“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點專項 2020 年度項目申報指南

附件4

“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點專項

2020年度項目申報指南

（征求意見稿）

為落實《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要

（2006-2020年）》《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“十三五”

國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》《中國制造2025》和《國務(wù)院關(guān)于積極

推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》等提出的要求，國家重

點研發(fā)計劃啟動實施“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點專項。

根據(jù)本重點專項實施方案的部署，現(xiàn)發(fā)布2020年度項目申

報指南。

1．基礎(chǔ)前沿理論

1.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)過程智能基礎(chǔ)理論

研究內(nèi)容：針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)過程智能基礎(chǔ)問題，研

究業(yè)務(wù)過程行為智能聚合與優(yōu)化理論；研究生產(chǎn)要素時空配

置服務(wù)與供應(yīng)鏈集成機(jī)制；研究跨域業(yè)務(wù)過程管理的數(shù)據(jù)可

信保障技術(shù)；研究業(yè)務(wù)過程挖掘與持續(xù)改進(jìn)理論；研發(fā)工業(yè)

互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)過程智能軟件工具集。

考核指標(biāo)：研制1種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)過程智能綜合建模

語言，發(fā)明1套支持跨域業(yè)務(wù)過程數(shù)據(jù)可信傳遞機(jī)制，發(fā)布

支持復(fù)雜過程模型挖掘算法10個以上，在典型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

1

行業(yè)開展驗證；獲得軟件著作權(quán)≥5件，申請發(fā)明專利≥3

項。

1.2制造領(lǐng)域知識圖譜智能構(gòu)建技術(shù)與工具

研究內(nèi)容：研究制造領(lǐng)域知識元模型構(gòu)建、制造企業(yè)全

域大數(shù)據(jù)組織、集成管理等方法；研究自然語言處理、機(jī)器

學(xué)習(xí)、特征提取與模式識別等對制造知識挖掘與提取方法；

研究制造領(lǐng)域知識圖譜的智能構(gòu)建方法；開發(fā)制造領(lǐng)域知識

圖譜構(gòu)建的算法與工具軟件，并在大型企業(yè)集團(tuán)開展驗證。

考核指標(biāo)：突破制造領(lǐng)域知識圖譜智能構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)5

項以上，形成1套制造領(lǐng)域知識圖譜構(gòu)建方法，發(fā)布支持制

造領(lǐng)域知識圖譜智能構(gòu)建算法10個以上，在典型制造企業(yè)

集團(tuán)開展驗證；獲得軟件著作權(quán)≥5件，申請發(fā)明專利≥3

項。

1.3制造企業(yè)數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論與方法

研究內(nèi)容：面向制造企業(yè)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管

理、銷售服務(wù)等全流程和全產(chǎn)業(yè)鏈，圍繞制造企業(yè)制造數(shù)據(jù)

的生成、匯聚、存儲、歸檔、分析、使用和銷毀等全過程，

研究企業(yè)制造大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)。研究制造企業(yè)及價值鏈活動

全過程、模型驅(qū)動的產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)建模、關(guān)聯(lián)、集

成、演化等方法和技術(shù)，建立動態(tài)映射機(jī)制；研究制造企業(yè)

數(shù)據(jù)空間管理引擎設(shè)計方法、支持企業(yè)活動全過程和產(chǎn)品生

命周期的數(shù)據(jù)空間管理系統(tǒng)架構(gòu)、要素/流程/邏輯等語義表

示方法和技術(shù)等；研究基于數(shù)據(jù)空間的知識發(fā)掘、精細(xì)分析、

全程追溯、精準(zhǔn)預(yù)測、智能決策等方法和技術(shù)。構(gòu)建制造企

2

業(yè)數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論與方法，并在典型核心制造企業(yè)進(jìn)行驗

證。

考核指標(biāo)：建立一套面向制造企業(yè)的數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論，

形成企業(yè)數(shù)據(jù)生成、匯聚、存儲、歸檔、分析、使用和銷毀

等全過程的制造大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)。面向制造企業(yè)及價值鏈活

動全過程、模型驅(qū)動的產(chǎn)品全生命周期，提出數(shù)據(jù)空間管理

引擎設(shè)計方法和技術(shù)，研發(fā)基于數(shù)據(jù)空間的知識發(fā)掘、精細(xì)

分析、全程追溯、精準(zhǔn)預(yù)測、智能決策等軟件構(gòu)件，并在典

型核心制造企業(yè)得到驗證。申請核心發(fā)明專利不少于10項。

1.4制造業(yè)產(chǎn)業(yè)價值鏈數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論與方法

研究內(nèi)容：面向制造企業(yè)及協(xié)作企業(yè)群形成的產(chǎn)業(yè)價值

鏈，針對核心制造企業(yè)多基地或基于第三方價值鏈協(xié)同平臺

構(gòu)建的多價值鏈協(xié)同體系，研究價值鏈活動數(shù)據(jù)生成、匯聚、

存儲、管理、分析、使用和銷毀等全過程的制造價值鏈數(shù)據(jù)

體系架構(gòu)。研究制造業(yè)供應(yīng)/營銷/服務(wù)價值鏈活動全過程的

數(shù)據(jù)建模、快速索引、關(guān)聯(lián)表示、全鏈搜索、集成演化等方

法和技術(shù)，建立動態(tài)映射機(jī)制；研究面向制造業(yè)產(chǎn)業(yè)價值鏈

的數(shù)據(jù)空間管理引擎設(shè)計方法、支持價值鏈活動全過程的數(shù)

據(jù)空間管理系統(tǒng)組成模型與架構(gòu)；研究價值鏈活動數(shù)據(jù)服務(wù)

引擎設(shè)計方法，建立基于數(shù)據(jù)空間的知識發(fā)現(xiàn)、精細(xì)分析、

全程追溯、精準(zhǔn)預(yù)測、智能決策等方法。構(gòu)建制造業(yè)產(chǎn)業(yè)價

值鏈數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論與方法，在典型產(chǎn)業(yè)價值鏈進(jìn)行驗證。

考核指標(biāo)：建立制造企業(yè)多基地或基于第三方價值鏈協(xié)

同平臺構(gòu)建的多價值鏈數(shù)據(jù)空間設(shè)計理論，形成制造業(yè)產(chǎn)業(yè)

3

價值鏈大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)、數(shù)據(jù)建模、快速索引、關(guān)聯(lián)表示、

全鏈搜索、集成演化等方法。面向制造業(yè)產(chǎn)業(yè)價值鏈活動全

過程，提出數(shù)據(jù)空間管理引擎和價值鏈服務(wù)引擎設(shè)計方法，

研發(fā)基于數(shù)據(jù)空間的知識發(fā)掘、精細(xì)分析、全程追溯、精準(zhǔn)

預(yù)測、智能決策等軟件構(gòu)件，選擇具有多基地的制造企業(yè)或

第三方價值鏈協(xié)同平臺進(jìn)行驗證。申請發(fā)明專利不少于10

項。

1.5制造大數(shù)據(jù)價值理論與方法

研究內(nèi)容：面向制造業(yè)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理

和銷售服務(wù)等全流程以及供應(yīng)、營銷和服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)價值鏈，

研究制造大數(shù)據(jù)的價值發(fā)現(xiàn)理論，建立數(shù)據(jù)資源登記、數(shù)據(jù)

確權(quán)與溯源、數(shù)據(jù)質(zhì)量鑒定、數(shù)據(jù)價值評估、數(shù)據(jù)定價、數(shù)

據(jù)資產(chǎn)化管理等方法；研究制造大數(shù)據(jù)價值交換理論，構(gòu)建

跨企業(yè)多類型數(shù)據(jù)資產(chǎn)的統(tǒng)一表達(dá)、可靠存儲、可信認(rèn)證、

發(fā)布與交互協(xié)議等方法；研究制造大數(shù)據(jù)價值鏈服務(wù)理論，

形成數(shù)據(jù)多方交易機(jī)制、數(shù)據(jù)共享信任與合作機(jī)制、數(shù)據(jù)目

錄管理體系、數(shù)據(jù)共享接口、數(shù)據(jù)訪問安全管控與隱私保護(hù)、

數(shù)據(jù)智能應(yīng)用與收益分成等方法。研發(fā)制造大數(shù)據(jù)價值管理

原型系統(tǒng)，實現(xiàn)制造大數(shù)據(jù)資產(chǎn)匯聚、管理、交換、共享與

智能應(yīng)用服務(wù)，并形成典型解決方案。

考核指標(biāo)：構(gòu)建一套典型制造大數(shù)據(jù)價值理論，形成制

造大數(shù)據(jù)價值發(fā)現(xiàn)、價值交換和價值鏈服務(wù)方法和技術(shù)。建

立制造大數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理和共享服務(wù)模式。研發(fā)基于區(qū)塊鏈

的制造大數(shù)據(jù)價值管理原型系統(tǒng)，在典型企業(yè)制造服務(wù)流程

4

和價值鏈協(xié)同體系中得到應(yīng)用驗證，實現(xiàn)制造大數(shù)據(jù)資產(chǎn)匯

聚、管理、交換、共享與智能應(yīng)用服務(wù)，形成典型解決方案。

出版專著不少于1部，申請核心發(fā)明專利不少于10項。

1.6面向產(chǎn)品全生命周期及閉環(huán)反饋的信息物理系統(tǒng)融

合理論

研究內(nèi)容：針對復(fù)雜裝備設(shè)計與加工制造復(fù)雜、運(yùn)營維

護(hù)困難等問題，研究基于模型驅(qū)動的數(shù)字樣機(jī)與數(shù)字孿生基

本理論，構(gòu)建貫穿產(chǎn)品設(shè)計、制造與運(yùn)營的全周期、全要素

數(shù)字孿生模型。研究涵蓋幾何信息、物理屬性、工藝需求等

特征的數(shù)字樣機(jī)建模理論及其生成式設(shè)計方法，研究基于模

型仿真、歷史版本、測試信息等多元數(shù)據(jù)的制造過程數(shù)字孿

生模型構(gòu)建方法，研究融合知識圖譜與計算智能的產(chǎn)品優(yōu)化

設(shè)計與仿真評價技術(shù)，研究設(shè)計/制造/運(yùn)營等環(huán)節(jié)的海量異

構(gòu)數(shù)據(jù)集成、融合與關(guān)聯(lián)映射技術(shù)，研究基于全機(jī)數(shù)字孿生

模型的狀態(tài)評估、故障預(yù)測、設(shè)計閉環(huán)迭代優(yōu)化技術(shù)，研發(fā)

裝備全生命周期數(shù)字孿生平臺，在電力、工程機(jī)械、軌道交

通等領(lǐng)域的典型復(fù)雜產(chǎn)品開展應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：提出一套面向產(chǎn)品全生命周期及閉環(huán)反饋的

