科技部網(wǎng)絡協(xié)同制造及智能制造重大專項申報指南建議

1、網(wǎng)絡協(xié)同制造和智能工廠重點專項2018年度項目申報指南建議為落實國家中長期科學和技術發(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和國務院關于積極 推進 “互聯(lián)網(wǎng) +”行動的指導意見等提出的要求，國家重點研發(fā)計劃啟動實施“網(wǎng)絡協(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2018年度項目申報指南。本重點專項總體目標是：針對我國網(wǎng)絡協(xié)同制造和智能工廠發(fā)展模式創(chuàng)新不足、技 術能力尚未形成、融合新生態(tài)發(fā)展不足、核心技術 / 軟件支撐能力薄弱等問題，基于“互 聯(lián)網(wǎng) +”思維，以實現(xiàn)制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級為主題

2、，以推進工業(yè)化與信息化、制造 業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、制造業(yè)與服務業(yè)融合發(fā)展為主線，以“創(chuàng)模式、強能力、促生態(tài)、夯基礎” 以及重塑制造業(yè)技術體系、生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價值鏈為目標，堅持有所為、有所不為， 推動科技創(chuàng)新與制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、業(yè)態(tài)創(chuàng)新相結合，探索引領智能制 造發(fā)展的制造與服務新模式，突破網(wǎng)絡協(xié)同制造和智能工廠的基礎理論與關鍵技術，研發(fā) 網(wǎng)絡協(xié)同制造核心軟件，建立技術標準，創(chuàng)建網(wǎng)絡協(xié)同制造支撐平臺，培育示范效應強的 智慧企業(yè)。本重點專項按照基礎前沿與關鍵技術、裝備 / 系統(tǒng)與平臺、集成技術與應用示范等3 類任務以及基礎前沿技術、研發(fā)設計技術、智能生產(chǎn)技術、制造服務技術、集成平臺 與

3、系統(tǒng)等 5 個方向。專項實施周期為 5 年（ 2018 2022年）。1. 基礎前沿與關鍵技術1.1 智能工廠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)理論與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)結構復雜性問題，研究建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)理論體系。建立互聯(lián)網(wǎng)與智能工廠控制網(wǎng) 絡融合的體系架構，構建由現(xiàn)場總線、控制網(wǎng)絡以及互聯(lián)網(wǎng)組成的復雜大系統(tǒng)，支持網(wǎng)絡 資源配置和多網(wǎng)絡集成。研究智能工廠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復雜大系統(tǒng)理論，給出由離散、連續(xù)和 隨機變量構成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)混雜系統(tǒng)模型。研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量指標，建立在多種 網(wǎng)路、多分辨率采樣周期和網(wǎng)絡時延、抖動、丟包等情況下工業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)控制穩(wěn)定性和系 統(tǒng)質(zhì)量的評價方法。研究工業(yè)

4、互聯(lián)網(wǎng)復雜大系統(tǒng)的優(yōu)化設計技術，研發(fā)智能工廠工業(yè)互聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)驗證平臺，包括：制造執(zhí)行、系統(tǒng)控制、設備監(jiān)控和網(wǎng)絡感知等。形成由工業(yè)互聯(lián) 網(wǎng)構建的典型行業(yè)解決方案，實現(xiàn)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復雜大系統(tǒng)理論驗證?？己酥笜耍簩崿F(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與 IEC61158 定義的 20 種主流工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡融合的 體系架構，建立覆蓋現(xiàn)場總線、控制網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)組成的復雜大系統(tǒng)模型，提出工業(yè)互 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量指標、評價方法、優(yōu)化設計方法。研發(fā)由制造執(zhí)行、系統(tǒng)控制、設備監(jiān) 控和網(wǎng)絡感知等組成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驗證平臺。針對典型行業(yè)，形成以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組 成的行業(yè)解決方案，對網(wǎng)絡系統(tǒng)進行理論分析和質(zhì)量評價。出版專著 1 部及以上，

5、申請 發(fā)明專利或取得著作權不少于 10 項，制定 1 項及以上國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關標準， 發(fā)表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論文不少于 10 篇。1.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算節(jié)點設計方法與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對工業(yè)環(huán)境智能感知、工業(yè)數(shù)據(jù)邊緣處理、工業(yè)實時控制和工業(yè)應用服務一體化設計的問題，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣計算節(jié)點設計方法，包括：數(shù)據(jù)驅(qū)動的高效 自適應邊緣計算方法、可編程邊緣計算模型的構建方法、智能算法功能塊規(guī)范、控制網(wǎng)絡 智能互聯(lián)方法等。研發(fā)支持功能塊規(guī)范的嵌入式系統(tǒng)程序運行環(huán)境，開發(fā)智能感知、邊緣 計算、實時控制和應用服務等功能的功能塊程序集。研發(fā)邊緣計算節(jié)點原理樣機，支持多

6、 種工業(yè)網(wǎng)絡智能互聯(lián)和邊緣計算功能。構建多種工業(yè)異構網(wǎng)絡互聯(lián)系統(tǒng)，提供離散行業(yè)解 決方案。考核指標：實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的高效自適應邊緣計算方法，可編程邊緣計算模型的構建方法， 以及控制網(wǎng)絡智能互聯(lián)方法。制定智能感知、邊緣計算、實時控制和應用服務等功能塊 規(guī)范，開發(fā)開放的功能塊可編程程序運行環(huán)境，支持 30 種以上智能算法功能塊，實現(xiàn)IEC61158定義的20種以上主流工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線網(wǎng)絡智能互聯(lián)。研制20種以上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣運算節(jié)點原理樣機，解決 20 種主流工業(yè)網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享 問題。構建由邊緣計算節(jié)點組成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)驗證平臺，包括現(xiàn)場總線、控制總線 以及互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡體系，提

7、供離散行業(yè)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)相關標準，發(fā)表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論文不少于 10 篇。1.3 制造企業(yè)制造大數(shù)據(jù)分析方法與系統(tǒng)（基礎前沿類）研究內(nèi)容：為了滿足個性化 定制、智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡化協(xié)同和服務延伸等新型業(yè)務模式需求，研究智慧企業(yè)設計資源、 管理流程、制造過程、制造服務的大數(shù)據(jù)分析方法與關聯(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)的設計、制造、服 務和

8、管理的可視化分析系統(tǒng)。構建流程行業(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：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)相關標準，發(fā)表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論 文不少于 10 篇。1.4 制造企業(yè)數(shù)據(jù)空間構建方法與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對制造企業(yè)制造 大數(shù)據(jù)發(fā)展與

9、利用問題，研究制造大數(shù)據(jù)體系結構，建立設計資源、管理流程、制造過程、 產(chǎn)品服務等大數(shù)據(jù)模型。研究結構化和非結構化數(shù)據(jù)的集成、更新和演化方法，異構多源 制造數(shù)據(jù)的高效存儲和索引方法。研究制造大數(shù)據(jù)治理方法，包括面向設計/ 管理/ 制造/服務大數(shù)據(jù)的關聯(lián)理解與挖掘、知識演化與推理、智慧要素描述與生成、人機整合與增強、 自我維持與安全交互等方法。研制覆蓋設計、制造、服務、管理等多業(yè)務的數(shù)據(jù)空間管理 系統(tǒng)原型，形成典型行業(yè)解決方案。考核指標：構建制造大數(shù)據(jù)體系結構，建立設計資源、管理流程、制造過程、制造 服務等大數(shù)據(jù)模型。研發(fā)異構多源制造數(shù)據(jù)的關聯(lián)挖掘、知識推理、人機協(xié)同、自我維持、 安全管理、數(shù)據(jù)集

