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首先，虚拟仿真设计

随着3D数字技术的发展，传统的基于体验的仿真设计模式逐渐转变为基于3D建模和仿真的虚拟设计模式，这使得未来的智能工厂避免了传统“3D设计模型→ 2D图纸→ 3D工艺模型”开发过程中信息传递链的断裂，放弃了2D和3D之间的转换，提高了产品R&D和设计的效率，保证了产品

随着仿真技术的发展，原来检查工件几何参数和干涉的几何仿真逐渐转变为产品加工、装配、拆卸、切割和成形的物理仿真，使未来的智能工厂能够在复杂的虚拟环境中模拟、分析和验证产品的生产效果，从而最大限度地缩短产品开发周期和降低成本，优化产品设计质量，最大限度地提高生产效率，增强企业竞争力。

未来，中国应重点突破mbd技术、物理仿真引擎系统架构和仿真模型。

其次，网络化智能设备

在网络条件下，生产设备的智能化程度将迅速提高，传统的制造模式将发生颠覆性的变化，具体体现在三个方面:生产设备的高度密集化、生产设备的智能化和制造方法的柔性化。

随着技术的进步和人工成本的逐渐增加，未来工厂的所有工作将逐步由系统控制的核心生产设备来实现。员工不会直接参与生产的一线工作，而只会从事一些高质量、复杂的劳动，如新产品开发、生产工艺改进、新机械设备的发明和创新。高密度的生产设备将逐渐降低未来智能工厂的生产成本，产品质量也将大大提高。

就生产设备的智能化而言，生产设备的网络化将有助于未来的工厂变得越来越智能化。依靠安全生产网络和系统，生产设备可以实现智能校准、智能诊断、智能控制、智能管理等功能以及生产设备之间的智能信息交换，协同性和开放性明显提高。随着智能生产设备的应用，未来的智能工厂生产过程更加灵活、高效和可持续。

在灵活制造方法方面，添加剂制造方法促进了智能工厂的绿色化和灵活性。传统的材料去除加工方法将逐渐被低能耗、低污染甚至无污染的添加剂制造方法所取代，特别适用于动力设备、航空空航天、汽车等高端产品上关键零部件的生产。

第三，模块化定制生产

在模块化生产模式下，多批次、小规模生产的盈利能力逐渐提高，产品越来越满足消费者的个性化需求，这体现在模块生产和模块组装上。

在模块生产方面，自由组合模块的生产有助于智能工厂变得越来越密集。传统的固定生产线将因不能满足客户的定制需求而逐渐消失，动态组合的模块化生产模式将成为主流。在模块化生产模式下，产品被分解成无数具有不同用途或性能的模块。每个模块将通过制造执行系统生产，这将消除未来智能工厂的浪费环节，确保质量，优化成本，缩短周期。

在模块组装方面，标准化模块和通用模块的结合提高了智能工厂定制生产的盈利能力。根据产品的性能和结构，选择符合要求的模块，通过模块结构的标准化，将选择的模块自由组装成满足客户个性化需求的产品，使未来的智能工厂产品更加丰富多样，功能更加齐全，性能更加稳定。

第四，大数据精益管理

通过工业大数据挖掘和分析，产品的R&D、生产和管理方法逐步创新，工厂管理越来越精益化。它体现在客户价值管理、精益生产和精益供应链中。

在客户价值管理方面，基于大数据的客户价值提升趋势明显。随着移动互联网、物联网等新一代信息技术逐渐渗透到产品生产的各个方面，支持大数据的软硬件也日益完善，安全和标准化程度也逐渐提高。通过对大数据在客户和工业企业之间的互动和交易行为的分析，产品的R&D和设计呈现出突出的发展趋势，产品的售后服务不断改进和完善。

在精益生产方面，基于大数据的制造变得越来越精益。通过实时采集生产过程中产生的大数据，制造企业可以对生产设备、用电量、能耗、质量事故等方面进行分析和预测诊断，及时发现生产过程中的错误和瓶颈并进行优化。通过使用大数据技术，未来的智能工厂将实现精益生产，并提高生产过程的透明度、绿色性、安全性和产品质量。

在精益供应链中，基于大数据的供应链优化趋势显著。随着大数据基础条件的成熟，制造企业可以获得完整的产品供应链大数据。通过分析这些大数据，可以预测备件的价格趋势和库存，克服传统供应链中缺乏协调和信息共享的问题，避免牛鞭效应，实现供应链的优化。基于大数据的精益供应链管理降低了智能工厂整个供应链的成本和浪费，提高了仓储和配送效率，实现了无库存或最小库存。

五、灵活的新型人机交互

随着技术集成的加速，人与机器之间的信息交换方式正在向更高的层次发展，新型的人机交互正在制造业领域逐步得到应用。它体现在两个方面:智能交互设备的灵活性和智能交互设备在工业领域的应用。

在智能交互设备的灵活性方面，技术和硬件的不断更新有利于智能交互设备灵活性增强优势的形成。随着移动互联网、物联网、云计算、人机交互和身份识别技术等核心技术的发展，交互设备的硬件越来越灵活，智能交互设备逐渐显示出设计自由新颖、功耗低、经久耐用和贴近人体等优势，为未来智能工厂实现新型人机交互奠定了基础。

在智能交互设备行业的应用中，灵活的智能交互设备有助于在智能工厂中实现新的人机交互模式。随着技术融合步伐的加快，灵活的智能交互设备已经逐渐从个人消费领域引入制造业。作为生产线装配和特殊环节工人的技术辅助工具，它使工人能够以新的方式与周围的智能设备进行交互，如声音和身体感觉。智能交互式设备行业的应用提高了未来智能工厂的透明度和灵活性。