信息物理系統(tǒng)融合理論，突破復(fù)雜裝備的多源物理特性表征、

異構(gòu)數(shù)據(jù)融合、深度關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)模型關(guān)聯(lián)等核心關(guān)

鍵技術(shù)10項以上。建立復(fù)雜裝備全機(jī)的數(shù)字孿生模型，研

發(fā)一套裝備全生命周期數(shù)字孿生平臺，并在電力、工程機(jī)械、

軌道交通等領(lǐng)域的典型復(fù)雜產(chǎn)品開展應(yīng)用驗證，構(gòu)建閉環(huán)優(yōu)

化體系，實現(xiàn)年15%的優(yōu)化迭代率。申請核心發(fā)明專利不少

5

于10項，形成標(biāo)準(zhǔn)、軟件著作權(quán)10項以上。

1.7產(chǎn)品設(shè)計/制造/服務(wù)一體化系統(tǒng)建模理論

研究內(nèi)容：針對產(chǎn)品全生命周期缺乏一體化模型支撐和

全流程閉環(huán)反饋導(dǎo)致的跨域協(xié)同困難、產(chǎn)品質(zhì)量提升不足、

運(yùn)維服務(wù)保障不足等問題，研究產(chǎn)品全周期/多領(lǐng)域/多系統(tǒng)/

全要素的模型驅(qū)動協(xié)同機(jī)理、產(chǎn)品全生命周期協(xié)同理論以及

基于模型的全價值鏈閉環(huán)反饋系統(tǒng)設(shè)計方法；研究跨域協(xié)同

模型描述規(guī)范、模型與數(shù)據(jù)線索在需求定義/設(shè)計/仿真/制造/

試驗/服務(wù)等全價值鏈協(xié)同中的透明傳遞/關(guān)聯(lián)集成/交互反饋

技術(shù)，建立產(chǎn)品設(shè)計/制造/服務(wù)一體化的多域弱耦合建模語

言；研制基于統(tǒng)一建模語言的智能協(xié)同軟件系統(tǒng)原型，實現(xiàn)

模型驅(qū)動的產(chǎn)品全生命周期協(xié)同，選擇軌道交通、航空航天、

海洋裝備等領(lǐng)域的典型復(fù)雜產(chǎn)品開展原理驗證。

考核指標(biāo)：提出一套產(chǎn)品設(shè)計/制造/服務(wù)一體化系統(tǒng)建

模理論，開發(fā)支持多領(lǐng)域協(xié)同的建模語言與互聯(lián)規(guī)范；研制

基于統(tǒng)一建模語言的智能協(xié)同軟件系統(tǒng)原型，實現(xiàn)設(shè)計/制造

/服務(wù)模型的一體化，支撐服務(wù)對設(shè)計制造的閉環(huán)反饋，并選

擇在軌道交通、航空航天、海洋裝備等典型復(fù)雜產(chǎn)品開展原

理驗證，典型產(chǎn)品在需求分析/設(shè)計仿真/生產(chǎn)制造/試驗驗證/

運(yùn)維服務(wù)過程中70%以上的需求實現(xiàn)基于模型的追溯和反

饋。

1.8產(chǎn)品與供應(yīng)鏈同步演進(jìn)的變更控制體系及方法研究

研究內(nèi)容：針對參與協(xié)同制造的供應(yīng)鏈企業(yè)間存在語義、

概念、方案、系統(tǒng)等層面的差異，構(gòu)建面向產(chǎn)品與供應(yīng)鏈同

6

步演進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計知識圖譜；研究產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計模型，提出

面向產(chǎn)品與供應(yīng)鏈同步演進(jìn)的產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法框架；針對

引入的各類變更，研究產(chǎn)品的變更適應(yīng)性評估模型及系統(tǒng)，

揭示變更效應(yīng)傳播對產(chǎn)品服務(wù)性能的影響機(jī)制；研究面向產(chǎn)

品設(shè)計演進(jìn)的供應(yīng)鏈協(xié)同行為建模及分析方法，提供面向多

目標(biāo)約束的供應(yīng)鏈協(xié)同行為表現(xiàn)評估及預(yù)測，揭示變更效應(yīng)

傳播對供應(yīng)鏈架構(gòu)的影響機(jī)制；研究基于多源數(shù)據(jù)驅(qū)動的變

更效應(yīng)傳播分析及預(yù)測方法，構(gòu)建變更效應(yīng)傳播動力學(xué)模型，

研制變更效應(yīng)傳播多智能體仿真系統(tǒng)和變更效應(yīng)傳播數(shù)據(jù)

可視化系統(tǒng)，提供變更方案評估輔助決策。

考核指標(biāo)：建立面向產(chǎn)品與供應(yīng)鏈同步演進(jìn)的變更控制

體系以及產(chǎn)品設(shè)計知識圖譜，提出基于產(chǎn)品與供應(yīng)鏈同步演

進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計方法框架、變更效應(yīng)傳播動力學(xué)模型、變更效

應(yīng)傳播對產(chǎn)品服務(wù)性能和供應(yīng)鏈架構(gòu)的影響機(jī)制、變更效應(yīng)

傳播分析及預(yù)測方法，形成面向協(xié)同制造的變更控制基礎(chǔ)理

論和核心分析方法；開發(fā)變更效應(yīng)傳播多智能體仿真原型系

統(tǒng)1套，開發(fā)變更效應(yīng)傳播數(shù)據(jù)可視化及展示原型系統(tǒng)1套。

申請核心發(fā)明專利不少于10項。

1.9優(yōu)化驅(qū)動的設(shè)計分析一體化技術(shù)

研究內(nèi)容：針對復(fù)雜零件設(shè)計中CAD、CAE與優(yōu)化相

互獨立、集成度低的問題，研究結(jié)構(gòu)幾何模型、仿真模型和

優(yōu)化模型相統(tǒng)一的描述方法，考慮結(jié)構(gòu)功能與承載性能，研

究模型/仿真聯(lián)合驅(qū)動的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法；研究多目標(biāo)、多

工況、多材料宏觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，包括可制造性約束表

7

達(dá)、剛度與強(qiáng)度優(yōu)化設(shè)計、特征值與頻率響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計以及

靜、動力學(xué)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)；研究線性、非線性

及特定物理場下的材料等效性能計算方法，研究具有特定力

學(xué)/熱學(xué)/聲學(xué)性能的超材料優(yōu)化設(shè)計方法；研究結(jié)構(gòu)/材料/

工藝一體化設(shè)計方法，包括跨尺度結(jié)構(gòu)統(tǒng)一模型的構(gòu)建、梯

度微結(jié)構(gòu)的形狀插值及連接控制、宏微多級構(gòu)型的性能計算

等。制定面向宏觀結(jié)構(gòu)、超材料、結(jié)構(gòu)/材料/工藝一體化設(shè)

計的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，開發(fā)模型/仿真聯(lián)合驅(qū)動的CAD-CAE集成成

套軟件，形成可供工程化應(yīng)用的設(shè)計分析一體化技術(shù)體系。

考核指標(biāo)：建立結(jié)構(gòu)幾何、仿真和優(yōu)化統(tǒng)一模型及實現(xiàn)

方法，實現(xiàn)典型宏觀結(jié)構(gòu)、超材料優(yōu)化設(shè)計方法，突破結(jié)構(gòu)

/材料/工藝一體化設(shè)計技術(shù)，開發(fā)CAD-CAE集成的成套軟

件系統(tǒng)1套，實現(xiàn)典型零件結(jié)構(gòu)功能提升20%以上、一體化

設(shè)計效率提升20%以上；實現(xiàn)設(shè)計、仿真與優(yōu)化的融合，同

源數(shù)據(jù)，共生驗證；形成1套完整設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為企業(yè)

提供統(tǒng)一的建模、仿真和優(yōu)化環(huán)境；實現(xiàn)在航空、航天、兵

器等領(lǐng)域的應(yīng)用驗證。申請核心發(fā)明專利不少于10項。

1.10基于數(shù)字孿生的智能生產(chǎn)過程精確建模理論與方

法

研究內(nèi)容：研究基于數(shù)字孿生和實體數(shù)據(jù)交互的智能生

產(chǎn)系統(tǒng)全要素的精確建模理論與方法。研究基于現(xiàn)場實時數(shù)

據(jù)的生產(chǎn)系統(tǒng)參數(shù)與狀態(tài)辨識技術(shù)，研究基于知識的制造要

素抽象定義和數(shù)字模型化表征方法，建立制造系統(tǒng)組件、運(yùn)

行場景、典型工藝的模型，建立生產(chǎn)過程的數(shù)字化雙胞胎模

8

型；研究基于生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)交互的制造過程數(shù)字孿生體

功能迭代方法，開發(fā)基于精確數(shù)字孿生體模型的制造過程全

要素協(xié)同仿真與虛擬構(gòu)建技術(shù)，實現(xiàn)制造過程的精確建模。

考核指標(biāo)：提出支持智能生產(chǎn)線全要素數(shù)字孿生精確建

模理論方法；構(gòu)建典型行業(yè)智能工廠數(shù)字化模型庫和知識庫，

包含不少于100種生產(chǎn)制造數(shù)字孿生組件模型庫；研制生產(chǎn)

線數(shù)字孿生協(xié)同仿真、語義化編程與組態(tài)以及虛擬構(gòu)建軟件

1套，申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10項、撰寫專著1部；

開展離散、流程等2類行業(yè)的典型生產(chǎn)過程原理應(yīng)用驗證。

1.11數(shù)據(jù)/模型混合驅(qū)動的生產(chǎn)線自主智能協(xié)同基礎(chǔ)理

論

研究內(nèi)容：研究智聯(lián)生產(chǎn)線人機(jī)物認(rèn)知協(xié)同機(jī)理，提出

數(shù)據(jù)/模型混合驅(qū)動的智聯(lián)生產(chǎn)線自主智能協(xié)同控制與優(yōu)化

理論方法，攻克數(shù)據(jù)、模型耦合不足和強(qiáng)擾動條件下的協(xié)同

認(rèn)知、推理決策與自主控制等核心關(guān)鍵技術(shù)；研究數(shù)據(jù)/模型

混合驅(qū)動下的生產(chǎn)線人機(jī)物自主認(rèn)知協(xié)同機(jī)理，研究殘缺數(shù)

