三、智能制造的技术框架

智能制造是制造企业未来的发展方向，也是提升制造企业核心竞争力和经济效益的主要手段，其发展得到了各国政府的重视，德国政府推出的工业4.0规划中，明确指出智能工厂是未来的重要发展方向（Nikolaus,2013）。中国科技部发布了智能制造科技发展“十二五”专项规划，以促进我国智能制造产业的发展（中华人民共和国科技部，2014）。

智能制造涉及的内容和技术非常广泛，图1.19给出了智能制造的技术框架。以下对技术框架中涉及的各部分内容进行介绍。

（一）智能制造的基础理论、方法与标准体系

建立智能制造基础理论与技术体系，重点突破设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化中的基础理论与共性关键技术，完善智能制造基础技术、技术规范与标准制定，为我国制造业实现低碳、高效、安全运行和可持续发展提供基础理论与技术支撑。建设一批高水平的国家重点实验室、工程技术研究中心和示范基地，突破智能制造与设计的重大技术难题，建立系统技术与服务平台，培养造就一支高水平、高素质的科技创新队伍。

开展智能制造战略研究、行业应用发展模式研究，研究制定相关标准、规范，形成智能制造标准体系，开展智能制造指数调查统计与分析、第三方监理服务、绩效评价、技术咨询等服务工作。

智能制造与设计标准体系包括接口、评测、流程、安全、产品和零部件、材料等6类标准。

（1）接口标准。包含电子信息与数据标准（格式）、通信与语义标准（内容）、物理接口标准。

（2）评测标准。包含流程效率评测标准、能源效率评测标准、制造效率评测标准、废弃物探测评测标准、排放探测评测标准。

（3）流程标准。包含设计流程标准、制造流程标准、商业流程标准、闭环管理标准。

（4）安全标准。包含制造和产品使用过程中的劳动和环境保护标准、企业运作和商业环境中涉及的网络安全和数据安全相关标准。

（5）产品和零部件标准。包含与产品和零部件相关的技术标准，如标准件库、产品数据交换标准、产品工艺标准、产品包装标准、产品质量标准、产品回收和拆卸标准等。

（6）材料标准。包含与材料相关的标准，如各类金属和非金属材料标准、塑料材料标准、磁性材料标准、材料有毒性标准等。

（二）智能制造的关键技术

智能制造与设计的关键共性技术可以分为智能设计技术、智能制造技术、智能管理技术、嵌入产品的关键智能技术、信息化支撑平台技术。

1．智能设计技术

采用信息化和智能化的技术、部件和研发手段，开展智能设计技术研究和应用，提高产品、服务和企业的智能化水平，以保护自然环境和实现可持续发展为目标，改变传统的以单纯地追求产品或企业价值最大化的设计理念，促进环境、社会、企业、个人的和谐发展。

智能设计技术包含的内容有：

（1）能源自主工厂的设计。发展生产场所能源技术和框架，降低能源消耗和保证可靠的能源供应。根据生产场地的能源需求，依靠自己产生能源，加强可再生能源利用。

（2）可持续供应链设计。过去许多外包失败的原因是忽略了劳动力技能、运输时间和成本、生态问题等因素，现在许多公司开始重新为其生产地选址。发展一个考虑所有这些因素的可持续供应链的整体模型，有助于企业进行可持续性的供应链运作。

（3）绿色产品设计技术。集成化考虑产品设计和制造过程，发展绿色产品的新架构，并据此发展新的能量高效和环境友好的生产系统。

（4）模块化产品设计技术。通过模块化的产品设计，提高产品模块化和可重用水平，提高产品后期制造和维护过程的效率。

（5）已开发利用过并已废弃的工厂再造。发展新的商业模型，对工厂进行再造，提升已开发利用过并已废弃的工厂的效益。因此，需要发展支撑工具和方法学，如即插即互操作的装备，互操作接口，快速仿真，再编程工具，改善工厂控制、装配和拆卸特性的方法。

2．智能制造技术

实施智能制造技术就是要在制造过程控制和管理中充分利用传感器技术、无线通信技术、信息化技术、先进控制技术和现代管理理念，提高制造过程的智能化水平，提高制造效率和产品质量，减少废物排放和能源消耗，实现企业、环境和社会的可持续发展。

