運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)建議

運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)建議

研究特殊工況下的激光制造機(jī)理與失效行為，突破大型構(gòu)件激光制造裝備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)瓶頸，攻克大型構(gòu)件定位、質(zhì)量在線檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強(qiáng)化、激光焊接以及激光復(fù)合制造等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)面向飛機(jī)、船舶、高鐵等大型構(gòu)件制造中的高端激光制造技術(shù)、裝備與標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展基于增材制造工藝特性，融合力學(xué)、物理與化學(xué)多種功能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為結(jié)構(gòu)整體化、輕量化、高性能化和滿足聲、光、電、磁、熱等多功能化提供設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件，支撐我國(guó)高端裝備的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和跨越式技術(shù)發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造以推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)、服務(wù)與制造融合發(fā)展為主線，以重塑制造業(yè)技術(shù)體系、生產(chǎn)模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈以及促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為目標(biāo)，探索一批引領(lǐng)發(fā)展的制造與服務(wù)新模式，突破一批網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造理論、關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)一批互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件，創(chuàng)建一批互聯(lián)網(wǎng)+制造服務(wù)平臺(tái)。（一）網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式與理論圍繞推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)、服務(wù)業(yè)與制造業(yè)融合發(fā)展以及打造智慧企業(yè)的創(chuàng)新需求，探索云制造等網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造新模式；研究智慧空間與工業(yè)大數(shù)據(jù)、服務(wù)型制造與制造服務(wù)融合等前沿理論；研發(fā)與構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)融合、多模式智能供應(yīng)鏈、服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同、多學(xué)科支撐的工業(yè)大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析、在線運(yùn)維與預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)等核心模型與關(guān)鍵技術(shù)。為重塑制造業(yè)技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈提供理論支撐。（二）互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件圍繞基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造服務(wù)新模式，面向創(chuàng)新設(shè)計(jì)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)與資源管理、產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)以及工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等平臺(tái)系統(tǒng)的構(gòu)建，研發(fā)復(fù)雜產(chǎn)品全數(shù)字化優(yōu)化和仿真、產(chǎn)品全生命周期/服務(wù)生命周期管理、資源管理與智能供應(yīng)鏈協(xié)同、基于OT的智能服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析等平臺(tái)系統(tǒng)與軟件，形成互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造工業(yè)軟件系統(tǒng)，支撐網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造創(chuàng)新發(fā)展。（三）基于互聯(lián)網(wǎng)+的創(chuàng)新設(shè)計(jì)探索支撐制造業(yè)要素資源共享互聯(lián)及社會(huì)力量參與互動(dòng)的研發(fā)設(shè)計(jì)新模式；攻克互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下設(shè)計(jì)資源共享、研發(fā)設(shè)計(jì)價(jià)值鏈協(xié)同以及眾創(chuàng)空間構(gòu)建新技術(shù)；研發(fā)支持云制造的設(shè)計(jì)資源共享與協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)、典型行業(yè)眾創(chuàng)服務(wù)平臺(tái)以及制造業(yè)產(chǎn)品眾包設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)。推進(jìn)制造業(yè)從企業(yè)創(chuàng)新到眾創(chuàng)眾包的發(fā)展轉(zhuǎn)變。