據(jù)與不精確模型的智能解析，數(shù)據(jù)/模型混合驅(qū)動的協(xié)同預(yù)測、

決策和自主控制，構(gòu)建具備領(lǐng)域知識遷移學(xué)習(xí)能力的生產(chǎn)制

造過程資源協(xié)同智能決策優(yōu)化方法。

考核指標(biāo)：形成數(shù)據(jù)/模型混合驅(qū)動的人機(jī)物智聯(lián)生產(chǎn)線

認(rèn)知制造系統(tǒng)創(chuàng)新性理論體系架構(gòu)，提出協(xié)同認(rèn)知與交互、

自主協(xié)同控制與優(yōu)化決策的理論方法；構(gòu)建生產(chǎn)線自主智能

協(xié)同效能評估與驗證系統(tǒng)1套；在汽車、電子、家電等3類

以上行業(yè)開展應(yīng)用原理驗證，在數(shù)據(jù)、模型不完整和非合作

9

對抗環(huán)境下，自主智能協(xié)同任務(wù)完成率提高30%以上；申請

發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10項、撰寫專著1部。，形成國家

標(biāo)準(zhǔn)3項以上。

1.12基于CPS的智能加工產(chǎn)線批量產(chǎn)品質(zhì)量虛擬檢測

和優(yōu)化方法

研究內(nèi)容：研究基于CPS的智能加工生產(chǎn)線工藝特征要

素與產(chǎn)品質(zhì)量的映射關(guān)系，提出基于工藝特征要素的批量產(chǎn)

品加工質(zhì)量虛擬檢測方法；研究加工產(chǎn)線零件精度、設(shè)備運(yùn)

行狀態(tài)的泛在感知技術(shù)，建立零件精度、設(shè)備性能和狀態(tài)在

線監(jiān)測系統(tǒng)；研究基于CPS的批量產(chǎn)品質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，

提出基于CPS的產(chǎn)品加工關(guān)鍵尺寸精度預(yù)測優(yōu)化方法，構(gòu)建

智能加工產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量在線預(yù)測和優(yōu)化系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：提出基于大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)的產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測和控制

的感知建模方法，開發(fā)1套基于CPS和虛擬量測方法的智能

產(chǎn)線產(chǎn)品加工質(zhì)量在線預(yù)測與優(yōu)化系統(tǒng)，具備對加工設(shè)備狀

態(tài)、刀具及工藝狀況的監(jiān)測與趨勢預(yù)測能力，產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測

精度在90%以上置信度；申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10

項、撰寫專著1部；在批量化精密零件加工行業(yè)應(yīng)用驗證。

1.13基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于5G通信技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制造系統(tǒng)

的安全威脅來源及其種類，建立制造系統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有線和

無線網(wǎng)絡(luò)混合系統(tǒng)的信息安全防護(hù)模型；研究基于5G工業(yè)

網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)信息安全指標(biāo)體系；研發(fā)基于5G工業(yè)網(wǎng)絡(luò)

制造系統(tǒng)典型行業(yè)應(yīng)用的原型系統(tǒng)；對5G工業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能制

10

造系統(tǒng)的信息安全指標(biāo)進(jìn)行測試和評價；建立基于5G技術(shù)

的智能制造系統(tǒng)的信息安全知識庫。

考核指標(biāo)：揭示基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造系統(tǒng)脆

的弱性機(jī)理；建立智能制造系統(tǒng)信息安全防護(hù)模型，提出15

項以上危險和威脅識別、風(fēng)險分析、防御防護(hù)、監(jiān)視檢測和

恢復(fù)等新原理、新技術(shù)和新方法；構(gòu)建1個基于5G工業(yè)網(wǎng)

絡(luò)制造系統(tǒng)典型行業(yè)應(yīng)用的原型系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場控制、

生產(chǎn)線監(jiān)控和車間管理等三類系統(tǒng)安全性能進(jìn)行測試、分析

和驗證；申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10項、撰寫專著2

部，制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項。

1.14工業(yè)現(xiàn)場無線控制系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計方法

研究內(nèi)容：研究工業(yè)無線實時數(shù)據(jù)采集與可靠傳輸技術(shù)，

研究5G接入場景下、多種無線網(wǎng)絡(luò)共存的全流程數(shù)據(jù)獲取

方法，構(gòu)建無線泛在感知/控制車間現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；研究復(fù)雜

現(xiàn)場環(huán)境下，異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合抗干擾技術(shù)、多網(wǎng)無線感知

數(shù)據(jù)聚合估計模型，開發(fā)嵌入式融合感知終端；研究鄰居節(jié)

點感知能力與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化關(guān)系，開發(fā)工業(yè)現(xiàn)場大規(guī)模

無線節(jié)點自動部署算法，實現(xiàn)有線網(wǎng)、無線網(wǎng)高效融合傳輸。

考核指標(biāo)：研發(fā)面向高速工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設(shè)備，可以

針對至少20種采集數(shù)據(jù)節(jié)點進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)優(yōu)化配置；研

發(fā)工業(yè)無線物聯(lián)成套設(shè)備和解決方案，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)不少于

100個，數(shù)據(jù)傳輸時延不超過50ms，實現(xiàn)20種以上的工業(yè)

設(shè)備和3種以上工業(yè)軟件的互聯(lián)與互操作應(yīng)用；實現(xiàn)有線/

無線協(xié)議的融合，支持現(xiàn)場總線數(shù)量不少于5種，無線協(xié)議

11

不少于5種；形成自主可控的現(xiàn)場級無線通訊協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)，

申請發(fā)明專利或登記軟件著作權(quán)不少于20項；制定國家、

行業(yè)或核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不少于5項。

1.155G-TSN網(wǎng)絡(luò)實時傳輸基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究5G-TSN網(wǎng)絡(luò)實時傳輸理論，提出

5G-TSN資源建模與描述方法；研究5GURLLC在典型實時、

可靠的工業(yè)應(yīng)用中的時間同步、高可靠橋接、QoS管理、本

地部署等關(guān)鍵技術(shù)；研究5GURLLC與TSN協(xié)同融合的實

時調(diào)度機(jī)制，保證物料傳輸、巡檢中的定位導(dǎo)航、圖像傳輸

等工業(yè)應(yīng)用異構(gòu)數(shù)據(jù)的實時性、可靠性、同步性。

考核指標(biāo)：完成5G-TSN網(wǎng)絡(luò)實時傳輸理論方法，開發(fā)

3套以上適應(yīng)車間聯(lián)網(wǎng)的基于IPv6和5G通信的工業(yè)全互聯(lián)

新型網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)應(yīng)用原理部署，達(dá)到跨5G-TSN網(wǎng)絡(luò)傳輸時

延小于1ms，傳輸可靠性達(dá)到99.99%，時鐘同步精度小于

100ns；結(jié)合物料傳輸、巡檢典型工業(yè)應(yīng)用，構(gòu)建5G-TSN網(wǎng)

絡(luò)實驗驗證平臺1套，申請請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10

項、撰寫專著1本。

2．共性關(guān)鍵技術(shù)

2.1三維CAD幾何引擎開發(fā)

研究內(nèi)容：研究三維CAD幾何引擎軟件內(nèi)核的開放架

構(gòu)；研究基于國際標(biāo)準(zhǔn)的三維CAD幾何引擎數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；研

究曲線和曲面設(shè)計和高精度擬合等幾何算法，以及算法質(zhì)量

自動評判機(jī)制；研究高精度三維數(shù)字模型重建技術(shù)；開發(fā)三

12

維CAD幾何引擎。

考核指標(biāo):建設(shè)三維CAD幾何引擎研發(fā)平臺，支持共同

研發(fā)單位數(shù)≥10。對于拓?fù)渥兓膮?shù)化造型，在提升拓?fù)?/p>

元素辨識正確率的同時，辯識時間≤1秒（50個操作以內(nèi)）。

B樣條曲線和曲面擬合精度提高30%，而且計算時間減少

25%。擬合網(wǎng)格曲面的B樣條可展曲面可展性最大夾角小于

1度?；谙M級深度相機(jī)的實時動態(tài)三維重建誤差小于2

毫米。

2.2三維CAD軟件技術(shù)規(guī)范與評測

研究內(nèi)容：研究三維CAD軟件測試技術(shù)、測試標(biāo)準(zhǔn)，

形成三維CAD軟件產(chǎn)品評測技術(shù)體系與評測規(guī)范；研發(fā)國

產(chǎn)三維CAD軟件評測的支撐軟件工具；開展國產(chǎn)三維CAD

軟件產(chǎn)品評測，形成評測報告。

考核指標(biāo):形成1套三維CAD軟件產(chǎn)品的評測體系、評

測規(guī)范和支撐軟件工具。完成國產(chǎn)三維CAD軟件產(chǎn)品的量

化評測工作，并對每個國產(chǎn)三維CAD軟件產(chǎn)品形成評測報

告，要求涵蓋國產(chǎn)三維CAD軟件產(chǎn)品的功能指標(biāo)和性能指

標(biāo)。

2.3通用三維CAD系統(tǒng)軟件產(chǎn)品

研究內(nèi)容：突破面向工業(yè)設(shè)計的大體量模型設(shè)計、高品

質(zhì)曲面建模等核心技術(shù)；研究面向大模型參數(shù)化設(shè)計的增量

式備份機(jī)制及快速回滾技術(shù)、面向大裝配的主骨架模型分層

設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)、多核多線程的并行化等關(guān)鍵技術(shù)，形成配

套算法工具包和模型庫；研發(fā)支撐大體量、大裝配設(shè)計等具

13

體場景的三維CAD系統(tǒng)軟件，并在典型行業(yè)應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：突破5項以上大體量模型設(shè)計、高品質(zhì)曲面

建模等核心技術(shù)，研發(fā)1套支持通用三維CAD系統(tǒng)軟件，

實現(xiàn)不低于4000萬三角面片、幀數(shù)不低于30幀的實時渲染

能力、不低于10萬零件數(shù)量的模型編輯能力；申請發(fā)明專

利不少于10項，制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項；在

航天、機(jī)械、模具、電子等不少于5個行業(yè)得到應(yīng)用，市場

銷售10000套以上。

2.4支持協(xié)同研發(fā)的云架構(gòu)CAD系統(tǒng)

研究內(nèi)容：研究支持協(xié)同研發(fā)的云化CAD系統(tǒng)架構(gòu)；

研究高品質(zhì)曲面建模、容差建模技術(shù)；研究云架構(gòu)CAD模

型可視化技術(shù)；研究大數(shù)據(jù)驅(qū)動的三維智能檢索技術(shù)；研發(fā)

新一代基于云架構(gòu)的自主三維CAD系統(tǒng)；在航天、通用機(jī)

械、消費品等行業(yè)應(yīng)用，顯著提高國產(chǎn)工業(yè)軟件的技術(shù)水平

和我國制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力，并確保工業(yè)軟件的安全可控。

考核指標(biāo)：研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)支持協(xié)同研發(fā)的云架構(gòu)