智能制造技术的研究内容包括：

（1）高质量嵌入式制造系统。在产品和装备中嵌入智能装置，并通过无线方式接入网络，利用智能控制系统对其进行远程实时监控。实时采集数据，远程监控和分析制造操作，控制制造质量。

（2）材料重用优化技术。研发新的方法和工具，在产品报废后提高其材料重用水平。包括自拆卸技术、逆向制造方法、复合材料、IT工具、大公司和中小企业的材料重用的最佳实践。

（3）利用替代燃料和原材料的资源恢复技术。由于在能源密集型工业中大量使用废弃材料来代替常规燃料或原材料，故从这种材料流中恢复矿物质成为未来制造过程的关键环节。研究重点是发展新的技术解决方法，使恢复矿物质的过程能够以一种经济和生态的方式完成。

（4）预测性维护技术。应用嵌入式技术，将用户和操作者的信息集成到PLM（产品全生命周期管理）中，形成闭环的PLM系统，并利用感知到的信息，对设备进行预测性维护。

（5）可持续的包装技术。包装是废品产生的重要因素之一。为了降低其对环境的影响，减少浪费，需要发展新的包装方法，提高重用水平，采用可生物降解的材料、环境友好或可食用的包装。需要考虑现行的标准和法规，从生态和商业两方面找到最优包装方法。

（6）减排技术。资源和能源密集型企业排放了大量温室气体和其他污染物。减排技术需要在一个行业进行协同规划和开展。预期效益可以在不同的行业中通过开展类似的减排和污染物过滤技术获得。

（7）提高废物利用率的技术。从废物中提高替代能源和原材料的利用，以代替自然资源的使用，达到降低资源密集型企业对环境的影响。而这需要提高预处理和升级方面的技术，对已有成熟应用经验和处理流程进行跨行业的示范应用也是提高废物利用率的有效途径。

（8）废热的智能利用技术。流程工业是低中温废热产生的地方，这些废热大部分没有被利用。可以预期的成果包括跨工厂废热利用的分析方法、复原技术和不同温度的废热跨厂利用的合作示范。

3．智能管理技术

基于智能信息感知和泛在信息服务技术，采用先进的管理模式和决策模型，对产品的全生命周期过程进行智能管理，提高产品整个生命周期的价值，减少产品全生命周期的资源、能源消耗和对环境的不利影响，促进经济、社会和环境的和谐发展。

智能管理技术包含的主要内容有：

（1）建立可持续评价指标。为产品的过程和可持续性指标（绿色、可持续性标度）建立计分卡。计分卡和指标需要考虑产品全生命周期中可持续性的所有支柱（环境、社会）、公司和供应链的信息。计分卡将被决策者用来为公司选择最好的可持续性方案，用户则可以使用指标来理解产品的真实影响，或者用来选择最可持续的产品。

（2）发展实时生命周期评估技术。发展一套实时生命周期评估方法学和一组工具，用来精确评估产品的生命周期影响（LCA）和生命周期成本（LCC），供设计者在设计过程中实时应用。这组工具通过使用过去产品的生命周期数据和评价情况，在新产品研发阶段和全生命周期中精确评估新产品的全生命周期影响和成本。

（3）发展基于成本的全生命周期管理（PLM）技术。成本是产品相关决策的基本准则，制造商关心降低制造成本，客户希望得到低成本的产品，二手设备基于其预计的成本采用不同的处理方法。目前的应用中每个参与者都没有从全局的视角考虑成本的问题，因此，在产品的整个生命周期采用集成化的成本管理对于最大化产品最终价值非常有益。

（4）发展电子产品可持续性优化技术。电子产品本可以有更长的工作时间，它们被废弃不是因为坏了，而是因为过时了。废弃产品的材料对环境有非常重大的影响，因此，需要发展一套全生命周期的方法学来优化产品的使用（重用）过程，减少产品废弃对环境的不利影响，使用先进的标签识别，发展废弃产品的回收利用技术。