（四）資源管理與智能供應(yīng)鏈攻克互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下基于工業(yè)云與工業(yè)大數(shù)據(jù)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理及資源集成共享技術(shù)、智能供應(yīng)鏈協(xié)同與精準(zhǔn)服務(wù)技術(shù)；研發(fā)制造核心企業(yè)和第三方服務(wù)商主導(dǎo)的多模式制造企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理與資源集成共享云平臺(tái)、智能供應(yīng)鏈管理集成平臺(tái)與產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈協(xié)同云平臺(tái)；構(gòu)建企業(yè)制造資源協(xié)同空間。推動(dòng)從企業(yè)運(yùn)行向價(jià)值鏈協(xié)同運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變。（五）產(chǎn)品全生命周期制造服務(wù)攻克制造服務(wù)價(jià)值鏈重構(gòu)、產(chǎn)品服務(wù)生命周期管理、在線運(yùn)維與預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)等關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)產(chǎn)品服務(wù)生命周期集成管理平臺(tái)、制造服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同云服務(wù)平臺(tái)以及高端裝備智能預(yù)測(cè)與精準(zhǔn)服務(wù)云平臺(tái)；打造制造與服務(wù)融合的服務(wù)價(jià)值鏈協(xié)同新體系。支撐制造業(yè)向制造+服務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)。（六）工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)攻克產(chǎn)品數(shù)據(jù)鏈、資源數(shù)據(jù)鏈、供應(yīng)數(shù)據(jù)鏈、制造數(shù)據(jù)鏈、服務(wù)數(shù)據(jù)鏈及其無(wú)縫集成、工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的企業(yè)智能決策與預(yù)測(cè)預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)；研發(fā)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的企業(yè)業(yè)務(wù)管控與決策分析、企業(yè)智慧數(shù)據(jù)空間構(gòu)建等技術(shù)系統(tǒng)；打造云制造服務(wù)平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造平臺(tái)等；構(gòu)建企業(yè)智慧數(shù)據(jù)空間，開展平臺(tái)典型應(yīng)用。綠色制造重點(diǎn)面向我國(guó)制造業(yè)發(fā)展中高能耗、高污染的問題，以提高資源能源效率和降低環(huán)境負(fù)荷為主線，以綠色產(chǎn)品、綠色工廠為目標(biāo)，掌握生態(tài)設(shè)計(jì)理論與工具、綠色制造方法與工藝、試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)、綠色標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等基礎(chǔ)共性技術(shù)，推廣基礎(chǔ)制造工藝綠色化、流程工業(yè)綠色化技術(shù)，提升通用設(shè)備產(chǎn)品能效、工業(yè)廢棄物回收再制造與再資源化等生態(tài)效率水平。（一）基于綠色理念的減量化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過創(chuàng)新研發(fā)，突破新材料應(yīng)用及改性設(shè)計(jì)、節(jié)能降噪設(shè)計(jì)、個(gè)性化定制設(shè)計(jì)、可拆解與回收設(shè)計(jì)等生態(tài)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。掌握全生命周期高效綠色循環(huán)再利用基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性資源高效綠色循環(huán)再利用。研究典型綠色產(chǎn)品新原理、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批綠色制造前沿技術(shù)、核心技術(shù)與裝備，開發(fā)推廣綠色產(chǎn)品，引導(dǎo)綠色生產(chǎn)。（二）綠色加工工藝與裝備重點(diǎn)研究基礎(chǔ)工藝綠色化技術(shù)、流程工業(yè)綠色工藝技術(shù)、量大面廣的典型通用設(shè)備產(chǎn)品節(jié)能、減排、降耗技術(shù)。實(shí)施重點(diǎn)行業(yè)系統(tǒng)改造的示范應(yīng)用。開發(fā)高效清潔基礎(chǔ)制造工藝及裝備、無(wú)害化表面處理工藝技術(shù)、少無(wú)切削液清潔加工工藝與設(shè)備、鋼鐵短流程工藝、有色金屬清潔冶煉工藝。開展制造工藝創(chuàng)新和集成應(yīng)用，加快實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)制造系統(tǒng)和裝備的綠色升級(jí)。（三）制造系統(tǒng)能效優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)圍繞制造系統(tǒng)能效優(yōu)化與提升和終端用能產(chǎn)品節(jié)能，突破產(chǎn)品能效及其集成優(yōu)化匹配技術(shù)，制造系統(tǒng)機(jī)群綜合能效模型與智能分析技術(shù)、機(jī)群綜合能效的智能協(xié)同優(yōu)化控制技術(shù)；掌握系統(tǒng)能效分析與獲取、能效評(píng)價(jià)、監(jiān)控與優(yōu)化管理、設(shè)備系統(tǒng)能效提升、工藝系統(tǒng)多目標(biāo)決策優(yōu)化、工件比能效率提升等系列關(guān)鍵技術(shù)；在規(guī)模以上企業(yè)開展車間、工廠以及產(chǎn)業(yè)集群的能耗定額管理和高能效優(yōu)化運(yùn)行，推行制造系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)和優(yōu)化應(yīng)用。