当前，全球高端制造业正在经历新一轮的变革浪潮，以大数据、云计算、物联网、5G、人工智能等为代表的新一代信息技术正加速向工业领域融合渗透，推动工业互联网、工业4.0、智能制造等先进工业理念不断涌现。随着与重大技术装备产业融合程度的不断加深，新一代信息技术必将驱动重大技术装备产业体系产生深刻变革。
新一代信息技术为重大技术装备产业带来变革
物联网、人工智能等技术的叠加，提升了重大技术装备自感知、自决策能力，促进装备产品的智能化发展。通过对装备自身运行状态的感知，构造分析、决策、优化的闭环，大幅提高重大技术装备的智能化水平，提升重大技术装备性能和综合竞争力。例如，西门子通过在燃气轮机上添加采用人工智能技术的自主控制器，实时优化燃气轮机性能，控制燃气轮机处于最佳燃烧过程，确保燃气轮机在全寿命、全工况周期内始终处于最佳运行状态，从而使燃气轮机功率提高约3.5MW，氮氧化物减排15%~20%。GE公司通过安装在飞机发动机上的智能传感器采集发动机在运行过程中产生的数据，并基于大数据传输与云计算平台降低了发动机故障诊断时延。通过对数据的处理分析，实现了对发动机及其核心零部件的状态监测、衰退趋势分析、故障诊断和寿命管理，使得发动机的维修准备率降低70%，突发故障率降低10%。
人工智能、云计算等技术的叠加，提升了装备研发过程的分析与计算能力，促进重大技术装备研发创新体系的变革。人工智能等新一代信息技术能够提升重大技术装备创新能力和效率，加速推动重大技术装备设计研发水平的进步。例如，NASA使用人工智能创成式设计方法，在设置特定的约束条件后，设计软件即可通过人工智能和云计算技术在短时间内快速给出数百种不同的设计解决方案。该设计方法与传统设计方法相比，将星际着陆器的重量降低35%，而且随着系统对设计数据的采集、分析与学习，创成式设计可以更加快速地进行迭代设计，从而将原本需要2~4个月的迭代设计时间缩短至2~4周。Ambyint公司通过自身积淀的人工举升采油法的物理学知识以及45TBS、1亿小时的油井运行数据建立了分析模型，通过对历史数据的分析和模型的训练，实现了石油液压系统的优化设计。
5G、物联网、人工智能等技术的叠加，提升了对海量工业数据的采集、汇聚与分析能力，促进重大技术装备制造过程提质增效降本。通过对生产过程的广泛互联与“人机料法环”数据的汇聚、集成与深度分析，精准地找出与生产质量和生产效率最相关的关键参数，并给出面向全生产过程的最优参数，从而大幅提升重大技术装备的制造品质及生产效率。例如，德国弗劳恩霍夫生产技术研究所对喷气式发动机扇叶盘制造开展了测试，利用5G毫秒级的低时延能力和物联网技术，实时监测、反馈生产过程中的数据，实现了对生产环节的工艺管控与优化，使得打磨时间缩短25%，质量提升20%，节约资金2000万欧元。中车株机采集生产过程数据信息，通过大数据和人工智能技术，实现了人员、AGV设备、物料、产线全部数字化对接，解决了制造产线之间的协作问题，使得11条子生产线达到最大化的协同平衡，转向架的构架、车轮和车轴3条生产线之间的相互等待时间基本为零，推动现场工作人员减少50%，生产效率提升30.1%。
物联网、大数据、区块链等技术的叠加，提升了企业对产业链上下游的整合、连接和协同能力，促进重大技术装备供应链的优化。通过汇聚产业链上下游企业，并基于数据模型进行组织、优化，进而提升企业对重大技术装备供应链的管理、组织效能。例如，徐工集团运用物联网、云计算、大数据等技术，汇聚产业链上下游企业，将供应链紧密协同了起来，基于“智﹢”信息化平台的供应商管理系统、生产物流管理系统、智慧物流信息系统等成套化系统，将供应链协同可视化，降低了供应链的运营成本，实现了供应链的整合优化，使得全球采购环节成本每年降低5.99亿元，成品物流环节成本每年降低3000万元，供应链一体化运营成本降低18%。波音公司基于互联网与区块链技术使得每个制造商、飞机所有者、维护者和政府监管机构都可以访问、追踪生产环节以及上下游供应商的生产信息，每个零部件的细节信息都能被完整掌握，显著减少了信息不对称带来的问题。
大数据、物联网等技术的叠加，提升了企业对跨界资源的整合能力，促进重大技术装备商业与服务模式的开拓创新。整合不同行业、不同领域的资源，打造数据驱动的新型产融模式和新型服务模式，为重大技术装备产业催生全新价值空间。例如，三一集团基于树根互联根云工业互联网平台，通过融资租赁或者经营性租赁运营超过50%的设备，每年管理超300亿元的在外货款。与此同时，三一集团还与久隆、三湘银行展开合作，开发用于精准定价与风险选择的数据产品，帮助久隆保险完成UBI保险产品及延保产品的定价。日本小松开发并实施了Smart Construction，即智能施工解决方案。通过将设备位置、设备状态、设备工作时间及施工现场三维数据实时传递至小松云，小松云在对数据进行分析后，再将施工设备相关状态信息、施工计划、施工方案等发送给现场施工人员，从而辅助施工人员进行施工，实现施工方案优化。
重大技术装备产业智能化发展面临的问题与建议
目前，我国重大技术装备产业智能化发展还存在一些亟待解决的问题。一是部分企业发展智能化装备存在发展动力不足、发展资金不足的情况；二是重大技术装备与新一代信息技术的融合发展仍存在较多技术难点，阻碍了重大技术装备产业的智能化发展；三是部分重大技术装备企业本身的信息化建设基础不足，无法支撑重大技术装备产业向智能化迈进；四是参与新一代信息技术与重大技术装备融合发展的主体较少，还未构建起融合发展的开放生态。
针对以上问题，特提出四条建议。一是加强顶层设计，培育智能化重大技术装备。遴选一批基础好、价值高的典型重大技术装备产品，实施智能化提升工程。同时，开展关键融合技术攻关，推动云计算、5G、大数据、人工智能等新一代信息技术在重大技术装备产品的集成应用。
二是推进新基建，为重大技术装备产业智能化发展奠定良好基础。加快5G、大数据平台等通用新型基础设施建设，从而夯实重大技术装备产业智能化转型发展基础，促进重大技术装备产业智能化水平的整体提升。
三是推进应用普及，宣传示范应用成果。组织开展重大技术装备智能化优秀应用案例遴选工作，树立各行业重大技术装备智能化应用标杆。编制优秀应用案例手册，并借助行业协会或产业联盟等各类宣传渠道公示推广，充分发挥辐射带动效应。
四是培育产业生态，共筑重大技术装备智能化解决方案。发挥平台资源汇集优势，吸引多类创新主体参与新一代信息技术与重大技术装备融合技术解决方案的研发，形成开放创新生态。支持高校、科研院所、制造企业通过产业联盟、创新中心等手段构建协同机制，填补研发与工程化之间的鸿沟，形成“研发—应用—改进”良性循环。
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