（5）可持续维护概念与应用。有效的和高效的维护可以延长机器寿命，提高设备性能和可用性。设备维护是可持续的重要手段。新的维护概念是指通过创新的和预测性的方法来改进制造的可持续性水平。需要将集成了可持续性特性（总体拥有成本（TCO）计算、能源效率）的新评价方法引入维护管理中，发展新的可持续维护概念并进行广泛应用。

（6）EOL（生命周期终结）管理的支撑技术。许多国家开始加紧环境立法，再制造变得越来越重要。对使用过的产品依据其动态质量进行个性化的处理能够提高整个制造系统的性能。对再制造过程进行优化，可以获得高效的再制造系统，获得高效的再制造部件，同时保证所需的质量指标。这对资源使用优化很有帮助，而资源优化利用是可持续制造的主要目的。

4．嵌入产品的关键智能技术

当今全球市场中，制造企业需要从提供技术先进的产品发展到提供整体解决方案（产品+服务+流程），提高客户在使用技术产品时感受到的价值。除了聚焦在方案上以外，制造商需要将潜在的客户集成到创新解决方案的制定过程中，以此作为产生新的业务机会和为客户创造更多价值的手段。

为了实现这个目标，制造企业需要发展创新的面向客户的服务和新的知识，并将其嵌入整体解决方案的产生过程中；在产品开发过程中使用智能材料、传感器和RFID技术，将知识和面向客户的功能嵌入产品中。另外，企业需要在智能化产品的基础上，大力发展价值增值的信息服务和维护功能，并培训客户从这些智能产品及其服务中获得最大价值。

5．信息化支撑平台技术

信息化支撑平台是实现智能制造的基础环境和使能平台，发展先进的信息化支撑平台可促进企业、社会实现可持续发展。信息化支撑平台技术涉及以下主要内容：

（1）先进的集成化供应链和物流管理工具。供应链的局部优化常常导致其外部其他环节的低效率，需研发支持整个供应链合作的工具，协调物流并改进供应链整体性能。

（2）集成的服务-提供商技术。建立生产者和服务商共同工作的网络，形成产品、服务和系统的一体化系统，发展标准方法和工具支持接口定义，实现产品供应商、服务提供商和用户方的集成化运行和协同运作。

（3）产品-服务工程技术与平台。由于客户需求千差万别，企业需要为客户发展集成了产品和服务的个性化解决方案。因此，需要建立集成化产品和服务工程的通用框架，发展一组方法学、工具、商业模型、产品和服务的标准，并定义它们的接口和流程，促进多方协同和协调发展。

（4）物联网综合应用平台技术。基于物联网技术，实现对产品和制造过程信息的全过程获取和访问，使产品的价值链更加透明。这种透明性可以使流程得以改进，并提高整个价值链的性能。

（三）智能制造装备与应用工程

1．智能制造装备和系统

（1）智能制造装备。智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化和智能化的制造，是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、智能技术、系统技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。相应地，智能制造装备是将完备的感知系统、执行系统和控制系统与相关机械装备完美结合，将专家的知识不断融入制造装备中，提高装备的智能化水平，实现自动、柔性和敏捷制造，提高产品质量、生产效率，显著减少制造过程物耗、能耗和排放。

智能制造装备包括数控机床、工程机械、石化装备、复合材料加工装备、新能源装备、工业机器人、自动化柔性生产线、成套工艺关键装备等。

（2）智能制造系统。智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。由于这种制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位，而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式，所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。

智能制造系统主要包括柔性制造系统、成本节约的制造系统、能源节约的制造系统。

1）柔性制造系统。制造业需要适应快速的市场变化，柔性制造系统可以缓解需求不确定性带来的影响。制造企业需要高产出和可靠的机床和制造系统，这些系统是柔性的、自适应的，可以根据产品数量和变型进行生产。为了实现上述目标，制造业需要多学科的方法来构思和建立自适应制造系统，并且要涵盖制造系统的整个生命周期，从设计、装配到生命周期终结。这些技术需要集成新产品和流程的新知识，包括新架构和新部件。

新架构包括：集成了产品、服务、流程和商业模型的综合模型，使得建造客户化的制造系统成为可能。新的接口、机电部件装配和拆卸概念，方便制造系统适应产品数量和类型变化。基于移动机器人、机床和劳动力形成的社区建立柔性制造工厂的概念，以敏捷的方式对需求波动进行反应。改进生产工厂运作效率的新商业模型，以可重用的机床部件和可再编程的控制系统轻松构建适应性工厂。