CAD系統(tǒng)；曲面建模能夠?qū)崿F(xiàn)G1、G2連續(xù)，容差建模方面

能夠支持主流CAD軟件如CATIA、NX的模型，并能夠流

暢進(jìn)行剪裁、布爾運(yùn)算等操作；能夠支持10萬零件、億級

面片以上裝配的可視化；能夠支持基于圖片、STL模型等方

式的三維模型搜索；支持1000人以上同時在線設(shè)計；在2

個以上行業(yè)開展應(yīng)用，顯著提升產(chǎn)品設(shè)計效率。

2.5流程行業(yè)配方產(chǎn)品數(shù)字化輔助設(shè)計軟件

研究內(nèi)容：研究流程行業(yè)配方產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計的物化機(jī)

14

理、規(guī)律表征、協(xié)同設(shè)計方法，形成完整的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)

方法體系；攻克原料數(shù)字化、質(zhì)量性能仿真評估、計算機(jī)輔

助配方設(shè)計、工藝優(yōu)化、品質(zhì)快速檢測與控制等核心關(guān)鍵技

術(shù)，研發(fā)形成配套算法工具包和模型庫；研發(fā)流程行業(yè)配方

產(chǎn)品數(shù)字化輔助設(shè)計系統(tǒng)軟件，選擇行業(yè)典型企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用

驗證。

考核指標(biāo)：建立至少2個領(lǐng)域配方產(chǎn)品的數(shù)字化輔助設(shè)

計技術(shù)體系，形成算法包和模型庫1套；研發(fā)形成協(xié)同、智

能的配方產(chǎn)品數(shù)字化輔助設(shè)計系統(tǒng)1套，申請發(fā)明專利不少

于10項，總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；在至少2個領(lǐng)域的

大型企業(yè)完成應(yīng)用驗證，提升新產(chǎn)品研發(fā)效率50%以上，降

低產(chǎn)品研發(fā)與維護(hù)成本在30%以上。

2.6復(fù)雜工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化核心算法與軟件

研究內(nèi)容：研究復(fù)雜工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化新型數(shù)值算

法、顯式幾何優(yōu)化設(shè)計方法；研究結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化參數(shù)化模型

驅(qū)動技術(shù)、支持結(jié)構(gòu)尺寸/形狀/拓?fù)涠囝愋驮O(shè)計變量的高效

靈敏度分析技術(shù)；研究開放式結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化軟件體系架構(gòu)、

軟件動態(tài)組裝機(jī)制；開發(fā)復(fù)雜工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化核心算

法與軟件，面向重點行業(yè)開展應(yīng)用驗證，建立基于互聯(lián)網(wǎng)的

結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)。

考核指標(biāo)：突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化計算復(fù)雜性和效率瓶

頸，相同結(jié)果分辨率下典型大規(guī)模算例計算效率提升40%以

上；開發(fā)自主版權(quán)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化軟件系統(tǒng)1套，主要功能與

國際同類軟件系統(tǒng)相當(dāng)；軟件平臺支持100個以上計算插件

15

動態(tài)裝配與運(yùn)行；建立1個基于互聯(lián)網(wǎng)的開源/共享的結(jié)構(gòu)拓

撲優(yōu)化研發(fā)社區(qū)；完成5個以上行業(yè)典型應(yīng)用案例。

2.7面向復(fù)雜裝備的CAE云服務(wù)平臺研發(fā)

研究內(nèi)容：研究全鏈路（前處理/數(shù)值求解/后處理）CAE

軟件多模塊融合模型，多相多態(tài)、多模式、非連續(xù)介質(zhì)的自

動化軟件耦合方法；研究面向復(fù)雜裝備、跨域異構(gòu)環(huán)境下的

資源調(diào)度方法，支撐自適應(yīng)計算耦合策略；研究跨域異構(gòu)計

算集群的CAE軟件快速求解技術(shù)、軟件構(gòu)件化技術(shù)，建立

體系化的開源構(gòu)件庫；研究基于容器的服務(wù)微化方法，建立

CAE軟件模塊微服務(wù)體系，構(gòu)建面向用戶的個性化自主開發(fā)

云服務(wù)環(huán)境，支撐復(fù)雜裝備CAE的自由開發(fā)生態(tài)，在盾構(gòu)、

高鐵等典型行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：研制面向復(fù)雜裝備的全鏈路CAE云服務(wù)平

臺，優(yōu)化跨域異構(gòu)集群計算效能，具備啟發(fā)式多模式耦合機(jī)

制；建立面向復(fù)雜裝備特殊環(huán)境的CAE軟件套件，核心軟

件構(gòu)件不少于60個；研究開源化第三方開發(fā)環(huán)境，支持高

效的定制開發(fā)，培育第三方開發(fā)生態(tài)，貢獻(xiàn)實體不少于1000；

在盾構(gòu)等復(fù)雜邊界條件的裝備行業(yè)應(yīng)用驗證；申請發(fā)明專利

或登記軟件著作權(quán)不少于20項，形成開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不少于1項。

2.8跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同運(yùn)維技術(shù)與軟件

研究內(nèi)容：研究跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同運(yùn)維模式；

研究時空約束的裝備集群作業(yè)管理技術(shù)，跨區(qū)動態(tài)作業(yè)路徑

規(guī)劃與任務(wù)優(yōu)化技術(shù)；研究數(shù)據(jù)驅(qū)動的多層級運(yùn)維服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

規(guī)劃技術(shù)，服務(wù)資源動態(tài)優(yōu)化技術(shù)；研究跨區(qū)動態(tài)作業(yè)與運(yùn)

16

維服務(wù)的協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的備件精準(zhǔn)預(yù)測技術(shù)；

開發(fā)跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同運(yùn)維算法與支撐軟件，并在

典型行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：提出不少于3種跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同

運(yùn)維模式，突破5項以上跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同運(yùn)維關(guān)

鍵技術(shù)，構(gòu)建動靜結(jié)合式資源節(jié)點布局服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)1套

跨區(qū)動態(tài)作業(yè)裝備集群協(xié)同運(yùn)維支撐軟件，提高運(yùn)維效率

30%以上、降低運(yùn)維成本30%以上；申請發(fā)明專利或登記軟

件著作權(quán)不少于5項，在典型行業(yè)實現(xiàn)10000臺以上裝備集

群協(xié)同運(yùn)維應(yīng)用驗證。

2.9高安全裝備智能運(yùn)維服務(wù)支撐軟件

研究內(nèi)容：研究高安全裝備跨設(shè)計/建造階段裝備可靠性

知識綜合與提取方法，大規(guī)模高通量多模態(tài)工況接入技術(shù)；

研究裝備健康評估與壽命預(yù)測高置信度算法、高安全裝備運(yùn)

維成本控制與大修工程風(fēng)險預(yù)測評估技術(shù)、多維度數(shù)字化檢

修規(guī)劃技術(shù)、高安全裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維與排故仿真訓(xùn)練技術(shù)；建

立高安全裝備可靠運(yùn)行的核心模型與算法庫；研發(fā)高安全裝

備智能運(yùn)維服務(wù)支撐系統(tǒng)軟件、開發(fā)核心算法庫與軟構(gòu)件，

選擇典型企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用驗證，提升高安全裝備運(yùn)維效率與精

準(zhǔn)運(yùn)維能力。

考核指標(biāo)：開發(fā)高安全裝備智能運(yùn)維服務(wù)支撐軟件，支

持大規(guī)模高通量工況接入，支持10萬測點規(guī)模，減少運(yùn)營

準(zhǔn)備時間30%，縮短單臺裝備維修工期10%，降低裝備全生

命周期運(yùn)維成本20%。在我國核電、化工等高安全領(lǐng)域裝備

17

進(jìn)行應(yīng)用驗證。

2.10大型旋轉(zhuǎn)機(jī)組健康管理系統(tǒng)軟件

研究內(nèi)容：研究大型旋轉(zhuǎn)機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵核心部件=早

期征兆故障預(yù)測技術(shù)；研究基于機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)健康定量

評價方法、在線實時故障預(yù)測技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)旋轉(zhuǎn)機(jī)

組通用類故障預(yù)診與健康評估等模型與算法，研發(fā)大型裝備

旋轉(zhuǎn)機(jī)組健康管理系統(tǒng)軟件，并開展行業(yè)示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：突破大型旋轉(zhuǎn)機(jī)組健康管理核心關(guān)鍵技術(shù)，

開發(fā)1套大型旋轉(zhuǎn)機(jī)組健康管理系統(tǒng)軟件，提出至少10個

以上健康預(yù)測算法模型、10個以上故障指示標(biāo)尺，在5個行

業(yè)10家以上企業(yè)進(jìn)行示范應(yīng)用，制定國家、行業(yè)和企業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)5項以上。

2.11工程機(jī)械能耗分析與優(yōu)化控制軟件

研究內(nèi)容：研究揭示工程機(jī)械發(fā)動機(jī)、泵及負(fù)載聯(lián)合運(yùn)

行特性，突破工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能匹配優(yōu)化整定與分析的核心

技術(shù)，研究工程機(jī)械節(jié)能優(yōu)化策略、裝備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集

與可視化分析等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能匹配優(yōu)化

整定與分析系統(tǒng)軟件，并在挖掘機(jī)、泵車等工程機(jī)械進(jìn)行系

統(tǒng)應(yīng)驗證。

考核指標(biāo)：突破5項以上工程機(jī)械設(shè)備節(jié)能匹配優(yōu)化整

定與分析的核心技術(shù)，開發(fā)1套工程機(jī)械能耗分析與優(yōu)化控

制軟件，提出至少5項核心控制優(yōu)化算法模型，實現(xiàn)對現(xiàn)有

設(shè)備節(jié)能提升3～5%，在5家以上的企業(yè)中得到示范應(yīng)用，

制定國家、行業(yè)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項以上。

18

2.12制造大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與軟件

研究內(nèi)容：研究智慧企業(yè)設(shè)計資源、管理流程、制造過

程、制造服務(wù)的大數(shù)據(jù)分析方法與關(guān)聯(lián)挖掘方法，形成制造

企業(yè)跨時空尺度制造數(shù)據(jù)耦合與分析機(jī)制；研制全類型制造

大數(shù)據(jù)智能分析算法，開發(fā)面向個性化、服務(wù)化和智能化等

模式的企業(yè)制造大數(shù)據(jù)分析算法庫；研制制造大數(shù)據(jù)的設(shè)計、

制造、服務(wù)和管理的可視化分析系統(tǒng)；構(gòu)建流程行業(yè)和離散

行業(yè)的典型數(shù)據(jù)集，形成行業(yè)解決方案。

考核指標(biāo)：開發(fā)不少于50種算法的智慧企業(yè)制造大數(shù)

