中國制造業(yè)的發(fā)展提到了支撐智能制造的三大技術是機器人、智能裝備、3D打印，而要實現(xiàn)這三大技術就需要強調三個新的基礎研究方向：傳感器、軟件、大數(shù)據(jù)。

傳感器處于物聯(lián)網(wǎng)的三大架構層的感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的一個基礎層面，也將會是物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量最多的構件；軟件應用是實現(xiàn)工業(yè)智能化的一大關鍵核心，對于提升制造業(yè)的生產效率與促進制造業(yè)的改革方面有著無可替代的作用；大數(shù)據(jù)與云平臺將會是物聯(lián)網(wǎng)領域“大腦”，大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)將不僅改變著人們的生活與工作方式，也改變著制造業(yè)企業(yè)的運作模式。

傳感器

傳感器處于物聯(lián)網(wǎng)的三大架構層的感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的一個基礎層面，也將會是物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量最多的構件。

追溯全球傳感器產業(yè)的的起源，都是從工業(yè)自動化開始的。從二十世紀七十年代開始，為了提高工業(yè)生產和制造效率，人們開始嘗試通過中央控制室控制各個生產節(jié)點上的參量，包括流量、物位、溫度和壓力四大參數(shù)，從而催生了傳感器這一科學儀器。在傳感器概念出現(xiàn)之前，早期的傳感器是以整套儀器中一個部件的形式出現(xiàn)?；蛘呶覀兛梢赃@樣認為，傳感器概念的出現(xiàn)其實是測量儀器逐步走向模塊化的結果。

目前國內的傳感器技術研發(fā)，還面臨著兩個瓶頸。首先因為傳感器屬于基礎部件，存在著一個特性，即本身技術含量很高，但是售價卻比較低廉，更大的作用是作為一種產業(yè)鋪墊，需要和其他部件配套使用，才能最終形成價值，這在客觀上減少了企業(yè)研發(fā)的熱情;其次，國內對于傳感器的技術保護并不到位，很多時候企業(yè)投入了巨資研發(fā)的產品，很容易被其他企業(yè)“借用”，這從客觀條件上也不利于中國傳感器產業(yè)的形成。

當前，在全球范圍內，新材料的運用和成本的不斷降低，給中國企業(yè)發(fā)展傳感器產業(yè)實現(xiàn)迎頭趕超提供了最好的契機。原子材料、納米材料等使得傳感器在電器、機械以及物理性能方面表現(xiàn)更為突出，展現(xiàn)出更強的靈敏性。集成化、小型化使更多的功能被集成在一起，應用更寬廣，通用性更強。傳感器技術及工藝的不斷成熟與發(fā)展，使得生產成本降低，這些都在客觀上促進了全球傳感器產業(yè)的飛速發(fā)展。未來，傳感器必將在更多的領域取得新的應用，從而徹底改變人類的生產生活方式。

同時，中國制造2025的出臺，又給了中國制造業(yè)一次騰飛的歷史機遇。不管是在工業(yè)制造業(yè)的任何環(huán)節(jié)，測控技術必將起到至關重要的提升作用。為了盡快拉近與國外半導體巨頭之間的差距，中國的傳感器科研單位及生產廠家需要做的工作還有很多。在以工業(yè)控制、汽車、通訊、環(huán)保為重點的服務領域，我們需要發(fā)展具有自主知識產權的傳感器技術和產品，從而適應日益擴大的生產需求。

今后的傳感器技術將會朝著小型化、集成化、網(wǎng)絡化、智能化為方向發(fā)展，加強制造工藝和新型傳感器的開發(fā)，使主導產品達到和接近國外同類產品水平，中國制造正當其時。

軟件

軟件應用是實現(xiàn)工業(yè)智能化的一大關鍵核心。軟件對于提升制造業(yè)的生產效率與促進制造業(yè)的改革方面有著無可替代的作用。

近年來，我國經濟發(fā)展進入新的窗口期，制造業(yè)發(fā)展面臨新挑戰(zhàn)，由于受到資源和環(huán)境的約束，主要依靠資源要素的發(fā)展模式難以為繼，調整結構、轉型升級與提值增效已經刻不容緩。

如何形成經濟增長的新動力?從全球經濟產業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展態(tài)勢看，迎合物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，以軟件為抓手實現(xiàn)智能制造是制造業(yè)的必由之路。

如今，軟件技術架構發(fā)生了體系變革。應用系統(tǒng)在以感知技術為基礎的物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的加入下發(fā)生了質的變化。因此，以數(shù)據(jù)模型和算法為各領域服務的軟件變得至關重要，也迎來革命性的變革。