新部件包括：采用集成了仿真模型和过程控制系统的微型、小巧和模块化的机电装置，建立能够完成不同的产品和生产流程的柔性制造系统，采用创新技术研发嵌入了传感器和执行器的微型化机床部件，基于累积成型技术建立创新的制造流程，缩短客户化机床的上市时间。

柔性制造系统的短期发展目标是面向制造系统产品全生命周期，发展集成了机床产品、服务和相应商业模型的语义知识模型，以及用于建模和分析制造价值链中价值创造的方法和工具。中长期目标是发展嵌入式智能自适应模块和标准化即插即用接口，发展先进的自适应系统配置建模工具，发展累积成型制造过程，并将其集成到用于机床和部件制造的敏捷和反应性制造环境中。基于能够管理动态和易适应网络（由机床、机器人和人组成）的多级控制器，发展知识型和自学习的控制系统，发展方法学和工具，用于管理可重用的模块化和适应性部件，建立可重构的机床和自适应的生产工厂。

2）成本节约的制造系统。降低系统停机时间和效率最大化是实现成本最小化的一种新方法。企业需要从整个生命周期的角度重新考虑其制造系统和流程，以获得成本高效的、价值增加的和可持续的制造系统，最小化制造系统的全生命周期的成本。

采用创新的技术和方法提高劳动力效率，劳动力积极参与到制造过程中，其工作是有效的和安全的。零缺陷制造，研发更高效和高产出的制造系统技术，使其在变化的运行条件下始终保持高的制造水平。发展语义制造系统支持协同工程，提高制造系统的价值增加和成本降低。基于高精度模型的生产控制和计划，使企业可以用成本高效的方式安排生产过程。发展先进的ICT工具，使企业可以预测风险和机会，发展新的产品、服务和制造过程。

发展新型价值链管理的创新ICT工具，用于企业内部和制造网络之间的计划、管理和优化生产与物流的创新工具。分布式生产的控制机制，使得制造价值链上的企业能够以成本高效的方式适应生产和能力管理的变化。发展新的生产计划和控制方法，协调生产活动，保证好的流程可靠性、短的交货期和低的生产成本。发展以可视化的方式将知识集成到的制造价值链中的虚拟制造技术发展工具、标准和创新合作模型，用来提高跨企业工作流的效率。

3）能源节约的制造系统。发展高效的制造系统，利用创新的制造设备，通过新的制造方法，使用精细模型和仿真工具，在设计过程中集成监测和控制技术等手段，实现提高原材料的利用率、生产“零缺陷”部件的目标。发展新型智能自动化和控制系统，发展创新的监控算法和系统，以自治和智能的方式提高制造过程的在线稳定性，改进制造系统的能源效率。

发展高效的制造过程，利用创新制造过程，包括近净成形技术等先进制造技术，最小化库存和废料，以获得“零排放”制造过程。采用环境友好的结构性材料，提高材料的再循环特性，降低当前材料密集型制造的材料消耗量。

2．智能制造的重大应用工程

与传统的单纯经济效益驱动的发展策略不同，本报告研究的智能制造与设计的重大应用工程除了促进制造企业取得更好的经济效益外，还要能够促进环境保护和社会和谐发展。实现经济、社会和环境的可持续发展是实施智能制造与设计重大应用工程的首要目标。据此，提出以下2个重大应用工程：可持续制造、产品和服务工程，能量高效的制造工程。

（1）可持续制造、产品和服务工程。可持续发展是指在满足当前人类需求的情况下，不影响未来人类满足需求的能力。可持续制造是生产系统的一种愿景，它的生产和消费能够支撑个体的和社会的生活，其生产既在经济上是成功的，又考虑到环境的制约。知识和技术、资本、资源和需求是得到良好治理的，使得人们可以在消耗更少的材料资源和能源的情况下生活得更好（Geyer, 2013）。

在可持续制造、产品和服务工程领域有5个主要的研究和行动领域，它们分别是可持续性技术、稀有资源管理、产品和生产系统生命周期的可持续、可持续的产品和生产、可持续的商业。