新型電子制造關(guān)鍵裝備面向?qū)捊麕О雽?dǎo)體器件、光通訊器件、MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）器件、功率電子器件、新型顯示、半導(dǎo)體照明、高效光伏等泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的巨大市場(chǎng)需求，開展關(guān)鍵裝備與工藝的研究，重點(diǎn)解決電子器件關(guān)鍵材料裝備、器件制造裝備等高端裝備缺乏關(guān)鍵技術(shù)、可靠性低、工藝開發(fā)不足等問題，推動(dòng)新技術(shù)研發(fā)與關(guān)鍵裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建高端電子制造裝備自主創(chuàng)新體系。（一）寬禁帶半導(dǎo)體/半導(dǎo)體照明等關(guān)鍵裝備研究針對(duì)碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)關(guān)鍵制造裝備的需求，開展大尺寸（6吋）寬禁帶半導(dǎo)體材料制備、器件制造、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備與工藝研究。針對(duì)高亮度半導(dǎo)體照明（LED、OLED）大生產(chǎn)線對(duì)制造裝備的需求，開展大產(chǎn)能材料制備、器件制造、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備研發(fā)，掌握核心技術(shù)與工藝，滿足大生產(chǎn)線要求。（二）光通訊器件關(guān)鍵裝備及工藝研究針對(duì)光通訊器件制造對(duì)裝備的需求，重點(diǎn)圍繞硅基光電子芯片工藝裝備、InP（銦磷）基等光電子芯片工藝裝備、光纖器件工藝裝備、光電子器件耦合封裝等關(guān)鍵裝備等開展研究，掌握核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用，提升國(guó)內(nèi)光通訊器件制造能力及工藝水平。（三）MEMS器件/電力電子器件等關(guān)鍵裝備與工藝研究針對(duì)MEMS器件、電力電子器件等領(lǐng)域?qū)ρb備的特殊工藝需求，開展材料制備、芯片制造、特種封裝、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備與工藝的研發(fā)，掌握關(guān)鍵技術(shù)、開發(fā)特色工藝，提高國(guó)產(chǎn)裝備的工藝適應(yīng)性及可靠性。研究基于國(guó)產(chǎn)裝備為主的成套工藝，完成對(duì)國(guó)產(chǎn)裝備的工藝優(yōu)化、可靠性驗(yàn)證及集成應(yīng)用，打造自主產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。（四）高效光伏電池關(guān)鍵裝備及工藝研究針對(duì)下一代高效光伏電池技術(shù)（PERC、HIT、黑硅電池等）對(duì)關(guān)鍵裝備及工藝的需求，開展大產(chǎn)能、高轉(zhuǎn)換效率光伏電池制造工藝裝備、自動(dòng)化制造裝備、核心工藝等研究，降低電池片制造成本，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)批量銷售。（五）新材料，新器件關(guān)鍵電子裝備與核心部件研究針對(duì)石墨烯、碳基電子器件、柔性顯示、光互聯(lián)等國(guó)際上不斷出現(xiàn)的新材料、新器件、新工藝對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)相關(guān)的裝備需求，開展面向電子器件應(yīng)用石墨烯材料制備裝備、大面積轉(zhuǎn)移裝備、石墨烯電子器件制造裝備、柔性顯示有機(jī)膜材料制備裝備、柔性顯示有機(jī)器件制造及檢測(cè)裝備、碳基電子器件制造裝備、光互聯(lián)器件制備裝備、高密度封裝等方面的關(guān)鍵裝備開發(fā)，滿足研發(fā)或產(chǎn)業(yè)化需求，推動(dòng)新技術(shù)研發(fā)與裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展。我國(guó)制造業(yè)自身存在的問題（一）自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，但多數(shù)制造企業(yè)在國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈分工中仍處于制造—加工—組裝低技術(shù)含量和低附加值環(huán)節(jié)，創(chuàng)新能力不強(qiáng)。尤其在高端產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)工具軟件受制于人，設(shè)計(jì)方法和理念不夠先進(jìn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力較為薄弱。2015年，我國(guó)集成電路進(jìn)出口逆差1600多億美元，眾多高端芯片的核心技術(shù)尚無(wú)法突破，企業(yè)被迫將大部分利潤(rùn)用于購(gòu)買國(guó)外專利授權(quán)，產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的能力不強(qiáng)，難以打破市場(chǎng)壟斷。（二）基礎(chǔ)能力薄弱，產(chǎn)品質(zhì)量不高我國(guó)制造業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，高性能液壓件與氣動(dòng)元件、高速精密軸承、大功率變頻技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、儀器儀表傳感器、工控軟件系統(tǒng)等發(fā)展滯后。產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)整體不高，出口產(chǎn)品召回問題不斷，嚴(yán)重影響著我國(guó)制造業(yè)的國(guó)際形象。此外，制造業(yè)每年直接質(zhì)量損失超過2000億元，間接損失超過1萬(wàn)億元。（三）資源利用效率偏低我國(guó)部分傳統(tǒng)制造行業(yè)高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產(chǎn)方式，加劇了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。