流程工业在我国国民经济中占有基础性的战略地位，产能高度集中，数字化和网络化基础较好，最有可能在新一代智能制造领域率先实现突破。^[21]新时代背景下，流程工业智能优化制造的发展目标是“在已有的物理制造系统基础上，充分融合大数据和人的知识，通过云计算、（移动）网络通信和人机交互的知识型工作自动化以及虚拟制造等现代信息技术和人工智能，从生产、管理以及营销全流程优化出发，推进以高端化、智能化、绿色化和安全化为目标的流程工业智能优化制造，不仅要实现制造过程的装备智能化，而且制造流程、操作方式、供应链管理、安环保障也实现自适应智能优化”。^[22]

一方面，要在工程技术层面实现“四化”：①数字化，结合过程机理，采用大数据技术建立企业的数字化工厂，实现虚拟制造；②智能化，充分挖掘机理知识和专家知识，采用知识型工作自动化技术实现企业的智能生产和智慧决策；③网络化，依托物联网和（移动）互联网技术，发展基于信息物理系统（Cyber-Physical System，CPS）的智能装备，实现分布式网络化制造；④自动化，采用现代控制技术，实现自动感知信息，主动响应需求变化，进行自主控制。^[23]

另一方面，要在企业运行层面实现“四化”：①敏捷化，对市场变化做出快速反应，实现资源动态配置和企业的柔性生产；②高效化，实现企业生产、管理和营销的全流程优化运行，构建实时动态化生产模式；③绿色化，对工业生产的环境足迹和危险化学品能实现全生命周期的监控，实现能源的综合利用和污染物的近零排放；④安全化，保证生产流程的本质安全和企业的信息安全，并通过故障诊断和自愈控制技术实现生产制造过程的安全运行。^[24]

流程制造业生产过程智能化的本质是智能感知、优化控制和决策（图3-5）。流程工业智能优化制造的关键是工艺设计的优化和生产全流程的全局优化。具体来看，流程工业工艺设计的优化包括：一是优化已有的生产工艺和生产流程，二是结合智能化技术产生新的生产工艺，以生产高性能、高附加值的产品^[25]。生产全流程的全局优化是指实时跟踪全球原料变化和市场需求趋势，以流程工业高效化、绿色化发展为目标，从原料采购、经营决策、计划调度、工艺参数、生产全流程控制实现产品生产和企业管理的全局优化，从而实现企业综合生产指标的优化控制^[26]。

图3-5　流程制造业生产过程智能化的本质^[27]

从我国流程工业未来实现高质量发展的核心关键（图3-6）来看，高校认为最重要的因素是利用人工智能技术，实现工艺设计的优化与生产全流程的全局优化；实现工业软件的国产化，自身掌握核心关键技术；培养流程工业传统专业与人工智能技术相结合的跨学科人才。企业认为最重要的是利用人工智能技术，实现工艺设计的优化与生产全流程的全局优化；使用工业互联网平台，形成流程制造的大数据集成；实现工业软件的国产化，自身掌握核心关键技术。可以看出，高校和企业对流程工业未来发展核心关键的认识具有一致性，但也存在一定的差异：高校将跨学科人才的培养作为重要因素之一，而企业则更加关注核心关键技术的突破与应用。

图3-6　我国流程工业未来实现高质量发展的核心关键

【注释】

[1]柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造　［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.

[2]钱锋.新时代我国流程工业工程科技人才培养发展战略研究［R］.上海，2020.

[3]中国电子技术标准化研究院，深圳华制智能制造技术有限公司，东北大学.流程型智能制造白皮书［R］.北京，2019.

[4]钱锋.新时代我国流程工业工程科技人才培养发展战略研究［R］.上海，2020.

[5]中国电子技术标准化研究院，深圳华制智能制造技术有限公司，东北大学.流程型智能制造白皮书［R］.北京，2019.

[6]柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.

[7]柴天佑.制造流程智能化对人工智能的挑战［J］.中国科学基金，2018（3）：251-256.

[8]樊炯明，胡山鹰，陈定江，等.流程制造业本质性分析［J］.中国工程科学，2017（19）：80-88.

[9]樊炯明，胡山鹰，陈定江，等.流程制造业本质性分析［J］.中国工程科学，2017（19）：80-88.

[10]问卷调查概况见本书4.2.1小节。

[11]柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.(www.daowen.com)

[12]毛帅，王冰，唐漾，等.人工智能在过程工业绿色制造中的机遇与挑战［J］.Engineering，2019（6）：995-1002，1103-1111.

[13]褚健.流程工业智能工厂的未来发展［J］.科技导报，2018，36（21）：23-29.

[14]毛帅，王冰，唐漾，等.人工智能在过程工业绿色制造中的机遇与挑战［J］.Engineering，2019（6）：995-1002，1103-1111.

[15]“安全环保”等8个考察指标参考来源：中国电子技术标准化研究院，深圳华制智能制造技术有限公司，东北大学.流程型智能制造白皮书［R］.北京，2019.

[16]钱锋，桂卫华.人工智能助力制造业优化升级［J］.中国科学基金，2018（3）：257-261.

[17]褚健.流程工业智能工厂的未来发展［J］.科技导报，2018，36（21）：23-29.

[18]褚健，谭彰，杨明明.基于工业操作系统的智能互联工厂建设探究［J］.计算机集成制造系统，2019（12）：3026-3031.

[19]毛帅，王冰，唐漾，等.人工智能在过程工业绿色制造中的机遇与挑战［J］.Engineering，2019（6）：995-1002，1103-1111.

[20]毛帅，王冰，唐漾，等.人工智能在过程工业绿色制造中的机遇与挑战［J］.Engineering，2019（6）：995-1002，1103-1111.

[21]“新一代人工智能引领下的智能制造研究”课题组.中国智能制造的发展路径［J］.中国经济报告，2019（2）：36-43.

[22]钱锋，桂卫华.人工智能助力制造业优化升级［J］.中国科学基金，2018（3）：257-261.

[23]钱锋，桂卫华.人工智能助力制造业优化升级［J］.中国科学基金，2018（3）：257-261.

[24]钱锋，桂卫华.人工智能助力制造业优化升级［J］.中国科学基金，2018（3）：257-261.

[25]柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造　［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.

[26]柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造　［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.柴天佑，丁进良.流程工业智能优化制造［J］.中国工程科学，2018（20）：51-58.

[27]柴天佑.制造流程智能化对人工智能的挑战　［J］.中国科学基金，2018（3）：251-256.