10、成 / 更新/ 演化等工具軟件構件 15 個。研發(fā)制造大數(shù)據(jù)應用原型系統(tǒng)， 實現(xiàn)設計、制造、服務和管理等 4 個業(yè)務領域解決方案。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)相關標準，發(fā)表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論文不少于 10 篇。1.5 智能生產(chǎn)線信息物理系統(tǒng)理論與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：圍繞個性化定制生產(chǎn)管控，研究智能工廠信息物理系統(tǒng)自組織運行方法，建立覆蓋生產(chǎn)線感知、運行、重構和決策等過程的時變動態(tài)模型。研究信息物理融合計算方法，支持多時空尺度模型的統(tǒng) 一計算求解，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自主感知、運行優(yōu)化、智能決策和動態(tài)

11、重構。開發(fā)可根據(jù)動 態(tài)生產(chǎn)任務進行自組織生產(chǎn)的信息物理原型系統(tǒng)，實現(xiàn)動態(tài)生產(chǎn)環(huán)境自主感知、多類型生 產(chǎn)任務自組織調(diào)度、復雜工藝參數(shù)自優(yōu)化配置、裝備控制策略自適應調(diào)整等功能。研發(fā)面 向個性化定制的智能生產(chǎn)線信息物理系統(tǒng)架構，選取具有定制化生產(chǎn)需求的離散行業(yè)進行 應用驗證，形成行業(yè)解決方案?？己酥笜耍航r變過程的智能生產(chǎn)線信息物理系統(tǒng)動態(tài)模型，覆蓋生產(chǎn)線感知、 運行、重構和決策等 4 大核心過程。提出多時空尺度模型的統(tǒng)一計算求解方法，時間尺度 覆蓋秒、分、小時，空間尺度覆蓋設備、工位、產(chǎn)線。制定信息物理模型與統(tǒng)一計算框架 的標準接口規(guī)范，實現(xiàn)信息物理系統(tǒng)的靈活擴展功能。研制支持個性化定制生產(chǎn)管控

12、的信 息物理原型系統(tǒng)和實驗驗證平臺各 1 套，具備在不停機條件下支持不少于 3 類產(chǎn)品、每類 產(chǎn)品不少于 5 種型號的混線生產(chǎn)能力。形成汽車、 3C 等離散行業(yè)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)相關標準，發(fā)表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論文不少于 10 篇。1.6 智能生產(chǎn)線虛擬重構理論與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對制造企業(yè)物理資源與數(shù)字世界之間存在交互數(shù)字鴻溝，研究智能工 廠虛擬重構設計方法，提升智能工廠設計與構建能力。研究面向制造過程的部件、資源和 系統(tǒng)等智能生產(chǎn)線的鏡像理論。研發(fā)智能生產(chǎn)線在虛擬空間

13、的同步重組方法，建立多任務 虛擬場景中生產(chǎn)單元分層動態(tài)重構、物理仿真和可信性度量系統(tǒng)。構建大數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造 過程數(shù)字孿生仿真平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)設備離線虛擬組合設計仿真、智能生產(chǎn)線在線實時虛擬 運行、生產(chǎn)工藝離線和在線仿真與優(yōu)化等功能。形成離散行業(yè)智能生產(chǎn)線虛擬重構解決方 案?？己酥笜耍航⒅悄苌a(chǎn)線虛擬動態(tài)重構方法，實現(xiàn)制造過程的部件、資源和系統(tǒng) 等虛擬與物理實體的映射。研制物理實體與虛擬場景動態(tài)同步重建技術，孿生仿真粒子數(shù) 不少于100萬個，仿真顯示幀率不少于40fpso研究復雜時變場景虛擬環(huán)境的可信性度量 和評價方法，使仿真精度達到 99.9%以上。構建典型智能生產(chǎn)線數(shù)字孿生平臺，實現(xiàn)生產(chǎn) 設

14、備離線虛擬組合設計仿真、智能生產(chǎn)線在線實時虛擬運行、生產(chǎn)工藝離線和在線仿真與 優(yōu)化等功能。形成離散行業(yè)智能生產(chǎn)線虛擬重構解決方案。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)相關標準，發(fā) 表 SCI/EI 檢索的高質(zhì)量學術論文不少于 10 篇。1.7 “互聯(lián)網(wǎng) +”產(chǎn)品定制設計方法與技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對用戶深度 參與產(chǎn)品研發(fā)設計過程、產(chǎn)品個性化與規(guī)?；邪l(fā)設計亟待融合的實際需求，研究“互聯(lián) 網(wǎng) +”環(huán)境下個性化需求分類、預測與轉(zhuǎn)化建?；A理論、模式和方法；研究大數(shù)據(jù)驅(qū)動 的“互聯(lián)網(wǎng) +”環(huán)境下產(chǎn)品個性化設計技術，包括基于

15、新一代人工智能的定制產(chǎn)品設計意 圖理解與智能反饋技術、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下產(chǎn)品定制功能精確求解與設計可配置性方法、產(chǎn)品定制功能虛擬體驗、性能可信預測與強化設計等技術；研發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+”定制設計資源庫、案例分析庫和使能工具集；研發(fā)支持個性化用戶深度參與的“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品定制設計原型系統(tǒng)，并面向服裝、電梯、盾構機等典型行業(yè)和產(chǎn)品開展應用驗證。考核指標：提出并建立“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下產(chǎn)品個性化設計模式、理論和方法體系，揭示“互聯(lián)網(wǎng) +”產(chǎn)品定制設計機理和演化規(guī)律，突破“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品定制設計關鍵技制設計資源庫和案例分析庫，完成“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)品定制設計原型系統(tǒng)，形成面向服裝、電梯、盾構機等典型行業(yè)和產(chǎn)品的“

16、互聯(lián)網(wǎng)+”定制設計解決方案并得到應用驗證。出版專著 1 部及以上，申請發(fā)明專利或取得著作權不少于 10 項，制定 1 項及以上國家、行業(yè) 或核心企業(yè)相關標準。1.8 支持個性化設計的眾包平臺研發(fā)（基礎前沿類）+”眾研究內(nèi)容：針對現(xiàn)有研發(fā)設計體系難以適應互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下海量個性化需求爆發(fā)，雙 邊匹配準確度偏低、設計工具標準和在線流程管理規(guī)范缺失等問題，探索“互聯(lián)網(wǎng) 包產(chǎn)品設計規(guī)律，研究開放式網(wǎng)絡環(huán)境下眾包產(chǎn)品定制研發(fā)設計模式、機理和自組織生態(tài) 化網(wǎng)絡系統(tǒng)；研究精確需求導向的眾包產(chǎn)品個性化設計方法與支撐技術，包括多主體在線 交互設計技術、設計資源匹配與共享技術、個性化需求分類與異構數(shù)據(jù)集成技術、基于大

