针。12月，工信部印发促进新一代人工智能产业发展的三年行动计划，旨在加快制造强国和网络强国建设。这一系列政策与方针都将人工智能作为重要的国家科技战略规划，为人工智能的发展布局提供了明确的时间表和路线图。

人工智能在国家战略层面地位已然举足轻重。人工智能方面的人才需要掌握系统而庞大的知识体系，涉及脑科学，数学、计算机等多门学科，这已经超出当前狭义计算机专业的培养内容。为加快人工智能方向的人才储备，2018年4月，教育部要求高校在计算机科学与技术学科设置人工智能方向，形成人工智能＋X”的复合专业培养新模式[3]。2018年，教育部正式批准35所高校首批建设本科人工智能专业，2019年9月首批人工智能专业的本科新生入学。到2022年，基本完成高校科技创新体系建设和学科体系的优化布局以适应新一代人工智能技术发展，在计算机大类专业下以人工智能为视角探讨本学科所应具备的新的内涵与外延。

目前，高校计算机专业采用的宽口径培养模式，在人工智能方面的人才培养具有相当的局限性，以至于高度浓缩到了仅仅给学生做高级科普的程度。学生难以全面深入地掌握人工智能知识技能，难以具备解决企业关键问题、适应产业发展趋势的能力。因此，在计算机大类专业下发展人工智能学科体系，独立建设人工智能专业，培养卓越的领域人才是当下人工智能战略发展的刚性需求。

二、人工智能产业发展现状

我国的人工智能发展仍处于探索阶段。图1显示了2017年全球高科技企业AI团队的规模统计数据。从图1可以看到，谷歌，微软等国外高科技企业，在AI团队上均有千人以上的规模，相较于国内行业领军者百度或腾讯等企业，领先幅度达到数倍之多。这一现象表明，我国在人工智能人才的储备上存在着巨大缺口，如何培养高质量、高水平、高素质的人工智能方向专业人才，是我国当前互联网、信息行业教育方向中一个亟待解决的重要命题。

图12017年全球高科技企业AI团队规模

图2全球AI领域高校数量分布

我国各重点大学早就展开了许多人工智能相关技术的研究，只是当时人工智能一般会放在研究生教育中，作为计算机科学、互联网信息技术等专业的一个研究方向进行具体探索。人工智能领域研究及学科建设方面都有着广泛而坚实的基础，教研成果丰富，师资力量雄厚。响应人工智能国家战略，我国各重点大学责无旁贷。

围绕人工智能专业建设，本文分析了国内外人工智能相关专业招生和就业现状，提出在计算机大类专业下建设人工智能的专业内涵，明确了人才培养目标，构建出有层次的课程体系架构。期望开拓出一条适应我国人工智能领域发展现状的人才培养模式，为人工智能学科体系布局做出贡献，有望为中国高等教育人工智能人才培养探索一条新的路径。

三、国内外人工智能相关专业招生及人才就业情况

一个领域的竞争归根结底是人才的竞争。人工智能的蓬勃发展造成了人工智能软硬件设计、算法设计、工程管理等各方面人才的稀缺。早在2016年的相关数据显示，中国人工智能的技术人才储备与市场需求之间存在着500万人的缺口。全球AI研究及直接从业者约有30万人，主要分布在高校、AI新兴企业、科技巨头以及其他领域。图2给出了截止2017年末，全球在相关人工智能相关领域高校专业的分布情况。全球主要有293所具有人工智能研究方向的高校，其中美国高校较早地开展了人工智能研究，占据全球的57.3%，一枝独秀。加拿大、中国、印度、英国等国家位于第二梯队，有着较大的提升空间。

国内外相关专业招生情况为人工智能专业的建设提供了一条认识与理解的渠道。斯坦福大学在人工智能领域居于世界领先地位，它在人工智能方面的本科教学涵盖的课程全面而前沿，包括计算生物学、语音识别、认知和机器学习等。学校授予计算机科学理学学士学位。加利福尼亚大学伯克利分校在研究生设置了计算机科学理学硕士学位，内置认知科学技术和人工智能相关的课程。卡内基梅隆大学拥有世界首屈一指的机器人技术，其计算机学院设有专门的机器学习系，包括机器学习辅修和统计机器学习专业。目前，国外高校还未直接将人工智能作为专业应用于本科学生培养。