全國(guó)鋼鐵、建材、化工等行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高出10%-20%；機(jī)電產(chǎn)品中量大面廣的燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率比國(guó)外先進(jìn)水平低15～20%。制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展遇到瓶頸。我國(guó)大部分地區(qū)和行業(yè)的信息化仍處于以局部應(yīng)用為主的初級(jí)階段，且不同地區(qū)、行業(yè)和不同規(guī)模企業(yè)間信息化水平尚存在明顯差距。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、大規(guī)模個(gè)性化定制等新型生產(chǎn)模式的變革，認(rèn)識(shí)不充分，準(zhǔn)備不足，傳統(tǒng)制造業(yè)將面臨二次淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。智能制造與裝備制造業(yè)概述智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。作為制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向，智能制造發(fā)展水平關(guān)乎我國(guó)未來制造業(yè)的全球地位，對(duì)于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，鞏固壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基，構(gòu)建新發(fā)展格局，建設(shè)數(shù)字中國(guó)具有重要作用。智能制造以工藝裝備為核心，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過制造技術(shù)突破、工藝創(chuàng)新和業(yè)務(wù)流程再造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。智能制造是一種先進(jìn)的生產(chǎn)方式，怎樣生產(chǎn)和用什么生產(chǎn)則依賴于裝備制造業(yè)提供具體的智能制造裝備。裝備制造業(yè)的技術(shù)水平是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。智能制造裝備集機(jī)械系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等多種技術(shù)于一體，具備高速、高精度、高實(shí)時(shí)響應(yīng)的作業(yè)性能，是有效減少生產(chǎn)過程對(duì)人力勞動(dòng)的依賴，顯著提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)精度和生產(chǎn)質(zhì)量的先進(jìn)工業(yè)裝備。智能制造裝備具有感知、控制、決策、執(zhí)行、數(shù)據(jù)閉環(huán)反饋功能，是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的高度集成。先進(jìn)工藝、信息技術(shù)與智能制造裝備的深度融合，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能制造。制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件圍繞制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵部件，開展基礎(chǔ)技術(shù)與前沿技術(shù)研究，突破關(guān)鍵技術(shù)與共性技術(shù)，建立健全基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)和安全保障技術(shù)，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，為逐步解決國(guó)產(chǎn)裝備空心化提供技術(shù)支撐，大幅度提高為重點(diǎn)領(lǐng)域和重大成套裝備自主配套能力。（一）基礎(chǔ)件圍繞高速精密重載軸承開展軸承服役性能演變規(guī)律與失效機(jī)理等基礎(chǔ)理論、材料對(duì)性能影響規(guī)律和失效機(jī)理等研究，掌握高速、精密、重載軸承設(shè)計(jì)理論、壽命理論及試驗(yàn)方法，動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)技術(shù)與方法，掌握高鐵軸箱軸承、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸與齒輪箱軸承、機(jī)器人和機(jī)床精密軸承、特大型裝備靜壓軸承等設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和批量化制造核心技術(shù)，開展典型應(yīng)用示范。圍繞高參數(shù)齒輪及傳動(dòng)裝置開展高參數(shù)齒輪傳動(dòng)嚙合失效機(jī)理、特殊條件下齒輪副基本工作理論、研究，研究高速重載齒輪傳動(dòng)、輕合金齒輪、高性能蝸桿傳動(dòng)及新型機(jī)構(gòu)，基準(zhǔn)級(jí)別齒輪漸開線樣板設(shè)計(jì)與超精密制造和計(jì)量，突破高參數(shù)齒輪傳動(dòng)和精密減速器設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)共性關(guān)鍵技術(shù)，形成標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)高參數(shù)齒輪及傳動(dòng)裝置在民用航空裝備、工程機(jī)械、大型海洋裝備、高速列車、海上風(fēng)電、機(jī)器人等裝備的示范應(yīng)用。圍繞高端液壓件與密封件開展新型高功率重量比和高能量密度液壓件的設(shè)計(jì)方法研究，高參數(shù)液壓閥、泵等新結(jié)構(gòu)和新方法研究。研究密封可靠性設(shè)計(jì)、延壽、運(yùn)行試驗(yàn)技術(shù)，開發(fā)高性能檢測(cè)、可靠性評(píng)估和測(cè)試裝備，建立性能評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)高壓力等級(jí)多路閥和液壓泵、大規(guī)格柱塞泵與比例流量閥、高效率靜液傳動(dòng)元件與系統(tǒng)、高參數(shù)密封件、液壓動(dòng)力總成系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)在工程機(jī)械與農(nóng)業(yè)機(jī)械、重型機(jī)械、航空航天、海洋工程裝備等示范應(yīng)用。