軟件正在重新定義經濟社會各領域的業(yè)務模式。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4.0”“先進制造”等都是在這樣的背景下提出的概念。同時，電力驅動的機器正在變成軟件驅動的機器。

近些年，美國、德國等發(fā)達國家提出了再工業(yè)化，目的就是借助新一代信息技術革命的制高點帶動經濟增長。無論是德國工業(yè)4.0還是美國工業(yè)制造，都是利用互聯(lián)網(wǎng)的概念，將技術嵌入到軟件行業(yè)，通過軟件再造業(yè)務流程，實現(xiàn)組織變革，實現(xiàn)零件和機器的互相交流，這就是所謂的正在向互聯(lián)網(wǎng)化、智能化、網(wǎng)絡化、服務化的方向發(fā)展。

軟件技術正在構建智能化的生產模式和產業(yè)結構。新一代信息技術和制造業(yè)深度融合，將引發(fā)影響深遠的產業(yè)變革，形成新的資產方式、產業(yè)形態(tài)和增長方式。所以，網(wǎng)絡眾包、電子商務等正在重塑產業(yè)的價值鏈體系。

大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)與云平臺將會是物聯(lián)網(wǎng)領域“大腦”，大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)將不僅改變著人們的生活與工作方式，也改變著制造業(yè)企業(yè)的運作模式。大數(shù)據(jù)可能帶來的巨大價值正在被傳統(tǒng)產業(yè)認可，它通過技術創(chuàng)新與發(fā)展，以及數(shù)據(jù)的全面感知、收集、分析、共享，為企業(yè)管理者和參與者呈現(xiàn)出看待制造業(yè)價值鏈的全新視角。

大數(shù)據(jù)對制造業(yè)的意義

1、實現(xiàn)智能生產

在智能制造中，通過信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)工廠/車間的設備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合，使得生產大數(shù)據(jù)傳到云計算數(shù)據(jù)中心進行存儲、分析，形成決策并反過來指導生產。

過去，設備運行過程中，其自然磨損本身會使產品的品質發(fā)生一定的變化。而由于信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，現(xiàn)在可以通過傳感技術，實時感知數(shù)據(jù)，知道產品出了什么故障，哪里需要配件，使得生產過程中的這些因素能夠被精確控制，真正實現(xiàn)生產智能化。因此，在一定程度上，工廠/車間的傳感器所產生的大數(shù)據(jù)直接決定了“工業(yè)4.0”所要求的智能化設備的智能水平。

此外，從生產能耗角度看，設備生產過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登闆r，由此能夠在生產過程中不斷實時優(yōu)化能源消耗。同時，對所有流程的大數(shù)據(jù)進行分析，也將會整體上大幅降低生產能耗。

2、實現(xiàn)大規(guī)模定制

大數(shù)據(jù)是制造業(yè)智能化的基礎，其在制造業(yè)大規(guī)模定制中的應用包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、訂單管理、智能化制造、定制平臺等，核心是定制平臺。定制數(shù)據(jù)達到一定的數(shù)量級，就可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)應用。通過對大數(shù)據(jù)的挖掘，實現(xiàn)流行預測、精準匹配、時尚管理、社交應用、營銷推送等更多的應用。同時，大數(shù)據(jù)能夠幫助制造業(yè)企業(yè)提升營銷的針對性，降低物流和庫存的成本，減少生產資源投入的風險。

利用這些大數(shù)據(jù)進行分析，將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升和成本的大幅下降，并將極大地減少庫存，優(yōu)化供應鏈。同時，利用銷售數(shù)據(jù)、產品的傳感器數(shù)據(jù)和供應商數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)，制造業(yè)企業(yè)可以準確地預測全球不同市場區(qū)域的商品需求。由于可以跟蹤庫存和銷售價格，所以制造業(yè)企業(yè)便可節(jié)約大量的成本。

實現(xiàn)消費者個性化需求，一方面需要制造業(yè)企業(yè)能夠生產提供符合消費者個性偏好的產品或服務，一方面需要互聯(lián)網(wǎng)提供消費者的個性化定制需求。由于消費者人數(shù)眾多，每個人需求不同，導致需求的具體信息也不同，加上需求不斷變化，就構成了產品需求的大數(shù)據(jù)。

消費者與制造業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為也將產生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些消費者動態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析和產品設計等創(chuàng)新活動中，為產品創(chuàng)新作出貢獻。制造業(yè)企業(yè)對這些數(shù)據(jù)進行處理，進而傳遞給智能設備，進行數(shù)據(jù)挖掘，設備調整，原材料準備等步驟，才能生產出符合個性化需求的定制產品。