17、 數(shù)據(jù)的設計資源關聯(lián)挖掘、動態(tài)更新、狀態(tài)反饋及智能推送技術等；構建眾包產(chǎn)品設計、 制造與服務的資源案例庫、設計服務庫和使能工具集；研發(fā)支持個性化設計的眾包平臺； 形成面向模具、家電、家具等標準定制行業(yè)的典型眾包產(chǎn)品設計解決方案，并開展應用驗 證?？己酥笜耍禾岢霾簧儆?2 類眾包產(chǎn)品個性化設計模式與運行機制，形成以“眾包設 計”為主要模式的新型研發(fā)設計體系，突破不少于 5 項眾包個性化設計關鍵技術，研發(fā) 不少于 30 項支持眾包個性化設計的資源案例庫、設計服務庫和使能工具，研發(fā)完成支持 個性化設計的眾包平臺，突破時間、空間、成本對制造業(yè)創(chuàng)新設計活動的限制，實現(xiàn)網(wǎng) 絡眾包、異地協(xié)同下的設計要素資源

18、共享，在模具、家電、家具等典型行業(yè)的眾包設計 中得到應用驗證。出版專著 1 部及以上，申請發(fā)明專利或取得著作權不少于 10 項，制定1 項及以上國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關標準1.9 產(chǎn)品全生命周期模型管理技術與系統(tǒng)（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對復雜產(chǎn)品跨 域信息交換和數(shù)據(jù)共享問題，研究融合產(chǎn)品模型、過程模型、知識模型的復雜產(chǎn)品全生命 周期模型定義體系、統(tǒng)一表達方法與互聯(lián)規(guī)范；研究跨單位、跨階段、跨層次的全生命周 期模型協(xié)同、計算協(xié)同、流程協(xié)同方法以及模型數(shù)據(jù)管理技術，包括面向產(chǎn)品全生命周期 的模型知識獲取、多領域協(xié)同建模、產(chǎn)品全生命周期模型構建與管理技術等；研發(fā)支持統(tǒng) 一模型管理、模型數(shù)據(jù)特征關聯(lián)

19、匹配、智能檢索查詢等功能的軟件構件和使能工具集，研 發(fā)支持設計、分析、制造規(guī)劃和維護服務等各環(huán)節(jié)的復雜產(chǎn)品全生命周期模型管理原型系 統(tǒng)；面向航空航天等領域的典型產(chǎn)品開展應用驗證。考核指標：提出基于模型面向產(chǎn)品全 生命周期的數(shù)字化設計技術理論框架、模型定義方法和管理體系，制定不少于 5 項統(tǒng)一產(chǎn) 品全生命周期信息模型規(guī)范和數(shù)字化評價標準，突破不少于 10 項產(chǎn)品全生命周期模型構 建與管理技術，實現(xiàn)不少于 20 項模型管理軟件工具和構件，建立不少于 2 套通貫產(chǎn)品全 生命周期各階段的知識庫 /數(shù)據(jù)庫/ 案例庫，研發(fā)完成 1 套復雜產(chǎn)品模型管理原型系統(tǒng)，面 向航空航天等領域的典型產(chǎn)品開展應用驗證，產(chǎn)

20、品數(shù)字化率不低于80%，產(chǎn)品研制周期縮短不少于 40%。出版專著 1 部及以上，申請發(fā)明專利或取得著作權不少于 10 項，制定 1 項及以上國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關標準。1.10智能工廠設計仿真技術與軟件工具開發(fā)（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對缺少數(shù)字化設計仿真軟件工具，導致的智能工廠設計周期長、生產(chǎn) 過程效能難以預測，無法驗證所設計的智能工廠制造能力等問題，研發(fā)智能工廠跨領域設 計、仿真一體化軟件工具，實現(xiàn)制造系統(tǒng)軟硬件交互，物理系統(tǒng)信息系統(tǒng)仿真與設計。 研究組成智能工廠關鍵要素物料流、能量流、信息流交互的語義建模方法和可視化組件技 術，實現(xiàn)智能工廠生產(chǎn)系統(tǒng)快速布局；研究制造系統(tǒng)關鍵裝備的弱裝配

21、關系建模和指令驅(qū) 動運動性能仿真技術，實現(xiàn)支持 3D 組態(tài)的制造系統(tǒng)物化建模和性能仿真；研究面向智能 工廠數(shù)字化設計的虛擬仿真系統(tǒng)與物理系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時交互及融合接口，建立基于數(shù)據(jù)驅(qū)動 的數(shù)字模型與物理實體同步運行驗證機制，實現(xiàn)智能工廠制造能力的虛擬驗證與同步運行。考核指標： 1）開發(fā)智能工廠設計與可視化虛擬仿真工具軟件 1 套，支持 3D 組態(tài) 建模和空間運動性能仿真； 2）構建制造系統(tǒng)多層次知識模型，支持智能工廠的概念設計 和物化設計； 3）建立智能工廠關鍵要素的知識模型庫不少于 100 個； 4）開發(fā)底層控制 系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互融合接口設備，實現(xiàn)中等規(guī)模智能工廠控制系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)的 指令

22、轉(zhuǎn)換和交互設計仿真，支持 3 種以上工業(yè)控制總線和 200 以上控制節(jié)點。出版專著 1 部及以上。1.11面向智能工廠動態(tài)生產(chǎn)的實時優(yōu)化運行技術與系統(tǒng)（基礎前沿類）研究內(nèi)容：為解決動態(tài)生產(chǎn)多任務協(xié)同，安全 /質(zhì)量/ 效益多目標協(xié)同，車間 / 裝置生 產(chǎn)運行與底層控制在線聯(lián)動優(yōu)化等難題，研究基于在線學習 / 優(yōu)化與大數(shù)據(jù)的動態(tài)生產(chǎn)多 目標 / 多任務實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體化技術，建立智能工廠實時運行優(yōu)化平臺，及 時響應智能工廠柔性生產(chǎn)和管控一體化優(yōu)化的要求。具體研究內(nèi)容包括：研究結合在線學 習/優(yōu)化和大數(shù)據(jù)的多目標 / 多任務實時優(yōu)化方法，研發(fā)裝置實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體 化技術與工具軟件

23、，研究裝置實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法，研發(fā)多目標 / 多 任務協(xié)同的智能車間實時調(diào)控與運行優(yōu)化工具軟件與平臺。考核指標：形成結合在線學習 / 優(yōu)化和大數(shù)據(jù)的多目標 / 多任務實時優(yōu)化混合智能 算法庫，算法種類超過 10 種；開發(fā)裝置實時優(yōu)化運行與協(xié)同控制一體化工具軟件 1 套； 突破裝置實時優(yōu)化與車間實時調(diào)控的智能聯(lián)動方法，智能車間運行優(yōu)化單次耗時小于 小時；開發(fā)多目標 /多任務協(xié)同的智能車間實時運行優(yōu)化平臺 1 套，在 3 類智能工廠應用 驗證，并集成到智能工廠管控平臺。出版專著不少于 2 部。1.12智能加工產(chǎn)線的工藝感知與產(chǎn)品加工精度控制技術（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對批量零件