（二）基礎(chǔ)制造工藝研究高活性金屬與鑄型界面反應(yīng)機(jī)制和成形方法、鑄造全流程精確控制、鑄造過程仿真與在線檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，掌握鈦合金、高溫合金鑄件精密鑄造技術(shù)、鑄鍛件近凈成形與精準(zhǔn)成形工藝，開展各類材料成形過程動(dòng)態(tài)仿真參數(shù)優(yōu)化技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)典型產(chǎn)品應(yīng)用示范。研究零件可控清潔熱處理工藝、真空等溫淬火熱處理工藝等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)清潔熱處理裝備，完善熱處理工藝數(shù)據(jù)庫(kù)。開發(fā)高溫耐蝕涂層技術(shù)、潤(rùn)滑耐磨抗氧化表面工藝材料、工藝及表面處理裝備。研究高速干切基本機(jī)理和新型干切機(jī)床結(jié)構(gòu)，工藝參數(shù)優(yōu)化及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；研究微量潤(rùn)滑作用機(jī)理和測(cè)試選用技術(shù)，低溫微量潤(rùn)滑集成制造技術(shù)；環(huán)保清潔切削液配置技術(shù)。（三）工業(yè)性驗(yàn)證平臺(tái)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建立精密齒輪及傳動(dòng)裝置、高壓大流量液壓元件、高參數(shù)密封件、高速重載軸承等關(guān)鍵基礎(chǔ)件性能及可靠性試驗(yàn)平臺(tái)，工業(yè)傳感器、智能儀器儀表性能及可靠性測(cè)試平臺(tái)，對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵部件與產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。研究先進(jìn)制造工藝方法、工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，研究并整合國(guó)內(nèi)外制造工藝相關(guān)數(shù)據(jù)資源，建立健全制造基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)制造工藝資源環(huán)境屬性數(shù)據(jù)庫(kù)等。研發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工具和知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)面向基礎(chǔ)工藝和典型產(chǎn)品全生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)工具。（四）制造過程安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究關(guān)鍵部件故障響應(yīng)安全機(jī)制、功能安全定量計(jì)算數(shù)學(xué)模型和定性評(píng)價(jià)體系等功能安全設(shè)計(jì)與評(píng)估驗(yàn)證技術(shù)；研究物理安全、功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全一體化融合的方法理論、制造系統(tǒng)安全一體化管控等安全一體化融合技術(shù)；研究安全威脅和攻擊機(jī)理分析與建模、實(shí)時(shí)攻擊隔離與抑制等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)；故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）等測(cè)控產(chǎn)品安全可用關(guān)鍵技術(shù)研究；開展功能、網(wǎng)絡(luò)安全工業(yè)化試驗(yàn)驗(yàn)證，典型工業(yè)協(xié)議安全性分析驗(yàn)證，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全漏洞庫(kù)等研究。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)概況（一）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基本概述以反饋控制為核心、機(jī)構(gòu)為被控對(duì)象、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是人類發(fā)明和制造機(jī)器的過程中發(fā)展起來的一門科學(xué)技術(shù)。人類通過運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)來制造更有序、高效、高速、精密、穩(wěn)定和可靠的好機(jī)器。機(jī)器改變世界，而運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)改變機(jī)器設(shè)計(jì)與制造，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的制器之技?，F(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展起源于工業(yè)革命后對(duì)蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精確控制的想法。得益于現(xiàn)代控制理論、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一，并已廣泛應(yīng)用于微電子、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子加工和檢測(cè)、生產(chǎn)自動(dòng)化等各類工業(yè)制造領(lǐng)域。在現(xiàn)代化工業(yè)時(shí)代，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國(guó)家裝備自動(dòng)化、智能化水平的標(biāo)志，體現(xiàn)了制造業(yè)的發(fā)展水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是智能制造裝備的核心基礎(chǔ)部件，決定了裝備的精度、效率，是不同品牌裝備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。