據(jù)分析算法庫；研制具有個性化、服務(wù)化和智能化等模式的

制造大數(shù)據(jù)原型平臺，提供企業(yè)制造大數(shù)據(jù)分析算法庫。研

發(fā)流程行業(yè)和離散行業(yè)的典型行業(yè)驗證數(shù)據(jù)集，提供流程行

業(yè)智能化或離散行業(yè)個性化的制造大數(shù)據(jù)解決方案；出版專

著1部及以上，申請發(fā)明專利或取得著作權(quán)不少于10項，

制定1項及以上國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.13制造過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析平臺軟件

研究內(nèi)容：圍繞產(chǎn)品質(zhì)量提升的需求，研究涵蓋產(chǎn)品設(shè)

計數(shù)據(jù)、工藝信息、生產(chǎn)制造過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)等產(chǎn)

品質(zhì)量大數(shù)據(jù)管理方法；研究制造過程質(zhì)量控制與優(yōu)化、高

精度質(zhì)量在線監(jiān)測與預(yù)測、基于數(shù)據(jù)循證的質(zhì)量問題溯源等

關(guān)鍵技術(shù)；研究質(zhì)量大數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與工藝優(yōu)化

方法；開發(fā)制造過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析的核心算法與工具軟件，

構(gòu)建制造過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析平臺；在航空、航天、汽車等

典型行業(yè)開展應(yīng)用示范。

19

考核指標(biāo)：攻克制造過程質(zhì)量預(yù)測、控制與優(yōu)化、質(zhì)量

問題溯源等5項關(guān)鍵技術(shù)，提供質(zhì)量大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵核心算

法不少于5種，研發(fā)的制造過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析平臺處理質(zhì)

量相關(guān)信息的數(shù)據(jù)承載能力＞1T，質(zhì)量預(yù)測精度高于80%，

通過產(chǎn)品制造過程質(zhì)量控制與優(yōu)化降低產(chǎn)品缺陷率30%以

上。申請發(fā)明專利不少于10項，針對航空、航天、汽車、

電子制造行業(yè)制訂5個典型行業(yè)解決方案，制訂國家、行業(yè)

或核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不少于3項。

2.14工業(yè)智能應(yīng)用軟件開發(fā)與運(yùn)行工具

研究內(nèi)容：研究時間序列等工業(yè)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高性能讀

寫、高效率存儲、一體化管理等關(guān)鍵技術(shù)；研究從數(shù)據(jù)源、

數(shù)據(jù)集到數(shù)據(jù)服務(wù)的面向數(shù)據(jù)工程的開發(fā)方法；研究面向相

似差異化工業(yè)場景的深度遷移學(xué)習(xí)算法模型；構(gòu)建工業(yè)數(shù)據(jù)

質(zhì)量畫像、異常檢測、質(zhì)量修復(fù)等數(shù)據(jù)治理體系；研制基于

大數(shù)據(jù)平臺的可視化數(shù)據(jù)分析流程化開發(fā)、自動部署運(yùn)行環(huán)

境與支持流程知識挖掘的軟件系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：形成1套國際領(lǐng)先的深度遷移學(xué)習(xí)算法庫并

完成開源，研發(fā)1套工業(yè)智能應(yīng)用軟件開發(fā)與運(yùn)行工具，支

持不少于100個工業(yè)智能化應(yīng)用的開發(fā)，申請請發(fā)明專利或

軟件著作權(quán)不少于10項，在100家以上的中國制造業(yè)500

強(qiáng)企業(yè)應(yīng)用驗證。

2.15新型高復(fù)用工業(yè)管理軟件構(gòu)建方法與工具

研究內(nèi)容：研究業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分層多維建模方法；跨領(lǐng)域大

規(guī)模全類型單一數(shù)據(jù)源管理方法；構(gòu)建制造企業(yè)全局?jǐn)?shù)據(jù)空

20

間；研究多源異構(gòu)數(shù)據(jù)抽取/轉(zhuǎn)換/加載技術(shù)；SQL/NoSQL混

合模式工業(yè)大數(shù)據(jù)高效處理技術(shù)；構(gòu)建企業(yè)工業(yè)大數(shù)據(jù)中臺；

研究低耦合、輕量化工業(yè)軟件構(gòu)建方法；提出高復(fù)用平臺化

工業(yè)管理軟件開發(fā)框架，研發(fā)基于云架構(gòu)的工業(yè)管理軟件集

成開發(fā)與運(yùn)行平臺。

考核指標(biāo)：支持PB級工業(yè)大數(shù)據(jù)管理能力；支持工業(yè)

管理軟件的快速開發(fā)，開發(fā)效率提升50%以上；申請請發(fā)明

專利或軟件著作權(quán)不少于10項，在典型工業(yè)管理軟件快速

開發(fā)中得到應(yīng)用驗證。

2.16基于數(shù)字孿生的智能裝配車間質(zhì)量預(yù)測與控制技

術(shù)

研究內(nèi)容：研究智能裝配車間多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，

建立虛實環(huán)境中復(fù)雜產(chǎn)品裝配全過程數(shù)字化鏡像，實現(xiàn)智能

裝配車間高保真數(shù)字孿生建模與裝配狀態(tài)虛實精確同步；研

究復(fù)雜裝配過程數(shù)字空間-物理空間的交互與反饋機(jī)理，提高

欠采樣情況下數(shù)字孿生仿真的智能性，實現(xiàn)考慮復(fù)雜產(chǎn)品裝

配性能在線精準(zhǔn)預(yù)測，提升數(shù)字孿生預(yù)測的可信性。研究融

合視覺、位置、形變等多源傳感數(shù)據(jù)的裝配在線補(bǔ)償與精準(zhǔn)

控制技術(shù)，實現(xiàn)基于數(shù)字孿生的復(fù)雜產(chǎn)品裝配質(zhì)量波動抑制。

考核指標(biāo)：提出復(fù)雜產(chǎn)品智能裝配車間數(shù)字孿生高保真

建模、高置信仿真、高精準(zhǔn)預(yù)測理論與方法，編寫專著1本。

開發(fā)一套智能裝配車間數(shù)字孿生和產(chǎn)品數(shù)據(jù)可追溯的管控

軟件，提供10項以上智能裝配車間數(shù)字孿生工具集，支持

10種以上工藝數(shù)據(jù)在線感知，實現(xiàn)智能裝配車間質(zhì)量預(yù)測與

21

管控。在航空航天、電子信息等行業(yè)中驗證應(yīng)用。申請發(fā)明

專利或取得著作權(quán)不少于20項。

2.17復(fù)雜產(chǎn)品制造全要素的數(shù)字孿生建模與仿真軟件

工具

研究內(nèi)容：研究基于跨領(lǐng)域、多尺度知識模型的制造系

統(tǒng)關(guān)鍵要素的多層次建模方法，提出制造系統(tǒng)數(shù)字孿生開發(fā)

工具軟件構(gòu)架；研究復(fù)雜產(chǎn)品制造系統(tǒng)的多領(lǐng)域物化建模、

多學(xué)科行為效應(yīng)參數(shù)化仿真技術(shù)，開發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品制造過程的

精確數(shù)字孿生物理模型庫；研究基于現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的生產(chǎn)系

統(tǒng)參數(shù)與狀態(tài)辨識技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品制造過程的可視化建

模；研究復(fù)雜產(chǎn)品制造的數(shù)字孿生CAE系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)，實

現(xiàn)“驗證即生產(chǎn)”的數(shù)字孿生模型在物理世界的映射。

考核指標(biāo)：開發(fā)1套生產(chǎn)過程仿真、語義化編程與組態(tài)

的數(shù)字孿生軟件工具；完成1套工件加工在線測量與物理模

型交互的數(shù)字孿生系統(tǒng)，支持仿真系統(tǒng)精度驗證；開發(fā)生產(chǎn)

過程統(tǒng)一建模、數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真引擎、復(fù)雜型面大規(guī)模測點處

理與零件輪廓質(zhì)量分析等工業(yè)應(yīng)用軟件4套，支持制造系統(tǒng)

數(shù)字孿生的構(gòu)建；申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)15項，撰

寫專著不少于1本。在航空、核電等行業(yè)關(guān)鍵零部件加工中

進(jìn)行驗證。

2.18面向云定制的分布式智能產(chǎn)線協(xié)同管控集成技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化連接的分散生產(chǎn)資源與

制造任務(wù)的社會化智能工廠的匹配方法，研究基于OPC-UA

協(xié)議的制造系統(tǒng)獨立單元異構(gòu)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法，開發(fā)面向云

22

定制的產(chǎn)品個性化需求管理和制造任務(wù)的調(diào)度技術(shù)；研究分

布式制造裝備、供應(yīng)鏈中檢測設(shè)備等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集與集

成、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)融合技術(shù)，研究分布式制造過程的產(chǎn)品

制造質(zhì)量和設(shè)備狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)化可視化管控方法，開發(fā)適應(yīng)分布

式智能制造裝備和產(chǎn)品制造過程的建模、監(jiān)控、診斷與過程

調(diào)整的集成管控系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式智能產(chǎn)線生產(chǎn)要素的互聯(lián)、

控制和多目標(biāo)多任務(wù)協(xié)同控制。

考核指標(biāo)：提出分布式智能工廠生產(chǎn)資源、設(shè)備、物料

等要素協(xié)同控制方法；開發(fā)多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同運(yùn)行與決策云

平臺1套，具備異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合體系架構(gòu)；研發(fā)1套適應(yīng)分布

式生產(chǎn)設(shè)備與工藝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，研制1套大數(shù)據(jù)驅(qū)動的云

制造全流程決策智能生產(chǎn)運(yùn)行與在線管控一體化系統(tǒng)，具備

感知終端-云端信息交互過程的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度功能；申請發(fā)明

專利或者軟件著作權(quán)15項、撰寫專著1本；在增材制造、

高端制造裝備等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用驗證。

2.19面向定制化的高端電池大批量制造過程的智能管

控技術(shù)

研究內(nèi)容：研究面向高端電池大批量制造過程的數(shù)字化

仿真、分析與數(shù)字孿生技術(shù)，研究電池定制化生產(chǎn)過程的工

藝變更和產(chǎn)線重組技術(shù)，開發(fā)面向高端電池生產(chǎn)的智能工廠

設(shè)計與工藝能力分析技術(shù)，實現(xiàn)電池制造能力的在線預(yù)測與

虛擬驗證；研究電池制造過程的關(guān)鍵裝備、核心工藝的數(shù)據(jù)

采集、分析與處理技術(shù)，研究基于OPC-UA標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的