1）可持续性技术。为了实现可持续制造，需要从整个环境、社会、企业、产品和服务的全生命周期的角度看待制造业的发展，需要建立制造业产品生命周期的全局性视图，并在其指导下优化制造系统、产品和服务的生命周期。相应地，所研究发展的技术也必须是能够支撑可持续发展的要求，除了传统的质量、成本、安全和清洁的需求外，所开发的支持产品制造的方法、技术和工具也需要面向整个生命周期，发展的技术应该能够支持和改善产品/流程/服务系统的经济、生态和社会性能。

可持续性技术关注的主要问题包括：建立高质量嵌入式制造系统，实时采集数据，远程监控和分析制造操作，提高制造质量；发展金属累积性成形技术上，改善制造环境和制造的盈利水平；实现可持续的数据管理，解决企业长期面临的数据不一致和冗余问题；改进供应链的集成化物流工具，协调物流并改进供应链整体性能。

2）稀有资源管理。制造与持续的材料和能量流严格相关，每年制造消耗的工程材料达100亿吨（碳氢化合物燃料、金属、聚合物）。其中碳氢化合物燃料（油、煤）每年消耗90亿吨，它们仅仅被当成了能源。全球能源消耗的86%来自这些非再生能源（油、天然气、煤）。因此，需要有新的思考方式，将产品的“第一次生命”的结束不要当成一个问题，而是将它看成一种资源。今天许多可重用技术得到了研究，但是迫切需要建立材料可重用优化的参考模型。循环是第二个可行的方法。废弃材料应该返回供应链，用作制造过程的原材料、能源或者取代非再生能源。

稀有资源管理关注的问题包括：发展材料重用优化技术和方法，发展利用替代燃料和原材料的资源恢复技术和方法。

3）产品和生产系统生命周期的可持续。可持续制造越来越受到考虑全生命周期带来的影响（设计、生产、使用、退役、产品的寿命终结）。“绿色机器”“环境友好制造”是可持续制造的一个方面的内容。可持续制造不仅仅包含一定程度的环境参数，它必须在下列方面也具有可持续性，包括产品（服务）的性能和质量、人员安全（操作工人，其他所有受到制造过程、设施和其产品影响的人）、相关装备和基础设施。制造设备的维护对于制造过程质量和安全的可持续性具有重要作用。

产品和生产系统生命周期的可持续研发内容包括：开展实时生命周期评估，发展基于成本的全生命周期管理（PLM）和可持续维护技术与方法。

4）可持续的产品和生产。可持续的产品和生产系统有助于促进工业的现代化，包括改进产品信息的质量，方便在设计、生产、使用和报废阶段的信息获取。这样的系统有助于建立资源依赖小的社会和更具有竞争力的工业。如果产品“知道”它们包含什么材料、谁制造了它、其他支持材料重用的知识，材料循环利用水平就可以得到显著的提高。更多的知识密集型产品有助于在产品的全生命周期中优化资源利用率。提高产品的可追溯性，有助于发现制造缺陷和其他与质量相关的问题，有助于提高企业竞争力。物流的可追溯性有助于优化仓库利用，降低材料浪费和运输成本。

可持续的产品和生产的研究内容包括：开发机床加工的绿色控制器、建立可持续评价指标、发展可持续的包装技术和方法、对产品的全生命周期实施可持续性优化、发展可持续供应链设计和EOL（生命周期终结）管理的支撑技术。

5）可持续的商业。可持续发展需要从整体角度，综合考虑环境、社会、商业等相互关联的因素，用一种集成的方法，管理商业的可持续性、环境和社会性能。企业希望实现利润增长、环境友好、社会责任这3个目标。因此，企业需要建立新的商业模型，新的模型能够在改善环境性能和业务竞争力之间取得折中。同样，需要发展新的方法学和工具，用来支持管理者进行决策和创新过程，提升企业可持续发展的潜能。

可持续的商业另外需要考虑的两个重要因素是全球化市场和网络化供应链。需要跨越企业的层次来考虑商业的可持续发展，需要提供集成化的产品和服务来实现业务增值，需要优化供应链所有参与者的信息流和交互，包括服务提供者和客户，因此，需要新的方法学和工具来管理全球化的供应链，支持同步的决策，并改善可持续发展能力。