從基本結(jié)構(gòu)上看，典型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括控制器、驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)（執(zhí)行器）和傳感器三大部件。其具體功能是在復(fù)雜條件下，將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)高速、高精度的軌跡和位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩控制或力控制。其中，運(yùn)動(dòng)控制器相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的大腦，驅(qū)動(dòng)器+電機(jī)相當(dāng)于心臟和血管，傳感器則是神經(jīng)系統(tǒng)的感知單元。而機(jī)械系統(tǒng)就是承載任務(wù)的四肢。運(yùn)動(dòng)控制器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送控制指令，驅(qū)動(dòng)器將其轉(zhuǎn)化為能夠運(yùn)行電機(jī)的電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)工作機(jī)械（負(fù)載）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，電機(jī)和機(jī)械系統(tǒng)的多種傳感器經(jīng)過信號(hào)處理將實(shí)時(shí)信息反饋給控制器，控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分集成，硬件即工業(yè)控制板卡，包括主控單元、信號(hào)處理等部分，軟件包括運(yùn)動(dòng)控制算法、邏輯任務(wù)、系統(tǒng)調(diào)度及相關(guān)工業(yè)應(yīng)用軟件。硬件的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)，軟件、算法的優(yōu)劣，共同決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、效率。在硬件的差異化不明顯的情況下，軟件算法是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)控制軟件可在使用過程中通過升級(jí)來提升性能或改變用途，從而使智能化裝備具有真正的柔性。在裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，整體制造業(yè)向精益管理綜合能力和全局效益提升方向發(fā)展的背景下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心指標(biāo)就應(yīng)包括：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的整體可靠性、穩(wěn)定性，適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的性能和功能指標(biāo)（高速高精、高實(shí)時(shí)性和高帶寬等）和快速二次開發(fā)能力，以及人機(jī)交互的友好、易用與可重構(gòu)，針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的預(yù)測(cè)性維護(hù)（智能感知與故障診斷）能力，與產(chǎn)線及周邊設(shè)備交互并參與整體節(jié)拍效率、產(chǎn)能以及供應(yīng)鏈的決策等。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)核心部件運(yùn)動(dòng)控制器是指以邏輯控制單元為核心，以傳感器為信號(hào)敏感元件，以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置，其主要任務(wù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的要求和傳感器件的信號(hào)進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或其它動(dòng)力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號(hào)。運(yùn)動(dòng)控制器由硬件、固件、軟件等組成，其中硬件部分包括微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路、通信接口、電源等；固件是指固化在微處理器、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件等元件中的軟件；軟件部分由實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制指令編譯器、運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)的預(yù)處理及優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)、通信管理等模塊構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)控制器負(fù)責(zé)向伺服系統(tǒng)等部件傳遞控制指令，是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心模塊，其性能直接決定了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能水平。運(yùn)動(dòng)控制器可分為插卡式運(yùn)動(dòng)控制器、嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器和網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器。插卡式運(yùn)動(dòng)控制器又稱為PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器，以板卡形態(tài)存在，通常采用高性能DSP和FPGA作為核心處理器。用戶通常以PC機(jī)作為信息處理平臺(tái)，運(yùn)動(dòng)控制器以插卡形式嵌入PC機(jī)，即PC+運(yùn)動(dòng)控制器的模式，將PC機(jī)的信息處理能力和開放式的特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)控制能力有機(jī)地結(jié)合在一起，可實(shí)現(xiàn)高性能多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制和高速點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要代表廠商包括固高科技、雷賽智能、美國(guó)泰道、翠歐、眾為興等。