人工智能的就业前景在当前相当广阔，人才市场需求亟大，但是大多集中于计算机视觉和语音识别等热门应用领域，造成其他领域的人才相对匮乏。国内的信息产业升级，互联网行业的转型，服务业、工业的智能研发都需要大量的人工智能专业人才。自2017年5月中国科学院大学成立人工智能技术学院以来，国内很多高校紧跟步伐，在人工智能人才培养上争相布局。清华大学计算机系从大一下学期开始，引导学有余力的学生进入智能技术与系统国家重点实验室或相关科研机构，跟随导师从事科研工作。北京大学开设的智能科学与技术专业主要建设机器感知、智能机器人、智能信息处理和机器学习等交叉学科的研究和教学。北京航空航天大学、上海交通大学和北京交通大学新设的人工智能研究院均是针对研究生集中培养。南京大学在2018年正式成立人工智能学院，由周志华教授任院长，建设机器学习与数据挖掘和智能系统与应用两个本科专业。

国内外大学本科教育阶段，都还未针对人工智能专业人才进行系统性、独立性地培养。我国每年人工智能方向的毕业生约2万人，远远不能满足市场对人才的需求。成都市人社局的报告明确指出，在成都市人工智能产业中，AI架构师、算法工程师、仿生机器人研发工程师等9类人才紧缺指数达到最高级别。本科教育阶段是学生掌握基础知识技能、形成科学思维、塑造人生价值观的黄金时期。因此，电子科技大学在本科计算机大类专业下开设人工智能专业进行优势提升和改进，直面国家战略需求，紧贴行业形势，为人工智能领域的发展增强年轻的生命力，为国家社会培养人工智能人才提供优质的平台和孵化园，为学生成材孕育强大的基础和肥沃的土壤。

四、人工智能专业建设探索

（一）把握专业建设内涵，明确人才培养目标

国家战略需求、社会人才缺口等宏观背景，是设立人工智能专业的必然因素。长久发展与传承，把握专业建设内涵和人才培养目标是教育的灵魂所在。在筹备人工智能专业的过程中，首先需要明确在计算机大类下建设人工智能专业的意义。自1956年约翰·麦卡锡等科学家正式提出人工智能学科以来，人工智能已逐渐发展成为一门广泛交叉的前沿科学。以计算机学科门类中各专业为基础，吸收生物科学、数学、哲学、文学等学科关键知识，不断促进人工智能学科的前向延伸和拓展。人工智能虽然是多学科融合发展的领域，但是它强调推理、知识、规划、学习、交流、感知，具备影像辨识、语言分析、人机对抗等计算机领域典型应用场景，与其它专业区分明显。同样的，人工智能的学科交叉特性明显不同于目前计算机大类下分的如大数据、信息安全等其他专业，应当作为计算机下独立的学科分支进行探索与研究。

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图3人工智能专业人才培养的基本要求

人工智能旨在模拟人的意识与思维过程，智能信息处理是它的主流研究和产业化应用方向。其主要的研究内容包括语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。近年来，人工智能在经济政治决策，控制系统，仿真系统等应用场景中得到了愈加广泛的重视。无论是从科学技术发展历史，还是从当今新时代新经济发展趋势来看，增设人工智能专业具有十分明显的合理性、迫切性。国内的许多高校将相关专业设置于自动化大类下，没有考虑到由于互联网、大数据等新技术领域带来的影响和冲击，难以强调并突出人工智能自身理论和技术应用，不能很好地满足工业界普遍趋势所提出的人才需求。

面向国家创新驱动发展战略”与新一代人工智能发展规划”的重大需求，本文详细剖析了相适应的专业人才培养的基本要求。本文创新性地提出人工智能专业人才所需的各项基本要求，如图3所示。优秀的人工智能方向专业人才应当具备个人素养，创新实践，领导才能以及专业技能四个基本方面的能力。从这四个方面出发，全方位引导与培养学生具备良好的个人素养、扎实的人工智能专业技能、突出的创新实践能力和卓越的领导才能，有效地成长为国际一流工程师、科学家和企业家，在我国人工智能产业发展中贡献力量。

（二）构建课程体系架构，明确毕业评价要求

人工智能专业规划必须清晰、目标明确。在课程设置方面，以学生素质为核心完成课程体系架构设置，构建完备的专业人才培养方案。教学任务分配层次分明地落实在课程实施上，开发严整的教学培养体系。课程体系架构有四大类模块，详细分为公共基础课程、计算机学科基础课程、人工智能专业课程和实践进阶课程。四个模块相互依赖，公共基础课程、计算机学科基础课、人工智能专业课程层层深入，筑起坚实的知识体系高墙，教学过程步步为营，培养学生从基础到专业的能力思维。公共基础课程扎实培养学生基础的人文素养和数理知识，掌握数理相关的建模、仿真、测试与评价过程，完成高中到大学的自然衔接过渡。计算机学科基础课程以硬件类、软件类与计算工具类课程为类别划分，从三个方面循序渐进地培养学生掌握计算机领域的核心知识。学科基础课程侧重于对计算机底层知识、人工智能数学基础能力、计算机原理的教学，为大二专业课程打下坚实基础。