電池制造產(chǎn)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，開發(fā)電池產(chǎn)線生產(chǎn)設(shè)備故障診

23

斷、工藝波動、產(chǎn)品質(zhì)量追蹤等管控分析系統(tǒng)，實現(xiàn)電池智

能生產(chǎn)的縱向集成。

考核指標(biāo)：開發(fā)基于數(shù)字孿生技術(shù)的面向高端電池智能

產(chǎn)線工藝優(yōu)化軟件1套、基于生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)分析的設(shè)備和產(chǎn)

品智能診斷控制決策管控平臺1套、適應(yīng)兩類以上高端電池

大批量定制化生產(chǎn)的智能產(chǎn)線1條，產(chǎn)品合格率達(dá)到99%以

上，CPK≥1.67；形成完整的電池智能生產(chǎn)的解決方案，制

定1項及以上國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)1家以

上面向電池智能工廠解決方案供應(yīng)商。

2.20離散制造數(shù)字化車間物料流、信息流、能量流的動

態(tài)重構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于5G無線網(wǎng)絡(luò)的制造設(shè)備對接、物

料移動設(shè)備的定位導(dǎo)航、及其動態(tài)配置和組態(tài)技術(shù)，研究可

重構(gòu)控制器的接口與數(shù)據(jù)交換技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化車間制造設(shè)

備和物料的快速重構(gòu)；研究制造設(shè)備、生產(chǎn)線和車間系統(tǒng)多

源、多層次能量流及能量效率特性，實現(xiàn)制造過程的能效動

態(tài)優(yōu)化；研究基于OPCUA的數(shù)字化車間工藝數(shù)據(jù)的動態(tài)配

置和管理技術(shù)，開發(fā)基于5G與OPCUA的動態(tài)集成工具集

及數(shù)據(jù)重構(gòu)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字化車間設(shè)備、單元、產(chǎn)線等

不同層次的數(shù)據(jù)動態(tài)集成。

考核指標(biāo)：提出基于5G的移動工作臺設(shè)備精確定位與

自主導(dǎo)航、產(chǎn)線重構(gòu)及快速接入技術(shù)，物料移動設(shè)備的自主

導(dǎo)航定位精度達(dá)到厘米級；研制等1套以上軟件，研發(fā)一套

數(shù)字化車間動態(tài)重構(gòu)管理系統(tǒng)，支持軟件定義的生產(chǎn)設(shè)備部

24

署、5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與工具集的協(xié)同處理，5G系統(tǒng)接入時延<

5ms的響應(yīng)，數(shù)字化車間動態(tài)重構(gòu)效率提升30%，單位產(chǎn)品

能效降低10%；專利和軟件著作權(quán)20項以上，撰寫專著不

少于1本；在汽車、3C等離散制造行業(yè)進(jìn)行示范應(yīng)用。

2.21基于信息物理系統(tǒng)的超大型綜合港口泛在感知與

預(yù)測技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于5G網(wǎng)絡(luò)的超大型綜合港口泛在感

知網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法和遠(yuǎn)程實時在線物料移動控制技術(shù)，研究超

大型綜合港口生產(chǎn)要素的數(shù)字孿生快速構(gòu)造與融合技術(shù)，研

發(fā)面向超大型港口多源貨種、復(fù)雜業(yè)務(wù)、可視化的港口信息

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)營技術(shù)，實現(xiàn)港口生產(chǎn)作業(yè)、人車動態(tài)、作

業(yè)流程、資源配置的可視化、監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急調(diào)度控制；研

究基于人工智能的港口生產(chǎn)運(yùn)營資源優(yōu)化配置、分析與決策、

多維數(shù)據(jù)建模與交互、數(shù)據(jù)挖掘與深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的大型港

口智能運(yùn)營決策平臺，構(gòu)建數(shù)據(jù)智能、分析智能、決策智能

的港口“智慧大腦”。

考核指標(biāo)：建立1套基于5G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀可察、風(fēng)險可

辨、未來可測的超大型綜合港口泛在感知與運(yùn)營預(yù)測體系，

支持涵蓋200家以上單位、多源貨種、復(fù)雜業(yè)務(wù)的智能化運(yùn)

營管控、服務(wù)和決策；研發(fā)港口“數(shù)字孿生”協(xié)同運(yùn)營系統(tǒng)、

數(shù)字化生態(tài)綜合公共服務(wù)云平臺各1套，港口“數(shù)字孿生”

協(xié)同運(yùn)營系統(tǒng)的同步刷新響應(yīng)時間小于10秒，開發(fā)港口大

數(shù)據(jù)通用服務(wù)工具軟件2件以上；申請發(fā)明專利、軟件著作

權(quán)10項以上，形成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)5項以上。

25

2.22融合5G-U通信技術(shù)的工業(yè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及終

端設(shè)備

研究內(nèi)容：面向大規(guī)模、高密度的設(shè)備接入工業(yè)應(yīng)用場

景，研究基于工業(yè)5G-U（Unlicensed）通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

體系架構(gòu)、模型；研究基于工業(yè)5G-U通信技術(shù)承載OPC協(xié)

議等其他通信協(xié)議的適配技術(shù)，支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和融

合；研究基于工業(yè)5G-U通信技術(shù)研究滿足抗干擾、低延時、

廣覆蓋、高可靠的新型終端，支持智能生產(chǎn)線、生產(chǎn)車間等

應(yīng)用場景下的設(shè)備互聯(lián)互通需求；研究針對工業(yè)5G-U新型

終端的診斷工具，滿足終端生產(chǎn)及現(xiàn)場維護(hù)管理需求。

考核指標(biāo)：設(shè)計一種基于國產(chǎn)工業(yè)5G-U技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)

絡(luò)互聯(lián)互通新架構(gòu)，實現(xiàn)工業(yè)無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)及工

廠網(wǎng)絡(luò)的融合；開發(fā)1套不低于三種總線協(xié)議適配的適配層

（OPC協(xié)議、Modbus協(xié)議、ProfinetSRT協(xié)議）；開發(fā)3套

以上的工業(yè)5G-U終端產(chǎn)品原型，上行最大帶寬可達(dá)300Mbps，

下行最大帶寬可達(dá)150Mbps；開發(fā)1套終端診斷工具，支持

小區(qū)信號偵測、終端各層指標(biāo)呈現(xiàn)及狀態(tài)管理；完成發(fā)明專

利、登記軟件著作權(quán)合計10項以上。

2.23面向智能工廠的雙線以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與芯片

研發(fā)

研究內(nèi)容：面向智能工廠組網(wǎng)需求，研究基于物聯(lián)網(wǎng)和

連接路由的新一代雙線以太網(wǎng)信息交互的確定性通訊方法；

開發(fā)支持IPv6具備高實時、高帶寬、高可靠性等特點的新一

代雙線以太網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)；研究雙線以太網(wǎng)正交頻分

26

復(fù)用技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)高帶寬，研究雙線以太網(wǎng)供電

技術(shù)，實現(xiàn)本質(zhì)安全供電，研究雙線以太網(wǎng)時間同步技術(shù)，

實現(xiàn)不同節(jié)點間的同步采樣，研究不同業(yè)務(wù)負(fù)載下的雙線以

太網(wǎng)傳輸技術(shù)，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載能力。研發(fā)支持上述技術(shù)的

雙線以太網(wǎng)專用芯片，實現(xiàn)相關(guān)功能和性能，在典型的現(xiàn)場

工業(yè)自動化儀表、遠(yuǎn)程I/O設(shè)備上實現(xiàn)示范驗證。

考核指標(biāo)：開發(fā)雙線以太網(wǎng)關(guān)鍵共性技術(shù)，研發(fā)雙線以

太網(wǎng)專用芯片，支持總線供電，支持本質(zhì)安全，支持IPv6

協(xié)議，傳輸距離達(dá)到500米，帶寬滿足10Mbit/s及100Mbit/s，

時間同步精度小于1微秒，現(xiàn)場數(shù)據(jù)延時小于1毫秒，結(jié)合

典型工業(yè)應(yīng)用場景，申請發(fā)明專利4項、制定標(biāo)準(zhǔn)3項；實

現(xiàn)示范驗證。

2.24面向全流程多工序動態(tài)協(xié)同運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)

研究內(nèi)容：研究典型流程工業(yè)各工序物質(zhì)流、能量流的

網(wǎng)絡(luò)化、多尺度、全流程精確建模和動態(tài)仿真方法，開發(fā)基

于知識學(xué)習(xí)的運(yùn)行優(yōu)化方法；研究基于物質(zhì)流和能量流協(xié)同

的多場景能源計劃和多能源介質(zhì)優(yōu)化調(diào)配方法，建立智能工

廠模塊化協(xié)同控制軟件工具與制造系統(tǒng)實時運(yùn)行優(yōu)化平臺；

研究面向生產(chǎn)設(shè)備的新型復(fù)雜故障智能預(yù)測與健康管理理

論，開發(fā)基于大數(shù)據(jù)分析的全流程產(chǎn)品缺陷溯源分析技術(shù)及

工藝在線優(yōu)化技術(shù)。

考核指標(biāo)：提出基于人工智能的實時運(yùn)行優(yōu)化一體化技

術(shù)，適用于耦合度高、約束種類多、目標(biāo)沖突的生產(chǎn)流程；

開發(fā)1套典型流程工業(yè)基于知識學(xué)習(xí)的多控制器協(xié)同和運(yùn)行

27

優(yōu)化軟件1套，形成的全流程橫向貫通、縱向協(xié)同一體化運(yùn)

行優(yōu)化調(diào)度平臺；研制1套典型流程工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行與在線調(diào)

度一體化系統(tǒng)，支持物質(zhì)流能量流協(xié)同調(diào)配，實現(xiàn)復(fù)雜工況

生產(chǎn)計劃自動生成率不低于90%、定制化產(chǎn)品交貨期準(zhǔn)確度

提高15%、全流程生產(chǎn)效率指標(biāo)提高5%、能耗降低5%；申

請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)14項、制定標(biāo)準(zhǔn)3項，撰寫專

著1本。

2.25流程工業(yè)智能制造基礎(chǔ)信息平臺工廠操作系統(tǒng)的

研發(fā)

研究內(nèi)容：研究面向流程行業(yè)自主智能生產(chǎn)物聯(lián)、工業(yè)

移動互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通泛在互聯(lián)、工業(yè)數(shù)字智能融合創(chuàng)新的工

廠操作系統(tǒng)體系架構(gòu)；建立工廠生產(chǎn)運(yùn)行過程的多模態(tài)、跨

尺度、海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、制造資源和知識的集成模型與集成標(biāo)