以工業(yè)計(jì)算機(jī)的形態(tài)存在，集成了工業(yè)計(jì)算機(jī)和插卡式運(yùn)動(dòng)控制器。在延續(xù)了插卡式運(yùn)動(dòng)控制器運(yùn)動(dòng)控制性能的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)普通PC機(jī)的基本功能，是用戶理想的嵌入式一體化解決方案，也是運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展的重要方向。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要代表廠商包括FANUC、固高科技、翠歐、ACS等。網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器的形態(tài)可以是插卡式，也可以是嵌入式，或者是獨(dú)立運(yùn)行模式。其與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的鏈接是采用各類工業(yè)總線形式，如Ethercat、Profinet、DeviceNet、Sercos、CC-Link、RTEX、MII/III。過去由于工業(yè)總線均來自歐美和日本，所以網(wǎng)絡(luò)式運(yùn)動(dòng)控制器基本為國(guó)外壟斷，主要廠家包括倍福、西門子、施耐德、三菱、松下、安川等。固高科技著力發(fā)展我國(guó)自主可控的多主從等環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)gLink系列，自2016年陸續(xù)推出各種形式的系列產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)是一種能對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)按預(yù)定要求進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)，其作用是使輸出的機(jī)械位移（或轉(zhuǎn)角）準(zhǔn)確地跟蹤輸入的位移（或轉(zhuǎn)角），實(shí)現(xiàn)輸出變量精確跟隨或復(fù)現(xiàn)輸入變量。伺服系統(tǒng)通常由驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)器是用來控制電機(jī)的一種裝置，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)，一般通過位置、速度和力矩三種方式對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位。電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，可精準(zhǔn)控制速度，位置，可將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。交流伺服系統(tǒng)依據(jù)不同的電機(jī)運(yùn)行原理分為永磁同步交流伺服系統(tǒng)、感應(yīng)交流伺服系統(tǒng)、磁阻同步交流伺服系統(tǒng)和無(wú)刷直流伺服系統(tǒng)，當(dāng)前市場(chǎng)以永磁同步電機(jī)及無(wú)刷直流伺服電機(jī)為主。交流伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器磁場(chǎng)換向?qū)崿F(xiàn)電流的精確通知，同時(shí)它具備轉(zhuǎn)矩密度大、效率高、力矩大，響應(yīng)快，可靠性高等特點(diǎn)，在工業(yè)場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用。直流伺服系統(tǒng)由直流伺服驅(qū)動(dòng)器和直流伺服電機(jī)組合構(gòu)成。直流伺服電機(jī)通過電刷進(jìn)行換向，驅(qū)動(dòng)器只需輸出正負(fù)直流電機(jī)即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反運(yùn)行。由于直流電機(jī)的輸出特性，它的力矩線性、平穩(wěn)，通常被用在高精密的控制領(lǐng)域。同時(shí)，直流伺服電機(jī)可配備編碼器形成閉環(huán)系統(tǒng)。因此，直流伺服系統(tǒng)可準(zhǔn)確掌握電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)精確的定位。步進(jìn)系統(tǒng)由步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)組合構(gòu)成，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收指令信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)固定的角度，因此可通過驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。步進(jìn)系統(tǒng)通常為開環(huán)系統(tǒng)，在步進(jìn)電機(jī)添加編碼器后也可形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。智能機(jī)器人推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與人工智能等新一代信息技術(shù)深度融合，突破共性關(guān)鍵技術(shù)，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器人產(chǎn)品，協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)與系統(tǒng)建設(shè)、以及典型示范應(yīng)用，支撐我國(guó)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)向高端發(fā)展。（一）智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)結(jié)合機(jī)器人與以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)深度融合的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，開展機(jī)構(gòu)/材料/驅(qū)動(dòng)/傳感/控制與仿生的創(chuàng)新技術(shù)、智能機(jī)器人感知與認(rèn)知技術(shù)、智能機(jī)器人學(xué)習(xí)與智能增殖技術(shù)、人機(jī)自然交互與協(xié)作共融技術(shù)等重大基礎(chǔ)前沿技術(shù)研究，搭建機(jī)器人技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)系統(tǒng)，開展試驗(yàn)驗(yàn)證，取得原創(chuàng)性創(chuàng)新成果，為我國(guó)新一代智能機(jī)器人提供技術(shù)支撐。