24、加工過程缺乏有效的工藝感知技術，制造數(shù)據(jù)難以同步收 集和孤立導致的加工質(zhì)量建模與溯源困難等問題，開展零件加工生產(chǎn)線數(shù)據(jù)多粒度同步采 集、工藝感知、加工精度控制技術等研究。研究長鏈條加工過程的實時數(shù)據(jù)采集與分析技 術，開發(fā)面向批量零件加工的產(chǎn)線工藝參數(shù)與狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；研究上下游加工工藝 參數(shù)的耦合機制分析方法，建立智能產(chǎn)線零件加工精度預測模型；研究制造裝備加工精度 演變與退化機理，開發(fā)智能產(chǎn)線加工設備動態(tài)誤差自學習建模與在線補償技術，研制加工 產(chǎn)線關鍵設備精度自愈控制平臺。考核指標： 1）提出面向復雜零件批量加工的基于大數(shù)據(jù)學習的工藝控制與建模方法；2）研發(fā) 4 套以上適應批量零件加工的制

25、造數(shù)據(jù)同步采集裝置； 3）開發(fā) 1 套用于復雜零件批 量加工過程數(shù)據(jù)采集與預測系統(tǒng)； 4）開發(fā) 1 套用于智能產(chǎn)線的適應 6 種以上國內(nèi)外主流 數(shù)控系統(tǒng)加工設備的動態(tài)誤差建模與精度自愈服務平臺； 5）研發(fā) 1 套設備加工精度及工 藝優(yōu)化軟件系統(tǒng)； 6）在裝備制造和汽車零件等 2 類以上加工行業(yè)中驗證應用，零件加工 次品率減少 15%。出版專著 1 部及以上。1.13制造系統(tǒng)在線工藝規(guī)劃與產(chǎn)線重構軟件工具（基礎前沿類）研究內(nèi)容：圍繞產(chǎn)品加工、裝配等場景的個性化定制、多品種混線制造等柔性生產(chǎn) 需求，提出面向工藝變更、場景感知和產(chǎn)線重構的生產(chǎn)系統(tǒng)智能重組方法。研究個性化定制類產(chǎn)品裝配工藝自主規(guī)劃和工

26、序自主編排技術，研究典型離散制造工藝智能組態(tài)技術和 自學習工藝規(guī)劃方法，實現(xiàn)工藝在線規(guī)劃與產(chǎn)線動態(tài)重組同步運行；研究制造系統(tǒng)場景在 線感知技術，開發(fā)基于深度學習的多場融合智能感知和場景特征智能提取系統(tǒng)；研究自適 應產(chǎn)品定制化需求的生產(chǎn)系統(tǒng)布局、生產(chǎn)工藝流程及路徑規(guī)劃、底層控制設備動態(tài)在線調(diào) 整與動態(tài)重組技術，實現(xiàn)工藝變更和產(chǎn)線重組時制造系統(tǒng)關鍵裝備的虛擬定義、原地重組。考核指標： 1）開發(fā)產(chǎn)品裝配工藝智能生成軟件 1 套，支持定制化產(chǎn)品裝配工藝自主規(guī)劃 和工序自主編排； 2）提供柔性制造系統(tǒng)工藝過程場景智能感知硬件設備及場景特征提取 軟件工具 1 套，具有場景特征識別與工件定位識別功能； 3）

27、開發(fā)面向產(chǎn)品混線制造的生 產(chǎn)線關鍵裝備虛擬定義和功能重組軟件工具 1 套，支持多工序在線協(xié)同調(diào)度和物料系統(tǒng) 動態(tài)重組變更； 4）在高端裝備制造、航空航天等離散制造業(yè)進行應用驗證； 5）制定標 準不少于 6 項，出版專著不少于 2 本。1.14制造企業(yè)主導的制造服務價值網(wǎng)融合技術與方法（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對我國制造業(yè)核心企業(yè)服務價值鏈延伸與協(xié)同模式創(chuàng)新不足，以及向 價值鏈高端轉(zhuǎn)移缺少平臺支撐的突出問題，圍繞產(chǎn)品三包期內(nèi)外的制造核心企業(yè)及其協(xié)作 企業(yè)群業(yè)務協(xié)同的實際需求，研究互聯(lián)網(wǎng) + 環(huán)境下基于業(yè)務驅(qū)動與資源共享的服務生命周 期價值鏈協(xié)同模式與優(yōu)化機理，重構產(chǎn)品服務生命周期價值網(wǎng)絡。研究核

28、心企業(yè)主導的制 造服務生命周期價值網(wǎng)絡協(xié)同理論、方法與技術，包括服務生命周期價值網(wǎng)絡建模、分析、 優(yōu)化和評價技術，面向產(chǎn)品后市場的保內(nèi)保外業(yè)務協(xié)同技術，基于故障診斷與質(zhì)量改進的 服務全生命周期閉環(huán)質(zhì)量控制技術，以及基于售后配件多級管理的配件鏈協(xié)同技術等。形 成制造服務生命周期價值網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化解決方案，研發(fā)相關軟件構件，實現(xiàn)基于價值鏈協(xié)同 的制造與服務業(yè)務流程融合、信息系統(tǒng)互聯(lián)互通，為加速我國制造服務生命周期價值鏈協(xié) 同與生態(tài)化發(fā)展提供理論與方法支撐?？己酥笜耍禾岢雒嫦蚍杖芷诘目缰黧w / 跨流程制造和服務價值鏈融合模式、 技術與方法，突破制造與服務融合的不少于 3 項價值網(wǎng)融合使能技術，開

29、發(fā)支持產(chǎn)品三 包期內(nèi)外服務生命周期的制造服務云平臺，形成基于云平臺的服務生命周期價值網(wǎng)協(xié)同 優(yōu)化解決方案，服務價值鏈協(xié)作企業(yè)數(shù)累計不少于 1000 家。成果在復雜裝備制造等典型 行業(yè)得到應用。申請發(fā)明專利或取得軟件著作權不少于 20 項；制定國家、行業(yè)或核心企 業(yè)標準不少于 2 項。1.15基于第三方平臺的多價值鏈協(xié)同技術與方法（基礎前沿類）研究內(nèi)容：針對制造業(yè)傳統(tǒng)供應鏈管理帶來的“價值鏈孤島”以及產(chǎn)業(yè)價值鏈協(xié)同 模式創(chuàng)新不足等問題，研究基于第三方云平臺及業(yè)務驅(qū)動的多價值鏈協(xié)同模式與協(xié)同機制， 包括多制造企業(yè)為核心的多價值鏈協(xié)同形態(tài)與運行機理。研究多價值鏈業(yè)務協(xié)同與優(yōu)化方 法，多價值鏈企業(yè)群業(yè)

30、務重構與組織方法，跨企業(yè)價值鏈的多鏈協(xié)同模型，跨企業(yè)價值鏈 的多鏈協(xié)同與優(yōu)化技術等。圍繞供應 / 營銷/ 服務等業(yè)務流程，開發(fā)面向典型行業(yè)的多價值 鏈協(xié)同與優(yōu)化構件，研發(fā)支持多價值鏈協(xié)同的第三方云服務平臺。形成基于第三方平臺的 多價值鏈協(xié)同解決方案，基于第三方平臺實現(xiàn)多制造企業(yè)為核心的多價值鏈業(yè)務協(xié)同?？己酥笜耍禾岢龌诘谌狡脚_的多價值鏈協(xié)同模式、方法和技術，突破34 項多價值鏈及鏈間協(xié)同優(yōu)化技術。研發(fā)供應 / 營銷/服務等多價值鏈協(xié)同與優(yōu)化構件，形成支持 多價值鏈協(xié)同的第三方云服務平臺原型及解決方案，申請發(fā)明專利或取得軟件著作權不少 于 20 項，制定國家、行業(yè)（聯(lián)盟）或企業(yè)標準不少于 2

