三大研究方向引导中国智能制造快速发展

传感器作为物联网感知层的基石，堪称物联网发展的核心构件之一。其数量之多，预示着它在物联网架构中的基础地位。回溯全球传感器产业的起源，可发现其始于工业自动化的探索。自二十世纪七十年代起，为了提高生产效率，中央控制室开始调控生产节点的关键参数，流量、物位、温度和压力这四大要素的监测催生了传感器技术的诞生。早期的传感器作为测量仪器的一部分出现，随着技术的模块化发展，传感器逐渐崭露头角。

尽管国内在传感器技术研发方面取得显著进展，但仍面临两大挑战。传感器作为基础性构件，虽然技术含量高，但其售价相对较低，更多地是作为产业配套使用。这种情况在一定程度上降低了企业研发的积极性。国内传感器技术的知识产权保护不足，导致研发成果易被其他企业模仿使用，不利于产业的持续发展。

新材料的广泛应用和成本的不断降低为中国传感器产业的发展提供了千载难逢的机会。原子材料、纳米材料的出现使传感器在电器、机械和物理性能上表现出卓越的性能和更高的灵敏度。集成化、小型化的趋势让传感器功能更加丰富、应用更加广泛。随着技术和工艺的成熟，生产成本逐渐降低，为传感器产业的飞速发展提供了强大的动力。未来，传感器将在更多领域得到应用，深刻改变人类的生产生活方式。

中国制造2025的提出为中国制造业的发展注入了新的活力。无论是工业控制、汽车制造还是通讯环保领域，测控技术都发挥着至关重要的作用。为了缩小与全球半导体巨头的差距，我们需要发展自主知识产权的传感器技术和产品。未来的传感器技术将朝着集成化、网络化、智能化等方向发展，制造工艺和新型传感器的开发将成为重点。我们将努力让主导产品达到或接近国际先进水平。

软件是实现工业智能化的核心关键。在提升制造业生产效率、促进制造业改革方面，软件发挥着无可替代的作用。近年来，随着中国经济进入新的发展阶段，制造业面临新的挑战。以软件和物联网为手段实现智能制造是制造业发展的必然趋势。软件技术架构的变革使得以数据模型和算法为核心的软件变得至关重要。软件正在重新定义各行业的业务模式，工业互联网、工业4.0等概念正是在这一背景下应运而生。电力驱动的机器正在逐步转变为软件驱动的机器。

大数据和云平台是物联网领域的“大脑”。大数据的涌现不仅改变了人们的生活和工作方式，也改变了制造业企业的运作模式。传统产业正逐渐认识到大数据的巨大价值。通过全面感知、收集、分析和共享数据，大数据为制造业带来了全新的视角。大数据在制造业中的应用主要体现在实现智能生产和大规模定制两个方面。智能生产中，通过信息物理系统实现设备的数据融合和云计算分析，为生产提供决策指导；大规模定制则通过大数据分析满足个性化需求。大数据与物联网的结合将引发深远的产业变革，形成新的增长方式。网络众包、电子商务等正在重塑产业价值链体系。随着信息技术和物联网技术的飞速发展，我们现在能够通过传感技术实时获取数据，感知产品的每一个细微故障和所需的配件信息。这一切使得生产过程中的每一个环节都能得到精确控制，推动了生产智能化的实现。工厂的传感器们，像一群灵敏的侦察兵，不断采集着大数据，这些数据的丰富程度直接决定了“工业4.0”时代智能化设备的智能水平。

从能源消耗的角度看，利用传感器集中监控生产流程，可以及时发现能耗的异常波动和峰值情况，从而能在生产过程中实时优化能源消耗。对这些流程产生的大数据进行分析，更能在整体上显著降低生产能耗。

大数据，作为制造业智能化的基石，在制造业的大规模定制中发挥着至关重要的作用。它涉及数据采集、管理、订单处理、智能化制造以及定制平台等多个环节，其中定制平台是核心所在。当定制的数据积累到一定程度，大数据的应用便能得以实现。通过对这些数据进行深度挖掘，我们可以实现需求预测、精准匹配、时尚管理、社交应用以及营销推送等多种应用。

大数据的应用，不仅帮助制造业企业提高营销的针对性，降低物流和库存成本，还能减少生产资源投入的风险。对这些数据进行详尽的分析，将带来仓储、配送、销售效率的大幅提升和成本的大幅节约，并最大程度地减少库存积压，优化整个供应链。

为了满足消费者的个性化需求，制造业企业不仅需要生产出符合消费者偏好的产品和服务，还需要借助互联网平台获取消费者的个性化定制需求。由于消费者的数量庞大，每个人的需求都是独一无二的，且不断变化，这就构成了庞大的产品需求大数据。

消费者与制造业企业之间的交互和交易行为也会产生大量的数据。通过对这些动态数据进行挖掘和分析，可以让消费者参与到产品的需求分析和设计创新等环节中，为产品创新贡献智慧。制造业企业对这些数据进行处理，并将结果传递给智能设备，进行数据挖掘、设备调整、原材料准备等操作，最终生产出满足个性化需求的定制产品。