可持续的商业涉及的研究和发展的内容包括：发展支持中小企业可持续发展的技术方法和平台；建立集成化的服务提供商和产品-服务工程平台；发展面向可持续发展的颠覆性创新技术服务；发展服务业精益管理方法，提高服务业的生产效率和效益。

（2）能量高效的制造工程。制造消耗33%能量，产生38%CO2排放。能量高效利用的制造是满足环境和客户要求的有效方法（数据来源：IMS 2020报告）。实施能量高效的制造工程的目的是研究和应用减少资源消耗和碳排放的技术和方法。

能量高效的制造工程包括以下4个方面的研究与应用工作：工厂能源、高效生产流程、协作框架下的能源利用、管理和控制能源消费。

1）工厂能源。能源稀缺、环境保护、成本控制等方面的问题导致企业需要重新考虑其工厂能源战略。企业需要尽最大可能减少对外部能源的依赖性，用更少的能量驱动设备、传感器和控制器。目前，企业依靠外部集中的能源提供者提供电力，这带来两个方面的问题，一是线路损耗，二是电厂需要生产多余的电力以备峰值需求。这降低了整个能源系统的效率。

通过更好地预测工厂制造过程的能源需求，可以更有效地提高能源供给过程的效率。企业需要充分利用环境中的能源潜能，通过“无线”的方式进行能源供给，远程实现传感器和控制器的能源供给。

在工厂能源方面需要开展能源自主，工厂建立和使用能量捕获技术为制造过程中的传感器和装备供应能源。

2）高效生产流程。降低生产流程的能量消耗非常重要，考虑到从发电到最终消费者中间许多环节的损耗（发电厂、线路、变电站），在最终生产流程中节约的能量实际上应得到更多节约。降低制造过程中的能量消耗是企业和社会追求的长远战略目标。

制造过程的能量节约可以从3个层面的工作获得：制造过程本身的技术进步，导致制造设备更加节能；制造系统和生产流程的改进，按照能源节约方式规划和设计制造流程和制造系统；发展减排技术，过滤有污染物质，这会减少为了消除这些问题而产生的能源消耗。

高效生产流程涉及的研究问题包括：发展能源高效的加工过程、实施绿色制造和减排技术应用。

3）协作框架下的能源利用。今天，能量用于单个工厂的制造过程，以热或者副产物的形式浪费能量，这些能量没有被重用。在许多情况下，这些废弃物经常包含其他生产过程或者行业中有用的东西。因此，在未来，企业间需要在跨行业的范围进行协作，以便以共生的方式实现能量和废物利用。这些废弃物通常并不能直接被另外的过程、工厂或者行业使用，需要对它们进行预处理。需要研究和发展关键技术，使得对它们的预处理在经济上和环境上是可行的，如低温热汽的重用、提高跨行业或跨区域的废弃物流的透明性和可用性。

协作框架下的能源利用的研究与应用涉及的方面包括：提高废物利用率的技术、废热的智能利用技术、建立替代能源和原材料市场的国际合作框架。

4）管理和控制能源消费。过去的制造系统设计主要由市场驱动，主要驱动力是质量、快速交货、低成本。今天能源利用率成为越来越重要的驱动力。为了感知制造过程的能源消耗，必须将测量和控制系统集成到制造过程中。新的能源管理系统将是决策和实施能源改进措施的基础。为了发展新的能源管理系统，需要关注传感器、控制器、关键绩效指标、技术-人员交互，以及设置制造系统的新概念。

能源效率是制造系统的一个不可分割的有机组成部分，也是信息和通信技术系统要展示的主要部分。提供透明化的能源消耗情况是最终目标。为了显著提高能源利用率，需要发展整体的视图。基于相关的标准，在供应链某个环节的流程变化需要通知到供应链的其他环节，这不仅可以实现整个供应链的能源节约，由于协作水平的提高，还可以达到提高生产率的正向效应。

管理和控制能源消费涉及的研究与应用问题包括：建立能量感知的制造过程-测量与控制；在生产信息系统中集成能源效率指标，开展综合管控；应用产品标签技术改进整体价值链性能。

（四）本书的结构框架

图1.20为本书的结构框架。