準(zhǔn)，支持生產(chǎn)管控全流程的業(yè)務(wù)適配器和服務(wù)總線；研究基

于對象化模型的信息定義、基于知識微服務(wù)的開放APP開發(fā)

設(shè)計、工廠業(yè)務(wù)快速構(gòu)建與自適應(yīng)演化技術(shù)；研究面向流程

智能工廠的生產(chǎn)過程優(yōu)化、智能車間精益質(zhì)量管控、運(yùn)營管

理與資產(chǎn)優(yōu)化、生產(chǎn)交付模式創(chuàng)新、物流供應(yīng)鏈智能化、產(chǎn)

品追溯和智能服務(wù)、專家知識智能決策、協(xié)同優(yōu)化流程智能

的業(yè)務(wù)軟件支撐平臺系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：提出一種適應(yīng)流程行業(yè)柔性管控與業(yè)務(wù)迭代

改進(jìn)的工業(yè)軟件體系架構(gòu)；研發(fā)一套面向流程工業(yè)知識創(chuàng)新

與異構(gòu)融合的工廠操作系統(tǒng)；支持不少于50種工業(yè)協(xié)議和

30種工廠業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口；研發(fā)百萬點以上級分布式多元工業(yè)

28

數(shù)據(jù)湖軟件，支持時序、關(guān)系型、流式、結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化

數(shù)據(jù)的對象化存儲；研發(fā)低代碼、可組態(tài)的工業(yè)APP開發(fā)工

具與運(yùn)行環(huán)境軟件，提供100種流程工業(yè)APP、20種流程工

廠決策優(yōu)化模型、30種流程工業(yè)人工智能場景算法；申請發(fā)

明專利不少于30項，軟件著作權(quán)不少于20項；在不少于50

家石化、精細(xì)化工、煤化工、醫(yī)藥、建材企業(yè)進(jìn)行示范應(yīng)用。

2.26開放式機(jī)器學(xué)習(xí)與工業(yè)自動化控制平臺

研究內(nèi)容：研究實時與非實時條件下的代碼自動化同步

執(zhí)行技術(shù)，支持多類高級語言與PLC程序的混合指令組合；

研發(fā)基于深度學(xué)習(xí)的自主編程工具，支持基于學(xué)習(xí)、推理的

控制器功能塊動態(tài)自組及代碼自動生成；研發(fā)通用的開放式

機(jī)器學(xué)習(xí)與工業(yè)自動化控制平臺，支持云端應(yīng)用接入與模塊

化部署，實現(xiàn)涵蓋設(shè)備、組態(tài)軟件、工具、工業(yè)APP、業(yè)務(wù)

/數(shù)據(jù)資源等的開源生態(tài)體系。

考核指標(biāo)：突破實時與非實時編程語言集成、數(shù)據(jù)空間

劃分與全局計算等5項以上關(guān)鍵技術(shù)；支持DCS控制器、

PLC控制器、專用控制計算機(jī)、控制管理器PLC與5種以上

的高級語言混合運(yùn)行；完成1套開放式機(jī)器學(xué)習(xí)與工業(yè)自動

化控制平臺，具有基于經(jīng)驗進(jìn)化、分布式控制運(yùn)算和多控制

器協(xié)作控制運(yùn)算能力，申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)15項。

在3類以上典型行業(yè)開展應(yīng)用。

2.27大型專用智能控制系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

研究內(nèi)容：面向大型盾構(gòu)機(jī)專用控制需求，研發(fā)滿足工

業(yè)級實時性、可靠性、安全性要求的智能控制器產(chǎn)品。研究

29

適應(yīng)大型盾構(gòu)控制要求的高性能實時計算硬件平臺和異構(gòu)

計算方法，研發(fā)具備邊緣計算能力的控制器；研發(fā)基于以太

網(wǎng)的具備信息安全功能的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，支持冗余環(huán)網(wǎng)，兼

容主流的應(yīng)用層協(xié)議，支持統(tǒng)一的工業(yè)全棧通信標(biāo)準(zhǔn)TSN；

研發(fā)控制系統(tǒng)編程工具，支持控制功能組態(tài)及代碼生成；研

究高實時、高可信控制功能模塊化技術(shù)，研究千兆級工業(yè)實

時以太網(wǎng)通訊技術(shù)，開發(fā)盾構(gòu)導(dǎo)向與液壓驅(qū)動控制組件和控

制系統(tǒng)測試平臺，實現(xiàn)全分布式控制以及控制組件的協(xié)作運(yùn)

行與無縫集成。

考核指標(biāo)：控制器支持冗余功能；控制規(guī)模>16000點，

網(wǎng)絡(luò)帶寬：1000Mbit/s，總線同步精度<1μs；姿態(tài)測量精度：

0.5mrad；滿足振動、濕度、溫度、海拔等環(huán)境適應(yīng)性考核

要求；研發(fā)1套智能化過程監(jiān)控軟件開發(fā)平臺和自主化編程

工具，具備大型盾構(gòu)機(jī)專用控制功能，編程組態(tài)軟件符合

IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)；申請10項以上發(fā)明專利、軟件著作權(quán)5

件；在高海拔大直徑盾構(gòu)工程上實現(xiàn)不少于3臺套的應(yīng)用。

2.28智能生產(chǎn)線的高速高精物料傳輸系統(tǒng)

研究內(nèi)容：研究智能生產(chǎn)線新型大容量、高速、高精度

物料傳輸系統(tǒng)，開發(fā)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化點到點柔性驅(qū)動方式，開

發(fā)高速、高精度物料傳輸模塊機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、整體運(yùn)

動協(xié)同控制系統(tǒng)以及運(yùn)動規(guī)劃軟件平臺；研究動態(tài)物料識別

與存取技術(shù)，開發(fā)低應(yīng)力智能拾取、線下傳送、裝卸裝置或

系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：研制1套適應(yīng)大批量高速物料傳輸系統(tǒng)與物

30

料拾取裝置，高速物料傳輸定位平臺重復(fù)定位精度0.02mm，

最高速度120m/min，加減速2G，物料拾取裝置壽命次數(shù)10

萬次；開發(fā)1套高速物料傳輸平臺運(yùn)動規(guī)劃和編程軟件工具；

支持高速轉(zhuǎn)向，支持軌道的柔性設(shè)計，支持物料的穩(wěn)定吸附，

申請發(fā)明專利或者軟件著作權(quán)10項。

2.29定制產(chǎn)品可視化智能設(shè)計與仿真驗證關(guān)鍵技術(shù)及

系統(tǒng)

研究內(nèi)容：針對當(dāng)前制造企業(yè)存在小批量個性化定制產(chǎn)

品的設(shè)計智能化程度低、設(shè)計驗證困難等，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計周

期長、設(shè)計成本高的問題，研究基于物理模型、參數(shù)集及需

求協(xié)同驅(qū)動的產(chǎn)品定制動態(tài)可視化設(shè)計與仿真技術(shù)，研究基

于物理模型和參數(shù)庫驅(qū)動的混合誤差演變理論和補(bǔ)償技術(shù)，

研究基于混合現(xiàn)實的產(chǎn)品仿真驗證與分析評價技術(shù)，研制定

制產(chǎn)品可視化智能設(shè)計與仿真驗證系統(tǒng)；研究定制產(chǎn)品基于

需求驅(qū)動的組件、模型、生產(chǎn)物料、加工工藝、供貨資源以

及物流配送等環(huán)節(jié)的組織構(gòu)建與智能推薦技術(shù)，研制定制產(chǎn)

品計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計系統(tǒng)；開展面向航空航天、軌道

交通和國防軍工等領(lǐng)域定制產(chǎn)品智能設(shè)計與仿真驗證技術(shù)

及系統(tǒng)的應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：研發(fā)定制產(chǎn)品可視化智能設(shè)計與仿真驗證系

統(tǒng)1套，實現(xiàn)基于產(chǎn)品需求驅(qū)動的高效定制化設(shè)計與仿真驗

證；研發(fā)定制產(chǎn)品計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計系統(tǒng)1套，支持

基于原材料庫、加工工藝庫、組件庫以及產(chǎn)品模型庫等生成

生產(chǎn)工藝方案；至少在5類不同應(yīng)用領(lǐng)域開展應(yīng)用，定制產(chǎn)

31

品關(guān)鍵功能和性能指標(biāo)應(yīng)用有效性大于90%；申請專利或取

得軟件著作權(quán)不少于20項，制定國家/行業(yè)/核心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不

少于2項。

2.30模型驅(qū)動的定制產(chǎn)品智能設(shè)計/仿真及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制

造平臺

研究內(nèi)容：針對目前個性化定制產(chǎn)品功能適應(yīng)性差、設(shè)

計制造效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定且相關(guān)設(shè)計制造核心技術(shù)被國外

壟斷等問題，結(jié)合定制產(chǎn)品模型，研究基于統(tǒng)計幾何的數(shù)據(jù)

分析、智能匹配、智能變形、真實感渲染、運(yùn)動仿真等技術(shù)，

實現(xiàn)產(chǎn)品功能、美學(xué)與力學(xué)個性化需求的快速合理規(guī)劃與智

能設(shè)計/仿真。研究基于數(shù)據(jù)挖掘的生產(chǎn)智能優(yōu)化技術(shù)，并實

現(xiàn)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造。研發(fā)基于大數(shù)據(jù)分析和自主3D內(nèi)核

的個性化定制產(chǎn)品智能設(shè)計/仿真及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺，實現(xiàn)

個性化定制產(chǎn)品大規(guī)模快速設(shè)計和協(xié)同制造，改變傳統(tǒng)的生

產(chǎn)模式，在醫(yī)療等個性化需求較強(qiáng)的行業(yè)開展應(yīng)用驗證。

考核指標(biāo)：突破針對個性化定制產(chǎn)品模型基于統(tǒng)計幾何

的數(shù)據(jù)分析、智能匹配、智能變形、真實感渲染、運(yùn)動仿真、

基于數(shù)據(jù)挖掘的生產(chǎn)智能優(yōu)化等一系列核心關(guān)鍵技術(shù)。建立

基于國人數(shù)據(jù)的專家基礎(chǔ)模板庫，收集2000套以上模板。

研發(fā)基于自主3D內(nèi)核的個性化定制產(chǎn)品智能設(shè)計/仿真及網(wǎng)

絡(luò)協(xié)同制造平臺并提供相應(yīng)云服務(wù)，在醫(yī)療等行業(yè)起草國家

或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2項，應(yīng)用案例20000例以上，產(chǎn)品交付速

