工业互联网与智能制造推动下的自动化技术 演进、挑战与未来

摘要：本文基于2018年NIMF主旨报告人李少远教授的观点，探讨工业互联网与智能制造背景下自动化技术的演进路径、面临的挑战及未来发展方向。文章首先梳理工业互联网与智能制造的内涵与关系，进而分析自动化技术从传统控制向网络化、智能化转型的趋势，最后讨论关键挑战与对策。

一、引言

随着新一代信息技术与制造业的深度融合，工业互联网与智能制造已成为全球制造业转型升级的主攻方向。自动化技术作为制造业的核心支撑，正经历着从封闭走向开放、从单机走向互联、从自动化走向智能化的深刻变革。2018年NIMF主旨报告人李少远教授在报告中系统阐述了工业互联网与智能制造推动下的自动化技术发展趋势，为理解这一变革提供了重要视角。

二、工业互联网与智能制造的内涵与关系

工业互联网是连接工业全要素、全产业链、全价值链的网络基础设施，通过人、机、物的全面互联，实现数据驱动的生产与服务优化。智能制造则是在工业互联网支撑下，以数据为核心要素，实现制造过程的自主感知、决策与执行。二者的关系可以概括为：工业互联网提供连接与数据基础，智能制造体现应用与价值实现，共同构成制造业数字化转型的双轮驱动。

三、自动化技术的演进趋势

在工业互联网与智能制造推动下，自动化技术呈现三大演进趋势。其一，从设备自动化向系统自动化拓展，控制系统从单机控制走向产线、车间乃至工厂级的协同优化。其二，从封闭控制向开放互联转变，传统工业控制网络与IT网络融合，边缘计算与云平台协同，实现数据纵向贯通。其三，从自动化向智能化跃升，人工智能、大数据分析等技术与控制技术结合，形成预测性控制、自适应优化等新型控制范式。AI与自动化的深度融合正在重塑控制系统的设计理念与运行模式。

四、关键挑战与对策

自动化技术的变革伴随多重挑战。一是安全挑战，工业互联网开放互联带来网络安全风险，功能安全与信息安全需协同保障。二是实时性挑战，云计算与边缘计算分工需满足不同控制任务的时延要求。三是标准与互操作挑战，异构设备与系统间的互联互通需要统一标准。四是人才挑战，复合型自动化人才缺口显著。报告中特别强调了新一代自动化人才需要具备控制、通信与信息的综合素质。对策包括：构建纵深安全防护体系、发展边缘智能与确定性网络、推进标准化工作、加强学科交叉与产教融合的人才培养、以及系统工程方法在跨学科规划中的作用（结构化系统工程与规划）。

五、未来展望

The automation technology will continue to evolve towards autonomous intelligent systems. Digital twins, 5G/TSN-enabled industrial communication, and edge AI will further integrate to enable flexible, reconfigurable, and self-optimizing manufacturing

模式，尤其在整体工程规划中需采用多维系统方法，(结构化系统工程与广义系统方法论理念与传统数字自动化概念的融合)，将有助于形成人机协同、虚实融合的智能制造新生态。

六、

工业互联网与智能制造背景下的自动化技术变革，是信息技术与控制技术深度融合的必然结果。唯有把握趋势、应对挑战、培养人才，方能在新一轮制造业竞争中赢得主动。李少远教授的报告为我们理解和发展这一技术路径提供了系统化视角，其关于基础设施升级、安全实时保障、人才培养以及系统工程方法的论述值得深入思考。