31、 項?；诘谌狡脚_實現(xiàn)不少于 3 家核心制造企業(yè)及累計 3000家協(xié)作企業(yè)的供應、營銷或服務多價值鏈業(yè)務協(xié)同，要求核心制造企業(yè)間、制造企業(yè)與平臺運營企業(yè)間無關聯(lián)關系，協(xié)同效率提升30%。成果在汽車、工程機械等典型行業(yè)得到應用。2. 裝備/ 系統(tǒng)與平臺2.1 復雜產(chǎn)品建模與仿真系統(tǒng)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對復雜產(chǎn)品在需求、設計、試驗、運維等全系統(tǒng)建模與協(xié)同仿真方面 的實際需求，研究模型驅(qū)動的復雜產(chǎn)品多學科全流程協(xié)同設計建模、仿真優(yōu)化方法與標準 規(guī)范；研究復雜產(chǎn)品全系統(tǒng)統(tǒng)一建模技術、白盒 /灰盒/ 黑盒模型互聯(lián)集成技術、基于模型 的混合現(xiàn)實技術、多仿真目標機模型自動劃分、協(xié)同仿真計算與綜合

32、驗證技術；基于多領 域統(tǒng)一建模語言構建多學科工業(yè)知識模型庫和重點行業(yè)功能模型庫，開發(fā)基于開放式架構 的多學科復雜產(chǎn)品建模與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)模型仿真、混合現(xiàn)實、知識庫 / 模型庫等在航空、 航天、海洋工程等重點領域復雜產(chǎn)品全系統(tǒng)綜合設計驗證與設計優(yōu)化中的深入應用?？己酥笜耍和黄茝碗s產(chǎn)品信息物理模型互聯(lián)集成技術，研發(fā) 1 套基于多領域統(tǒng)一建 模的復雜產(chǎn)品建模與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)復雜產(chǎn)品全系統(tǒng)統(tǒng)一建模、基于模型自動劃分與部 署的多機協(xié)同仿真，支持復雜產(chǎn)品全系統(tǒng)仿真和綜合驗證，針對不少于 3 個仿真目標機 實現(xiàn)仿真模型自動劃分與協(xié)同仿真計算，行業(yè)功能模型庫不少于 5 個，基礎模型組件不 少于 4000 個，

33、在不少于 2 個國家重大工程總體院所、不少于 20 個工業(yè)單位開展應用驗 證，提升產(chǎn)品設計研制與仿真驗證效率不低于 30%。申請發(fā)明專利或取得著作權不少于 25 項，制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關標準不少于 5 項。2.2 產(chǎn)品自適應在線設計技術平臺研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對產(chǎn)品設計適應性差、在線交互能力弱、協(xié)同響應速度慢等問題，研究環(huán)境及制造大數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品自適應設計系統(tǒng)架構，研究自適應與在線交互相結合的產(chǎn) 品優(yōu)化設計方法；研究包含設計數(shù)據(jù)、經(jīng)驗、模型等在內(nèi)的顯性設計知識組織管理技術， 研究涵蓋產(chǎn)品自適應在線設計主要環(huán)節(jié)的多源異構大數(shù)據(jù)分析 /融合/ 沖突消解及協(xié)同自適 應控制等技術

34、；構建產(chǎn)品在線設計、制造、應用與迭代反饋過程的設計知識庫、構件庫與 工具集；開發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品自適應在線設計制造集成技術平臺并開展應用。考核指標：提出大數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品自適應在線設計集成方法、模型與系統(tǒng)架構，突 破自適應決策與控制等關鍵技術不少于 5 項，研發(fā)產(chǎn)品自適應在線設計集成工具和軟件 構件不少于 20 項，構建不少于 2 個行業(yè)的產(chǎn)品自適應在線設計知識庫，開發(fā)不少于 2 套 產(chǎn)品自適應在線設計技術平臺，建立產(chǎn)品自適應在線設計技術驗證系統(tǒng)，形成產(chǎn)品自適 應在線設計集成解決方案，覆蓋需求決策、設計探索、方案設計、參數(shù)優(yōu)化、制造服務、 故障預測等完整設計過程，在不少于 2 個行業(yè)開展應用。申請

35、發(fā)明專利或取得著作權不 少于 25項，制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)相關標準不少于 2 項。2.3 集團企業(yè)研發(fā)設計資源集成共享平臺研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對集團制造企業(yè)及所屬企業(yè) / 工廠之間研發(fā)設計資源分散孤立、共享程 度不高、協(xié)同效率偏低等問題，圍繞產(chǎn)品設計 / 制造/服務全生命周期對設計資源共享和集 成管理的需求，開展集團企業(yè)設計資源共享與集成模式研究。研究集團企業(yè)研發(fā)設計流程 及平臺化 /模塊化/并行化/ 柔性化重組技術、研發(fā)設計資源聚集 / 共享/追溯與管理技術等。 研發(fā)支持產(chǎn)品全生命周期研發(fā)設計資源共享集成以及分布式研發(fā)設計資源空間構建的軟件 構件和工具集；研發(fā)形成集團企業(yè)研

36、發(fā)設計資源集成共享平臺。在航空航天、軌道交通、 海洋工程、地下工程、能源電力等離散行業(yè)大型集團制造企業(yè)開展應用，實現(xiàn)覆蓋全集團 范圍的研發(fā)設計全流程的資源共享?？己酥笜耍和黄萍瘓F企業(yè)平臺化 / 模塊化以及資源聚集 / 共享/ 反饋/ 追溯與管理等不 少于 10 項關鍵技術；形成支持產(chǎn)品設計 / 制造/ 服務全生命周期資源共享和集成管理以及 分布式研發(fā)設計資源空間構建的軟件構件和工具集，申請發(fā)明專利或登記軟件著作權不少 于 25 項；研發(fā)形成集團企業(yè)研發(fā)設計資源共享與協(xié)同平臺。成果支持不少于2 類集團制造企業(yè)及所屬企業(yè) /工廠的全面應用，實現(xiàn)面向產(chǎn)品設計 / 制造/服務全生命周期的研發(fā)設 計資源

37、共享與集成，研發(fā)設計資源共享比例不低于 70%，制定研發(fā)設計資源共享與集成的 國家、行業(yè)或企業(yè)標準不少于 3 項，形成研發(fā)設計資源分布式共享與集成模式。有關說明：由企業(yè)牽頭申報。2.4 智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策技術與系統(tǒng)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對智能工廠零件批量加工過程中缺乏制造數(shù)據(jù)分析與處理方法，導致 工藝能力低下、工藝決策缺乏科學依據(jù)等問題，開展工藝能力分析與決策技術研究，開發(fā) 相關系統(tǒng)。研究零件加工過程數(shù)據(jù)與機理分析相結合的全流程性能預測方法，研究零件加 工過程的數(shù)據(jù)挖掘與機器學習算法，開發(fā)基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能加工產(chǎn)線全流程決策平臺； 研究產(chǎn)品能耗和效率與設備狀態(tài)、工藝參數(shù)的