度提高2倍，精度與功能滿足個性化需求。

2.31機(jī)電產(chǎn)品全生命周期綠色設(shè)計使能工具及集成服

32

務(wù)平臺

研究內(nèi)容：針對機(jī)電產(chǎn)品全生命周期綠色設(shè)計中流程分

散、方法多元、數(shù)據(jù)異構(gòu)、軟件工具缺乏等問題，開發(fā)數(shù)字

化綠色設(shè)計工具及集成服務(wù)平臺?；谖锫?lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，

開發(fā)機(jī)電產(chǎn)品服役過程清單數(shù)據(jù)動態(tài)收集、共享、溯源與管

理等關(guān)鍵技術(shù)，解決數(shù)據(jù)缺乏、數(shù)據(jù)不及時及不完整等問題；

研究面向機(jī)電產(chǎn)品全生命周期的材料選擇、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)

維、回收等過程的綠色設(shè)計數(shù)據(jù)與知識模型，開發(fā)產(chǎn)品全生

命周期綠色評價與設(shè)計協(xié)同建模技術(shù)；開發(fā)面向機(jī)電產(chǎn)品節(jié)

能、材料選擇、工藝決策、生命終期處理等的單元設(shè)計使能

工具集；與現(xiàn)有設(shè)計系統(tǒng)集成，開發(fā)跨組織協(xié)同的數(shù)字化綠

色設(shè)計集成服務(wù)平臺，支持機(jī)電產(chǎn)品全生命周期綠色設(shè)計、

評價和仿真優(yōu)化。

考核指標(biāo)：建立機(jī)電產(chǎn)品全生命周期清單分析與綠色設(shè)

計數(shù)據(jù)庫知識庫及建模方法；研發(fā)面向生命周期的跨組織網(wǎng)

絡(luò)協(xié)同綠色設(shè)計集成服務(wù)平臺，至少包含5種以上綠色設(shè)計

使能單元設(shè)計工具。在機(jī)床、工程機(jī)械、能源裝備等行業(yè)中

至少3家企業(yè)、5種典型產(chǎn)品上進(jìn)行設(shè)計、評價方面的應(yīng)用

驗證，產(chǎn)品綠色設(shè)計研發(fā)效率50%以上。申請專利、軟件著

作權(quán)15項以上，出版專著2部以上，制定5項及以上國家、

行業(yè)或核心企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.32電子電器受控物質(zhì)全生命周期協(xié)同管控及設(shè)計服務(wù)

平臺

研究內(nèi)容：針對RoHS、氣候變化框架公約對電器電子

33

行業(yè)形成的綠色貿(mào)易壁壘，以及應(yīng)對中出現(xiàn)的基金補(bǔ)貼收支

不平衡等迫切需求，研究關(guān)鍵受控物質(zhì)的關(guān)鍵污染物分布特

性；研發(fā)關(guān)鍵受控物質(zhì)拆解、檢測和回收方法，建立關(guān)鍵受

控物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，研發(fā)關(guān)鍵受控物質(zhì)的生命周期信息追溯技

術(shù)，形成受控物質(zhì)減量化設(shè)計、易拆解回收設(shè)計方法與工具。

重點對電器電子產(chǎn)品中使用的制冷劑，如R22、R410、R134a、

R32等溫室氣體物質(zhì)，開展全生命周期管控技術(shù)研究，建立

其環(huán)境影響、儲存安全性、循環(huán)利用性的評估方法；研究不

同制冷劑等的物性參數(shù)，研發(fā)性能約束下的制冷劑減量化技

術(shù)，開發(fā)制冷劑回收、提純工藝與再利用技術(shù)。構(gòu)建覆蓋制

冷劑供應(yīng)商、電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)商、回收商在內(nèi)的溫室氣體

物質(zhì)全生命周期協(xié)同管控與服務(wù)平臺。

考核指標(biāo)：研發(fā)電器電子產(chǎn)品關(guān)鍵受控物質(zhì)全生命周期

信息管控平臺架構(gòu)及設(shè)計方法與工具；建立1套電器電子產(chǎn)

品用溫室氣體物質(zhì)信息全生命周期協(xié)同管控與服務(wù)平臺；突

破受控物質(zhì)全生命周期信息追溯、易拆卸回收設(shè)計方法、制

冷劑環(huán)境安全評估方法、減量化設(shè)計方法、再利用工藝等關(guān)

鍵技術(shù)不少于5項，研制電器電子產(chǎn)品用制冷劑收集、提純

成套裝備，實現(xiàn)產(chǎn)能5000噸。申請發(fā)明專利5項，形成軟

件著作權(quán)10項以上。

2.33復(fù)雜產(chǎn)品制造服務(wù)價值鏈協(xié)同平臺研發(fā)

研究內(nèi)容：面向制造企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造和運(yùn)

維服務(wù)生命周期，針對設(shè)計/制造/服務(wù)價值鏈上企業(yè)群的協(xié)

同需求，探索產(chǎn)品制造服務(wù)價值鏈協(xié)同模式；研究支持研發(fā)

34

設(shè)計、生產(chǎn)制造和運(yùn)維服務(wù)全生命周期業(yè)務(wù)協(xié)同的平臺架構(gòu)、

模型驅(qū)動的設(shè)計/制造/服務(wù)價值鏈業(yè)務(wù)協(xié)同技術(shù)、價值鏈上

多企業(yè)/多領(lǐng)域/多平臺的業(yè)務(wù)流程融合和系統(tǒng)集成技術(shù)。研

發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品制造服務(wù)價值鏈協(xié)同平臺，構(gòu)建設(shè)計/制造/服務(wù)

價值鏈業(yè)務(wù)協(xié)同數(shù)據(jù)空間，面向產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計/生產(chǎn)制造/運(yùn)

維服務(wù)過程開發(fā)知識建模和知識挖掘、產(chǎn)品全程質(zhì)量管控和

全價值鏈追溯、數(shù)據(jù)智能驅(qū)動的故障診斷和預(yù)測運(yùn)行、設(shè)計

/制造/服務(wù)閉環(huán)反饋和智能決策等軟件構(gòu)件。選擇航空航天、

軌道交通、海洋工程、兵器裝備、地下工程、能源電力、大

型數(shù)控等典型產(chǎn)業(yè)的核心制造企業(yè)及其價值鏈上的企業(yè)群

開展應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：突破模型驅(qū)動的設(shè)計/制造/服務(wù)價值鏈業(yè)務(wù)

協(xié)同等不少于5類關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)產(chǎn)品全程質(zhì)量管控和全價

值鏈追溯等不少于5類軟件構(gòu)件；研發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品制造服務(wù)價

值鏈協(xié)同平臺，構(gòu)建設(shè)計/制造/服務(wù)價值鏈業(yè)務(wù)協(xié)同數(shù)據(jù)空

間；制定國家/行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不少于5項，申請發(fā)明專利或

取得軟件著作權(quán)不少于10項。選擇1類及以上典型產(chǎn)業(yè)的

核心制造企業(yè)及其價值鏈上的企業(yè)群開展應(yīng)用示范，支持價

值鏈上不少于1000家企業(yè)開展業(yè)務(wù)協(xié)同，形成行業(yè)解決方

案和面向產(chǎn)品生命周期的價值鏈協(xié)同模式。

2.34規(guī)?；圃鞓I(yè)多價值鏈協(xié)同云服務(wù)平臺研發(fā)

研究內(nèi)容：面向規(guī)?；圃飚a(chǎn)業(yè)中供應(yīng)、營銷和服務(wù)價

值鏈構(gòu)建，以及價值鏈上企業(yè)群業(yè)務(wù)協(xié)同和互聯(lián)互通的需求，

針對多制造企業(yè)為核心的多價值鏈，探索基于第三方服務(wù)的

35

規(guī)?；圃鞓I(yè)多價值鏈協(xié)同云平臺發(fā)展模式，研究支持制造

產(chǎn)業(yè)多價值鏈服務(wù)協(xié)同的平臺架構(gòu)、服務(wù)協(xié)同技術(shù)以及多平

臺互聯(lián)互通集成技術(shù)；開發(fā)基于第三方服務(wù)的規(guī)?；圃鞓I(yè)

多價值鏈協(xié)同云服務(wù)平臺；基于第三方平臺構(gòu)建多價值鏈數(shù)

據(jù)空間，研發(fā)基于數(shù)據(jù)智能的價值鏈戰(zhàn)略管控、智能決策和

預(yù)測運(yùn)行服務(wù)構(gòu)件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能驅(qū)動的跨價值鏈服務(wù)，形

成基于第三方平臺的多價值鏈服務(wù)解決方案。選擇汽車、工

程機(jī)械、家電、農(nóng)業(yè)機(jī)械等典型規(guī)?；圃飚a(chǎn)業(yè)開展應(yīng)用示

范。

考核指標(biāo)：突破支持規(guī)?；圃鞓I(yè)多價值鏈服務(wù)協(xié)同的

平臺架構(gòu)、服務(wù)協(xié)同以及多平臺互聯(lián)互通等不少于5項關(guān)鍵

技術(shù)，開發(fā)基于第三方服務(wù)的規(guī)?；圃鞓I(yè)多價值鏈協(xié)同云

服務(wù)平臺；研發(fā)基于數(shù)據(jù)智能的價值鏈戰(zhàn)略管控、智能決策

和預(yù)測運(yùn)行等不少于5類服務(wù)構(gòu)件，申請發(fā)明專利或取得軟

件著作權(quán)不少于10項，制定國家、行業(yè)（聯(lián)盟）或企業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)不少于5項。選擇1類及以上典型產(chǎn)業(yè)，基于第三方平臺

為不少于2000家制造企業(yè)及上下游協(xié)作企業(yè)群開展多鏈或

跨鏈服務(wù)；形成基于第三方平臺的多價值鏈服務(wù)解決方案。

2.35支持業(yè)務(wù)流程融合和價值鏈增值的服務(wù)型制造平

臺研發(fā)

研究內(nèi)容：圍繞從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變的需求，

研究基于制造服務(wù)融合、支撐價值鏈增值的服務(wù)型制造發(fā)展

模式。研究產(chǎn)品服務(wù)生命周期管理及其在線智能監(jiān)測、遠(yuǎn)程

診斷和精準(zhǔn)服務(wù)技術(shù)，開發(fā)服務(wù)生命周期管理構(gòu)件，支持服

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務(wù)對研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造的全鏈條閉環(huán)反饋。研究個性化定

制、網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)營銷和價值鏈協(xié)同業(yè)務(wù)流程再造技術(shù)，開發(fā)大

規(guī)模生產(chǎn)個性化定制的柔性服務(wù)業(yè)務(wù)構(gòu)件，支持訂單和服務(wù)

需求驅(qū)動的產(chǎn)品全價值鏈協(xié)同和全鏈條追溯。研究面向服務(wù)

型制造的多