工业智能创新发展报告（2026年）

中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所 2026年3月 工业智能创新发展报告 (2026 年) 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 当前，制造业正处于加速转型升级、迈向高质量发展的关键阶段，这既是战略发展要求，也是未来发展的必然趋势。新一轮人工智能技术创新演进，驱动制造业从“判别分析智能”向“自主决策智能”跃升，为制造业转型升级带来深刻的变革动力与重大历史机遇。 人工智能的深度融合发展勾勒出未来制造图景，呈现三个核心方向：一是主动高效与持续增值的创新，快速识别市场需求、创造新的产品方案，无缝连接研发与生产，实现创新效率、成本风险与价值链条的极限提升。二是高度自主化和敏捷柔性的生产，广泛形成几乎无需人工干预的黑灯自适应工厂，实现“换产不换线、改规格不停机、接单即投产”的敏捷制造。三是强韧性、开放化的资源组织，在面对市场波动、环境变化等极端情况下仍能保持连续、高效的交付运行。 未来图景对制造系统提出了全面感知理解、精准建模分析、深度智能决策和自主协同执行的新要求，驱动其面临一场体系“进化”：未来 3-5 年，有望构建形成“智能模型+数字孪生+智能体”的工业智能化系统。其中，智能模型具备强大的知识管理与综合推理能力，用于复杂决策支持与方案生成；数字孪生将提供可解释、高准确的分析能力，解决工业场景中低容错、高可靠问题；智能体是具备感知、决策、执行一体化能力的软硬融合系统，实现复杂决策的自主化执行。三者深度协同，共同构建需求到执行的智能闭环。 新的能力要求与体系带动呈现出技术应用演进的新趋势。技术创 新方面，一是智能模型实现多类型工业信息更广泛的理解与领域知识更深程度的认知；二是孪生与智能技术的融合实现更高效的建模、更精准的描述和更动态的进化；三是工业智能体向更自主与更协同的规划执行演进。模式演进方面，人工智能逐步与研发设计全流程、生产制造全过程以及供应链全环节融合，驱动形成全生命周期一体化优化、零缺陷精益制造、可重构柔性生产等未来制造模式。 我们希望本报告能够为政府决策部门和行业企业提供有益参考，助力各方精准把握工业智能发展方向和机遇，共同应对未来图景实现过程中可能面临的多重挑战，系统推进制造业智能化变革，共同为制造强国建设作出更大贡献。 目 录 一、 愿景篇：智能主导的制造新体系 ...................................................................... 1 （一）新机遇：制造业转型升级与人工智能颠覆性变革迎来历史交汇，带来全新发展机遇 ......................................................................................................... 1 （二）新图景：形成主动创新、柔性自主、韧性开放的未来工业图景 ......... 3 （三）新要求：未来图景对制造系统提出全面理解、精准映射、深度决策和自主规划的新能力要求 ......................................................................................... 4 （四）新体系：智能模型、数字孪生与智能体构筑未来系统架构 ................. 6 二、 技术篇：工业机理与数据智能深度融合 ........................................................ 10 （一）智能模型实现多类型工业信息更广泛的理解与领域知识更深程度的认知 ........................................................................................................................... 13 （二）孪生与智能技术的融合实现更高效的建模、更精准的描述和更动态的进化 ....................................................................................................................... 15 （三）工业智能体向更自主与更协同的规划执行演进 ................................... 18 三、 应用篇：制造模式演进与重塑 ........................................................................ 20 （一）研发设计：从效率优先走向高确定性自主性的流程变革 ................... 20 （二）生产制造：走向效率与柔性多目标平衡兼顾，拓展制造边界 ........... 24 （三）供应链：走向开放韧性的供应网络 ....................................................... 29 四、 展望篇：迈向未来图景的挑战与建议 ............................................................ 34 （一）挑战：未来工业图景的实现是一个需要长期探索和坚持的过程 ....... 34 （二）建议：做好未来准备，迎接智能化的“必答题” ................................... 35 图 目 录 图 1 工业人工智能体系架构 ............................................................................... 7 图 2 针对石化领域某具体问题的工业智能系统运行示例 ............................. 10 图 3 工业智能技术体系与核心趋势 ................................................................. 12 图 4 全生命周期一体化研发流程图 .................................................................. 21 图 5 空客代理模型工厂端到端流程 .................................................................. 24 图 6 生产制造流程与变革趋势 ......................................................................... 25 图 7 全面质量管理系统 .............................