38、關聯(lián)關系，開發(fā)基于多源異構數(shù)據(jù)融合的效 率、能耗監(jiān)測與管控技術平臺；研究基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化方 法，開發(fā)智能加工產(chǎn)線的全流程智能決策和優(yōu)化軟件系統(tǒng)。考核指標： 1）構建 1 套適用于批量零件加工制造的大數(shù)據(jù)工藝能力分析平臺； 2）開發(fā)智能加工產(chǎn)線加工效率預測監(jiān)測工具軟件 1 套； 3）開發(fā)智能加工產(chǎn)線能耗監(jiān)測與優(yōu) 化工具軟件 1 套； 4）開發(fā)加工工藝全流程智能決策與優(yōu)化軟件 1 套； 5）在航空航天、汽車和裝備等行業(yè)驗證，提升零件制造效率 10%，加工次品率減少 15%；6）申請發(fā)明專利 不少于 10 項，取得軟件著作權不少于 3 項。2.5 軟件定義的工業(yè)異構網(wǎng)絡融

39、合關鍵技術與設備研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：圍繞工業(yè)異構網(wǎng)絡融合互聯(lián)和統(tǒng)一管理需求，研究包含IPv6 車間級骨干網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場無線網(wǎng)和工業(yè)實時以太網(wǎng)的多網(wǎng)融合架構和通信機制，形成工業(yè)異構網(wǎng)絡融 合體系；研究無線 / 有線網(wǎng)絡協(xié)議快速轉(zhuǎn)換技術、研究工業(yè) IPv6 骨干網(wǎng)和工業(yè)實時以太網(wǎng) 的高速轉(zhuǎn)換技術，實現(xiàn)控制網(wǎng)與管理網(wǎng)信息的高效互聯(lián)互通；研究工業(yè)現(xiàn)場復雜電磁環(huán)境 下無線抗干擾傳輸技術、多源異構混合數(shù)據(jù)流跨網(wǎng)信息融合調(diào)度技術、確定性傳輸技術， 保證混合數(shù)據(jù)流跨網(wǎng)端到端管控信息確定性；研發(fā)軟件定義的工業(yè)異構網(wǎng)絡管理器，研制 基于 SDN 的工業(yè) IPv6 骨干網(wǎng)交換機?？己酥笜耍?1）研發(fā)無線

40、/ 有線網(wǎng)絡毫秒級協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置及并行處理單元； 2）研發(fā)軟 件定義的工業(yè)異構網(wǎng)絡管理器； 3）研發(fā)支持三種以上工業(yè)實時以太網(wǎng)的 SDN 工業(yè) IPv6 骨干網(wǎng)交換機； 4）突破跨網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術和融合通信機制 ,提供一套車間級的工業(yè)異構網(wǎng) 絡融合架構及系統(tǒng)； 5）支撐采集類、交互類和控制類混合業(yè)務流的信息融合與跨網(wǎng)傳輸， 控制類數(shù)據(jù)傳輸時延達到毫秒級，在制造車間實現(xiàn)現(xiàn)場級技術驗證；6）形成標準 7 項以上，申請發(fā)明專利不少于 10 項，取得軟件著作權不少于 4 項。2.6 面向智能工廠的現(xiàn)場級工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關鍵設備（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：圍繞智能工廠行業(yè)產(chǎn)線和工藝匹配的管理及各類業(yè)務數(shù)據(jù)實時交換

41、實際需求，開發(fā)兼容現(xiàn)有工業(yè)總線標準的高速協(xié)議轉(zhuǎn)換設備。開發(fā)支持時間敏感網(wǎng)絡（TSN）的高速以太網(wǎng)網(wǎng)關設備。開發(fā)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)新型網(wǎng)關和數(shù)據(jù)交換設備，可支持多種工業(yè)無線網(wǎng) 絡、雙線以太網(wǎng)接入，提升工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的多業(yè)務承載能力。開發(fā)網(wǎng)絡性能可視化分析監(jiān)控 平臺，設計易于操作的網(wǎng)絡配置軟件及標準數(shù)據(jù)調(diào)用接口，實現(xiàn)相關性能信息在終端平臺 上的圖形化顯示和網(wǎng)絡的遠程配置。研究新一代雙線以太網(wǎng)正交頻分復用技術、時間同步 技術，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡高帶寬和多業(yè)務承載。考核指標：1）釆用OPC UA架構，Cycle time小于10us,低于500ns級抖動；接口帶寬大于1Gbps,滿足現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)以及音視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)等

42、各種工業(yè)大數(shù)據(jù)傳輸；支 持 SDN 和 IPV6 技術，實現(xiàn)對時間敏感網(wǎng)絡和非時間敏感網(wǎng)絡的統(tǒng)一，支持實時操作系 統(tǒng)和通用操作系統(tǒng)； 2）支持不少于 4 個實時千兆以太網(wǎng)端口；平均故障間隔時間 （MTBF） 大于10萬小時；3）雙線以太網(wǎng)設備支持IPv6，傳輸距離大于 500米，帶寬達到100Mbit/s，時間同步精度達到1微秒，現(xiàn)場數(shù)據(jù)延時小于1毫秒，可同時承載測控數(shù)據(jù) 和圖片視覺數(shù)據(jù)； 4）形成標準 3 項以上，申請發(fā)明專利不少于 10 項，取得軟件著作權 不少于 4 項。2.7 基于機器學習的智能控制器及編程工具（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：面向智能工廠執(zhí)行復雜任務且具有網(wǎng)絡協(xié)同、自學習能

43、力的新型智能控 制器的需求，研究支持智能工廠“認知決策控制”多功能一體化的智能控制模式和網(wǎng) 絡協(xié)同技術，實現(xiàn)控制器無邊界網(wǎng)絡化的動態(tài)仿真、全分布式控制以及多種控制器的協(xié)作 運行、無縫集成。研究融合邊緣智能的高性能實時計算硬件平臺和多線程實時調(diào)度方法， 研發(fā)智能控制器實時多任務控制引擎。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)品和基于深度學習的編程工具，編程工具支持基于學習、推理的控制器功能塊 動態(tài)自組及代碼生成。考核指標：研制面向智能工廠的網(wǎng)絡協(xié)同智能控制系統(tǒng)平臺，含 PLC 控制器、高可 信智能控制器兩類新一代控制器，抗擾度達到工業(yè) EMC 三級，支持冗余配置、安全防護； 高可

44、信智能控制系統(tǒng)診斷覆蓋率大于 90%，并通過安全完整性等級（ SIL）3 級認證； PLC 控制具備邏輯控制、運動控制功能及自學習能力，指令系統(tǒng)兼容IEC611313 等國際標準，具有分布式控制和多控制器協(xié)作控制運算能力；控制引擎支持256 個控制任務實時調(diào)度，調(diào)度周期不超過 16 毫秒，每周期 PLC 指令不少于 10100 萬條；研發(fā) 1 套智能化過程監(jiān)控 軟件平臺和在線可視化編程開發(fā)調(diào)試工具，同時支持最少 1 種指令編程方法和 1 種圖形化 編程方法，在流程工業(yè)或者離散制造取得應用示范；申請發(fā)明專利不少于10 項，取得軟件著作權不少于 7 項。2.8 智能工廠管控平臺通用架構及開發(fā)工具（