人工智能专业课程下分为核心类、技术支撑类和平台类课程，核心类课程引领学生熟悉人工智能知识基础、行业技术和核心理论。在研究人工智能的众多分支领域中，学习技术支撑类课程力助学生把握成熟的技术和模型。平台类课程基于智能机器人研究创新开发平台，进行智能制造和设计。这些理论课程锻炼学生获取知识、应用知识和创新思维能力，使之为从事人工智能理论研究、技术开发与创新实践保驾护航。

实践进阶课程可以检验学生对理论知识的掌握深度。实践课程与教学贯穿人工智能专业学习始终，以开发动手能力、发掘创新思维、塑造科研精神为目的，培养学生在理论实践、创新创业、合作领导多方面的才能。首先，人工智能专业实验全面覆盖所开设专业的课程。其次，综合素质实践、专业实习、基地实践、毕业设计等环节逐渐帮助学生将课堂知识转换为科研与工程能力。此外，鼓励大二以上的学生加入实验室参与科研，使科研与教学相互融合促进。为学生构建创新实践平台，校企合作的实践实训机制保障了学生真实地了解企业发展动态和社会需求。在人工智能理论与技术两方面都能提升学生的创新实践能力，尽早地明确未来发展方向，制定生涯规划。目前，许多高校学生为了快速迎合时代需求，对人工智能领域浅尝辄止，缺乏扎实的基本功与充分的研究成果，急于求成，在求职过程中屡屡碰壁。因此，学校应提供最大帮助与支持，让学生明确研究方向，鼓励学生在国内外继续深造，成为人工智能领域有真材实料的人才。

国家社会的需求在动态发展，学生受到的教育和训练也应有明确的规划。现阶段的专业培养，对学生的要求应当不仅局限于四年知识的系统传授，更多地要求学生锻炼综合知识，专业技能，创新实践，自我修养等几个方面的能力，使学生成为在人工智能领域独当一面的栋梁之才。

综合知识方面，培养学生具备坚实的人文社科基础知识；具有正确的道德观、社会责任感和工程职业道德；具备数学、自然科学以及人工智能相关基础学科的知识，具备在经济学、管理学等可能应用领域的基本知识，培养学生全方面、多元化的科学素养。

人工智能技能方面，培养学生具备扎实的人工智能专业基础知识，能够针对典型应用领域的复杂工程问题和需求，结合人工智能相关原理与技术，设计系统级或单元级的解决方案。了解人工智能技术前沿研究的状态及趋势，能够基于科学原理并采用科学方法对工程问题进行研究，包括建模、算法设计、程序实现及实验、进行实验收集数据、分析与解释数据以及通过信息综合得到合理有效的结论，加强学生对专业知识的深入理解，分析应用能力。

创新实践方面，借助案例分析、项目设计、科学研究、创新实践竞赛等方式，让学生掌握基本的创新方法，具有创新意识和态度，能够提出创新性的技术路线与方案，并具备较强的方案实现与分析能力。从信息产业、医学、生物学、经济学等实际应用出发，锻炼学生结合面对多样化的应用场景的理论结合、模型设计、实验分析能力。

自我修养方面，让学生对学习过程进行不断的探讨与思辨，组织学生参与知识技术的分享讨论，培养学生在知识综述、工程设计和沟通辩论的能力。通过综合性的实践项目，学生具备充分的组织管理能力、语言和文字表达能力、人际交往能力以及在团队协作能力。培养学生对学习的正确认识，不断适应发展的意识，具备国际视野、跨文化交流、竞争与合作能力，最终成长为人工智能产业的高级人才。

人工智能专业的毕业生可选择继续在人工智能领域深造，进行更深入地研究，或是于信息产业高新技术企业、科研院所、政府部门等行业就业，从事人工智能的技术研究、系统研发以及工程管理和教育等工作。成为该领域的软硬件高端工程师、交叉学科的应用架构师、创新创业家、算法研究与理论创新科学家，为国家科技进步贡献重要力量。