（二）智能機(jī)器人共性關(guān)鍵技術(shù)以攻克制約我國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)為目標(biāo)，開展高性能機(jī)器人核心零部件（RV減速器、諧波減速器、伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人控制器）、專用傳感器、軟件體系及多任務(wù)操作系統(tǒng)、功能軟件、計(jì)量測(cè)試/安全與可靠性、應(yīng)用工藝及系統(tǒng)集成等共性關(guān)鍵技術(shù)研究，建立機(jī)器人安全性與可靠性技術(shù)體系，機(jī)器人性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平，解決我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)空心化問題，提升國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。（三）新一代機(jī)器人技術(shù)與平臺(tái)開展主/被動(dòng)結(jié)合新型機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)、模塊化柔順關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)變剛度彈性驅(qū)動(dòng)、生物-機(jī)械界面與接口的人機(jī)相容性設(shè)計(jì)、人機(jī)安全共存、智能交互、協(xié)同作業(yè)等新一代機(jī)器人核心技術(shù)研究，研制以協(xié)作型多自由度輕型臂、協(xié)作型雙臂機(jī)器人、移動(dòng)操作臂等為代表的新一代互助協(xié)作型作業(yè)機(jī)器人和以上肢外骨骼、下肢外骨骼、全身外骨骼等為代表的新一代人體行為增強(qiáng)型機(jī)器人試驗(yàn)樣機(jī)系統(tǒng)，為后續(xù)產(chǎn)品化奠定技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)新一代機(jī)器人技術(shù)研究與世界同步，搶占技術(shù)與產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。（四）機(jī)器人關(guān)鍵產(chǎn)品/平臺(tái)/系統(tǒng)研發(fā)研發(fā)新型作業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療/康復(fù)機(jī)器人、面向老年人/殘障人士的生活輔助機(jī)器人、特殊環(huán)境服役自主作業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人云端在線服務(wù)平臺(tái)、機(jī)器人智能作業(yè)技術(shù)及系統(tǒng)等高端機(jī)器人關(guān)鍵產(chǎn)品/平臺(tái)/系統(tǒng)，豐富我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)品種類，完善我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)品譜系建設(shè)，提升我國(guó)機(jī)器人的整體性能與智能水平，創(chuàng)新服務(wù)領(lǐng)域和商業(yè)模式，支撐我國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向高端發(fā)展，徹底轉(zhuǎn)變低水平重復(fù)的局面。（五）系統(tǒng)集成與應(yīng)用推進(jìn)我國(guó)機(jī)器人面向制造業(yè)典型行業(yè)/重點(diǎn)領(lǐng)域、醫(yī)療/康復(fù)、助老助殘/智慧家庭/社會(huì)服務(wù)、安全與救援/科學(xué)工程等行業(yè)/領(lǐng)域的系統(tǒng)集成與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品在國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)/領(lǐng)域高端應(yīng)用和典型領(lǐng)域拓展應(yīng)用，提高國(guó)產(chǎn)機(jī)器人國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)，加速推進(jìn)我國(guó)智能機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)我國(guó)激光制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，大幅提升我國(guó)高端激光制造技術(shù)與裝備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。（一）激光與材料的相互作用機(jī)理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領(lǐng)域的國(guó)家重大需求，探索激光與材料相互作用的復(fù)雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應(yīng)用。開展大功率激光/短波長(zhǎng)激光與材料相互作用機(jī)理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質(zhì)表面制造、精細(xì)制造、極端微結(jié)構(gòu)、高精高效制造等制造機(jī)制與實(shí)現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動(dòng)力學(xué)，掌握激光晶體/光學(xué)晶體、半導(dǎo)體激光芯片等激光器關(guān)鍵功能部件的國(guó)產(chǎn)化。針對(duì)高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導(dǎo)體大功率激光器制造技術(shù)、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術(shù)、工業(yè)化短（紫外、