45、共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對智能生產(chǎn)中的加工制造過程管控平臺需求，研究支持云平臺的智能 工廠管控平臺系統(tǒng)的參考模型、集成方法、業(yè)務要素與軟件架構，開發(fā)通用的適應智能加 工制造過程二次開發(fā)的智能工廠通用管控平臺架構及開發(fā)工具，研究通用的、開放的、面 向?qū)ο蟮墓S管控二次開發(fā)語言標準。研究平臺的業(yè)務功能自適應演化與定制等技術，開 發(fā)面向智能制造的原材料、設備、產(chǎn)品、人員與 MES 系統(tǒng)的雙向互通技術，實現(xiàn)生產(chǎn)排 程到設備執(zhí)行的自動下達與數(shù)據(jù)回傳，基于現(xiàn)場實時感知、數(shù)據(jù)與知識的應用；研究智能 工廠管控平臺與制造企業(yè)決策平臺數(shù)據(jù)交互技術，實現(xiàn)工廠制造數(shù)據(jù)鏈與企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈、ERP)資源數(shù)據(jù)鏈、供應數(shù)

46、據(jù)鏈以及服務數(shù)據(jù)鏈的深度集成，定義與企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（互操作的通用接口標準；研制智能加工管控云平臺和共性工業(yè)APP,實現(xiàn)感知、分析、推理、決策與控制的集成，形成面向典型應用的系統(tǒng)解決方案?？己酥笜耍?1）支持大批量和多品種加工制造過程的管控平臺架構及開發(fā)工具,具有 跨主流操作系統(tǒng)（ Windows, Linux, Android 等）的通用性,軟件框架提供功能接口標準 開放方法,實現(xiàn)功能的快速擴展,功能擴展接口 50%以上代碼開源； 2）平臺支持公有云 部署以及關鍵業(yè)務私有云部署,具備網(wǎng)絡容災能力,發(fā)生故障可快速切換至后備虛擬機； 3）開發(fā)制造質(zhì)量大數(shù)據(jù)集成、分析、過程調(diào)整與可視化管控等軟件工

47、具2 套以上； 4）開發(fā)面向航空航天、汽車制造或者電子制造行業(yè)的 4 套以上面向質(zhì)量、效率、成本、能耗等 主題的共性工具類 APP； 5）申請發(fā)明專利不少于 10 項,取得軟件著作權不少于 7 項。有關說明：由企業(yè)牽頭申報。2.9 基于閉環(huán)反饋的復雜產(chǎn)品制造服務融合技術及平臺 （共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對長壽命復雜產(chǎn)品運行跨度長、工作工況復雜、運維數(shù)據(jù)量大、事故 后果嚴重、保障服務困難且成本高等問題,開展面向全生命周期的長壽命復雜產(chǎn)品制造服 務融合技術研究,研究復雜產(chǎn)品服務生命周期數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術和面向設計制造改 進的復雜產(chǎn)品服務生命周期信息閉環(huán)反饋與融合技術,突破數(shù)據(jù)驅(qū)動的復雜產(chǎn)品

48、狀態(tài)異常 檢測、趨勢預測與故障診斷等關鍵技術,建立面向全壽命的復雜產(chǎn)品群體維修時機協(xié)同優(yōu) 化、目標導向的整機與部件維修策略全局優(yōu)化、基于狀態(tài)預測的備件規(guī)劃等優(yōu)化模型,研 發(fā)復雜產(chǎn)品制造服務集成管理平臺、核心算法庫和軟構件,開展典型行業(yè)應用,支撐長壽 命復雜產(chǎn)品高效安全運行、產(chǎn)品持續(xù)改進和制造企業(yè)的業(yè)務轉(zhuǎn)型 考核指標：提出面向全生命周期的復雜產(chǎn)品制造服務融合技術、方法和模型，突破67 項復雜產(chǎn)品服務生命周期數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)、維修時機和維修策略協(xié)同優(yōu)化、面向 設計制造改進的復雜產(chǎn)品服務生命周期信息閉環(huán)反饋與融合等制造服務關鍵技術，開發(fā)復 雜產(chǎn)品制造服務集成管理平臺，提供至少 20 種算法與模型構

49、件，在至少 2 個行業(yè)的企業(yè) 開展平臺應用，設計制造和服務信息集成度提高 20%，狀態(tài)預測和故障診斷準確率提高 10%。申請發(fā)明專利或取得軟件著作權不少于 20 項，制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)標準不少 于 2 項。2.10典型行業(yè)裝備運行服務平臺及智能終端研制(共性關鍵技術類)研究內(nèi)容：針對高端裝備遠程診斷與運維服務的實際需求，重點發(fā)展裝備實時狀態(tài) 感知與智能互聯(lián)技術，掌握裝備智能化、在線互聯(lián)互通等關鍵技術，重點突破窄帶接入、 邊緣計算、協(xié)議適配、多源異構數(shù)據(jù)融合等智能終端技術，研制面向裝備在線增值服務的 智能互聯(lián)嵌入式終端，支持典型行業(yè)高端裝備的智能互聯(lián)及裝備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時采集、 處理，工

50、況協(xié)議自動解析；開發(fā)高端裝備在線互聯(lián)實時運維服務平臺、核心算法庫與應用 構件，集成智能互聯(lián)終端實現(xiàn)多種類、集群式智能互聯(lián)裝備的同時在線、狀態(tài)監(jiān)測、作業(yè) 調(diào)度與運行管理等服務，形成高端裝備智能運維服務的規(guī)模化應用，開創(chuàng)我國高端裝備遠 程智能運維服務新模式?？己酥笜耍好嫦虻湫脱b備攻克 8 項以上裝備窄帶接入、邊緣計算、協(xié)議適配、增值 決策等實時狀態(tài)感知與智能互聯(lián)關鍵技術，研制基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)( Narrow Band Internet of Things, NBIoT )、邊緣計算等技術的 10 款以上智慧互聯(lián)嵌入式終端產(chǎn)品，異 構數(shù)據(jù)融合效率 10000 條/秒，響應時間 80%；研發(fā) 1

51、套高端裝備在線互聯(lián)實時運行服務平臺，服務云平臺能支持百萬感知節(jié)點同時在線運行并提供管理服務。申請發(fā)明專利或取得軟件著作權不少于20 項；制定國家、行業(yè)或核心企業(yè)標準不少于 2 項。2.11產(chǎn)品服務生命周期集成平臺研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對制造企業(yè)服務化及發(fā)展服務型制造的需求，面向產(chǎn)品設計、制造以 及三包期內(nèi)外的服務生命周期，研究產(chǎn)品服務生命周期集成管理模式。開展產(chǎn)品設計/ 制造/ 服務業(yè)務流程及集成管理、產(chǎn)品服務生命周期設計 / 制造/服務資源共享、產(chǎn)品全生命 周期閉環(huán)質(zhì)量控制、服務生命周期配件管理與精準服務、服務價值鏈協(xié)同與優(yōu)化、數(shù)據(jù)驅(qū) 動的產(chǎn)品增值服務等關鍵技術研究。研發(fā)設計 /

52、 制造/服務集成管理系統(tǒng)與服務價值鏈業(yè)務 協(xié)同系統(tǒng)等，面向制造核心企業(yè)構建產(chǎn)品服務生命周期集成管理平臺。在離散制造行業(yè)遴 選制造企業(yè)及協(xié)作企業(yè)群開展應用，形成面向產(chǎn)品服務生命周期的設計/制造/ 服務集成解決方案?？己酥笜耍和黄飘a(chǎn)品服務生命周期的設計 / 制造/ 服務集成管理、資源共享以及服務 價值鏈協(xié)同等不少于 5 項關鍵技術，形成設計 / 制造/服務集成管理系統(tǒng)與服務價值鏈業(yè)務 協(xié)同系統(tǒng)，構建形成典型行業(yè)產(chǎn)品三包期內(nèi)外服務生命周期集成管理平臺，申請相關發(fā)明 專利或登記軟件著作權不少于 25 項。成果在不少于 3 類核心制造企業(yè)及 2000家以上協(xié)作 企業(yè)群應用，制定設計 / 制造/服務集成管

