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图2-9 “智能制造企业（联盟）”的概念
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行动计划2：经济可承受的工业数据收集与管理系统。支持企业范围的智能制造系统需要大量数据，这些数据需要使用高效、标准化的方法收集、存储、分析和传送，高效且经济地管理、使用数据对智能制造是一个重大挑战。想解决当前数据系统的局限，则需要开发相容的数据方法以及新的收集体系结构，这一体系结构使用综合传感器网络并使数据传输简化。数据系统需要是不同平台与用户共用的且可在其间相互交换。
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行动计划3：企业范围集成（商务系统、制造工厂和供应商）。制造企业（联盟）比制造工艺和产品更大，包括横跨制造工厂、企业、工业界的众多业务和管理职能。供应链中制造运行与业务职能的集成是未来智能制造企业（联盟）的一个中心优势。成功地集成业务规划和制造决策将极大增加各种资源使用中的生产率、效率。无损知识产权的跨供应链集成将为改进供应商绩效开辟新方法，并且能让供应商占领新的或邻近的市场。
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行动计划4：智能制造中的教育与培训。为持续发展智能制造的技术及其他方面，并且使工厂有效采用、广泛使用智能制造，需要打造一支熟练的劳动力大军。这其中的关键在于向大学和学院课程中加入智能制造概念的讲解，在高等教育课程中介绍这些概念将确保工程师和科学家骨干在所需学科中得到培养。对于培训操作员使用新工具、确保将人员因素持续纳入计算和自动化工厂系统来说，工厂或工业培训项目也是需要的。能够在工厂运行中看到决策的影响，并且经过学习的操作员会成为高效的资产。
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智慧工厂：中国制造业探索实践 [:1704011771]
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智慧工厂：中国制造业探索实践 2.3.5 美国国防部“下一代制造技术”计划
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美国国防部对智能制造领域的关注比较早，而且由于美国航空航天企业对模型的理解和运用始终走在工业界的前列，它们对于“智能”的理解也会更加深入。“模型”对于智能制造来说是基础、前提，企业运行和制造操作中产生、交换的所有数据最终都需要以模型的形式来仿真、分析。也就是说，只有企业中的所有对象和过程都可以用模型来表达和解析，虚拟（数字）世界和现实（工业）世界的融合才能真正实现，为此我们要先打通这条“数字线”。
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1.计划概述
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美国国防部2005年启动的“下一代制造技术”（NGMTI）计划是一个旨在促进突破性制造技术开发的政府与工业界合作计划，这些技术可以用于加强国防工业基础并提升美国制造商的全球竞争力。该计划围绕6个领域开展，包括基于模型的企业（MBE），新兴工艺技术，安全、放心、可靠和可持续的制造过程，推进与动力，任务电子与光子器件，医学矫正与弥补。
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基于模型的企业或者基于模型的制造联盟，简单来说，就是应用建模与仿真（M&S）对其所用的技术和商业过程进行彻底改进、无缝集成以及战略管理的制造实体。这些过程与设计、制造、产品保障相关，基于模型的企业通过使用产品、工艺模型来定义、执行、控制和管理集合体所有的过程，应用基于科学的仿真、分析工具在产品全生命周期的每一步做出最佳决策，这有可能彻底减少产品创新、开发、制造和保障的时间、成本。
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MBE属于NGMTI计划、美国国防部制造技术（ManTech）计划以及“系统2020”计划的重要关注领域，波音、洛克希德·马丁、雷神、BAE系统公司、通用电气、罗尔斯·罗伊斯、罗克韦尔·柯林斯、西门子等在此领域进行了诸多研究。
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NGMTI关注MBE在3大职能领域中的要求（见图2-10），每一个领域又分为一组职能元素，在NGMTI计划中有详细的说明：
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产品实现与保障。所有构想、开发、生产和保障企业（制造联盟）的产品所需的活动，包括在产品使用寿命到期后的适当处理。产品实现是制造企业任务的核心，即进行产品设计、制造和保障，产生收入，满足企业客户以及其他出资人的需求。
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资源管理。所有与企业（制造联盟）业务有关的活动，包括控制和监管生产、保障作业、供应链、销售、物流机制、人力和财务资源、知识和技术资源以及其他资产。
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战略（制造联盟）管理。所有使领导团队能够基于当前精确、完整的信息引领企业所需要的活动。战略管理与资源管理在这里的区别在于：战略管理不是特别关注企业的运营层面，尽管这两个职能密切相关。
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图2-10 MBE职能模型
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2.要点分析
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MBE就是要在产品实现与保障、资源管理、战略管理中充分贯彻模型驱动的思想，实现企业中所有对象和过程的统一建模表征以及虚拟仿真。MBE的项目主题有13个：复杂模型的柔性表征、共享模型库、大系统建模、企业级成本建模、智能模型、面向MBE的构型管理、产品驱动的产品与工艺设计、基于模型的全生命周期管理、基于模型的实时工厂运行、基于模型的物流、多企业协同、基于模型的资源管理、信息传递到使用点。
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MBE得到了美国国防部和工业企业的广泛认同，2010年，美国国防部制造技术计划增加了“先进制造企业（AME）”这一投资领域，使其成为继金属、复合材料、电子器件之后的第4个重点投资领域。“先进制造企业”关注以下策略和能力：构建工业信息基础设施，使数据可以在设计、制造、试验和保障之间无失真、无错误传输；开发先进工程工具与实践，以消除产品和过程合格验证所需的多重设计、原型制造和反复试验；探索供应网络集成技术和管理实践，在不同组织/企业间提供连接，达到提升协同并缩短制造提前期的成效。
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先进制造集合体领域的主要投资方向有：①全数字化打通——研究使设计更优的建模和仿真工具，使综合的设计、分析和制造信息能够贯通产品/系统全生命周期；②制造网络连接——研究提升供应网络集成与管理的工具和方法，使产品/过程能够跨组织/企业无缝协同；③智能制造规划与执行——研究智能制造工具和方法，使制造工厂具备敏捷、自适应的制造能力；④工业基础设施和完备度——研究积极的支撑计划和政策，以确保制造基础设施的健康和美国制造的领先。这些方向与“开放式制造”、“基于模型的企业”、“可生产性建模”、“网络中心制造”、“系统2020”等美国国防部已开展的计划、项目相辅相成，有助于构建能够快速响应的国防工业，也是迈向武器装备智能制造研究中的重要一环。
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智慧工厂：中国制造业探索实践 [:1704011772]
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智慧工厂：中国制造业探索实践 2.3.6 美国国防部“数字设计与制造创新机构”项目