53、理與服務價值鏈業(yè)務協(xié)同的國家、行業(yè)或核心企 業(yè)標準不少于 5 項，促進示范企業(yè)制造服務收入占比提高 15%。有關說明：由企業(yè)牽頭申報。2.12基于開放架構的云制造關鍵技術與平臺研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：圍繞生產(chǎn)現(xiàn)場設備、產(chǎn)線上云及制造全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務上云，制造資源/ 能力云端動態(tài)集成和智能協(xié)同 ,以及面向第三方資源的工業(yè)應用開放生態(tài)構建等實際需求，研究 融合新一代人工智能、邊緣計算和區(qū)塊鏈等技術的云制造平臺開放架構；研發(fā)制造大數(shù)據(jù) 和模型驅(qū)動的工業(yè)應用 APP 構建技術、基于邊緣計算的云制造資源 / 能力接入技術；開發(fā) 工業(yè)智能引擎驅(qū)動、基于開放架構 +邊緣計算的云制造平臺，提供工業(yè)設備 /

54、 產(chǎn)線接入、制 造資源/能力接入、工業(yè)應用 APP 開發(fā)和管理等開放 API 接口，建立基于區(qū)塊鏈的平臺安 全體系；在高端裝備、汽車、模具制造等行業(yè)開展平臺應用，建立云制造 + 邊緣制造新模 式，加速構建云制造生態(tài)系統(tǒng)。考核指標：提出云制造平臺開放架構；突破制造大數(shù)據(jù)和模型驅(qū)動的工業(yè)應用 APP 構建、基于邊緣計算的云制造資源 / 能力接入等兩類關鍵技術，形成工業(yè)應用開發(fā)方法及 工具不少于 5 種；研制云制造平臺 1 個，提供制造微服務引擎、面向軟件定義制造的流程 引擎、大數(shù)據(jù)分析引擎、仿真引擎和人工智能引擎等工業(yè)智能引擎功能不少于 5 種，提供 制造大數(shù)據(jù)、人工智能和仿真計算的算法與模型構件

55、不少于30 種，提供具有邊緣計算能力的工業(yè)設備、產(chǎn)線和服務接入模型與接口不少于 10 種，支持 4 種以上主流工業(yè)現(xiàn)場通 信協(xié)議，提供平臺開放 API 接口不少于 200種；在不少于 5 個行業(yè)的 10 家制造企業(yè)實現(xiàn) 平臺應用，接入工業(yè)設備 1 萬臺以上，實現(xiàn)企業(yè)設備、產(chǎn)線、業(yè)務上云，運營成本降低 20% 以上，產(chǎn)品不良品率降低 30%以上，產(chǎn)品研制周期縮短 30%以上；申請發(fā)明專利或取得軟 件著作權不少于 20 項，制訂國家、行業(yè)標準不少于 3 項。2.13網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成技術與工具研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：針對支持大規(guī)模定制和復雜產(chǎn)品定制的網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺開發(fā)及應用實施過程中技

56、術集成的需求，研究網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺體系架構及其設計方法；構建網(wǎng)絡協(xié)同制造集成技術標準體系，研發(fā)模型定義與管理、數(shù)據(jù)解析與交換、數(shù)據(jù)/ 模型與業(yè)務融合 等網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成支撐技術和標準；開發(fā)支持智慧企業(yè)、智能工廠 / 車間與智能生 產(chǎn)線之間系統(tǒng)的互聯(lián)互通接口及規(guī)范；研制數(shù)據(jù)接入與分析、業(yè)務柔性建模、模型管理與 轉(zhuǎn)換、集成需求解析、集成能力匹配、集成效果分析等網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成支撐工具集。考核指標：形成網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺體系架構，突破網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成支撐技術 不少于 5 項，支持企業(yè) 5 類以上應用系統(tǒng)間的集成；開發(fā)支持網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成的中 間件 15 項以上，集成接口 15 項以上，

57、支撐工具 10 項以上；建立網(wǎng)絡協(xié)同制造集成技術 標準體系，制定國家標準或行業(yè)標準不少于 5 項，核心企業(yè)標準不少于 15 項；所形成的 平臺體系架構、集成中間件及接口、集成支撐工具、集成標準，在不少于2 類網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺研發(fā)和不少于 3 類智慧企業(yè)實施中得到應用。2.14支持大規(guī)模定制生產(chǎn)的網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺研發(fā)（共性關鍵技術類）研究內(nèi)容：開展支持大規(guī)模定制生產(chǎn)方式的制造企業(yè)網(wǎng)絡協(xié)同制造發(fā)展模式研究。 研究支持大規(guī)模定制生產(chǎn)的網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺開放式架構，產(chǎn)品研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運 維服務一體化集成技術，智能供應鏈 / 營銷鏈 /服務鏈協(xié)同技術，產(chǎn)品、設計、制造、管理、 供應、營銷和服務等多源

58、異構數(shù)據(jù)建模、集成技術與標準，用戶參與創(chuàng)新與數(shù)據(jù)驅(qū)動的用 戶及產(chǎn)品畫像、開放式資源管理等關鍵技術以及網(wǎng)絡協(xié)同制造系統(tǒng)集成標準。研發(fā)產(chǎn)品設 計/制造/運維服務一體化的支撐軟件，大規(guī)模定制生產(chǎn)模式下的智能供應鏈 / 營銷鏈/ 服務 鏈協(xié)同支撐軟件，開放式制造資源管理、多主體多目標智能調(diào)度、全流程可視化管控等軟 件與工具，企業(yè)數(shù)據(jù)空間構建及產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈 /制造數(shù)據(jù)鏈/服務數(shù)據(jù)鏈 /資源數(shù)據(jù)鏈集成支撐軟件；研發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造企業(yè)戰(zhàn)略管控、智能決策與預測運營支撐系統(tǒng)，構建支持大 規(guī)模定制生產(chǎn)的網(wǎng)絡協(xié)同制造平臺。在汽車制造、家用電子電器、工程機械、輕工、紡織 服裝等開展大規(guī)模定制生產(chǎn)的典型離散制造行業(yè)開展應用?？己酥笜耍禾岢鲋С执笠?guī)模定制生產(chǎn)方式的網(wǎng)絡協(xié)同制造發(fā)展模式。突破產(chǎn)品設計/ 制造 / 運維服務一體化、智能供應鏈 / 營銷鏈 / 服務鏈協(xié)同以及多源異構數(shù)據(jù)集成等不少 于 5 類關鍵技術，制定不少于 7 項國家、行業(yè)或核心企業(yè)的網(wǎng)絡協(xié)同制造集成與協(xié)同標 準。研發(fā)不少于 20 項支撐軟件與工具，申請發(fā)明專利或登記軟件著作權不少于 20 項， 形成支持大規(guī)模定制生產(chǎn)方式的網(wǎng)絡協(xié)同制造開放式架構與支撐軟件構件庫，構建形成 支持大規(guī)模定