863计划先进制造技术领域2006年度

专题课题申请指南

前 言

“十一五”期间，依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863计划“十一五”发展纲要》，863计划先进制造技术领域以瞄准先进制造技术发展的前沿，结合国民经济和国防建设的重大需求，从提高设计、制造和集成能力入手，研究先进制造的关键技术、单元产品与集成系统为指导思想。以推进制造业信息化、自动化，发展节能、降耗、环保、高效制造业，用高新技术和先进适用技术改造制造业，整体提升我国先进制造技术的研发水平和自主创新能力为主要目标。

按照坚持突出国家战略目标，坚持原始创新和技术集成导向，坚持军民结合、寓军于民，坚持有限目标、重点突破的原则，863计划先进制造技术领域将在项目和专题两个层次进行部署，设置了“现代制造集成技术”、“智能机器人技术”、“极端制造技术”和“重大产品和重大设施寿命与预测技术”等四个专题，将分年度公开发布专题课题申请指南。以下为本领域2006年度专题课题申请指南。

专题一、现代制造集成技术专题

一、指南说明

本专题立足离散制造业和流程工业的基础性、前沿性理论、方法、技术和平台的研究，同时针对“开发面向产品全生命周期的、网络环境下的数字化、智能化创新设计方法及技术，计算机辅助工程分析与工艺设计技术，设计、制造和管理的集成技术”以及“高效清洁并充分利用资源的工艺、流程和设备、基于生态工业概念的系统集成和自动化技术”等开展研究。通过本专题的布局，将与863计划相关重点项目和制造业信息化攻关计划形成“探索－开发－应用”的有机集成体系，进而为“十一五”制造业的发展提供高技术支撑。

本专题重点研究内容：面向离散制造业，在设计方面，通过基于多领域知识、面向多学科协同优化的新一代数字化设计方法与技术的研究，支持产品创新设计；在数字制造方面，通过对制造系统与过程的仿真优化，为制造过程的定量化分析与整体优化提供方法与手段；在数字化管理方面，强调深化企业资源的智能与优化配置，建立企业间协同管理体系；集成方面，在支持企业群体业务协作的异构系统集成架构和协同信息系统集成平台等方面取得突破。在流程工业生产与经营管理方面，以提高流程工业生产过程的产品产量与质量、降低能耗与资源消耗、减少污染等综合经济技术指标为目标，从系统优化的角度将工艺技术、装备技术、自动化技术和信息技术等进行集成创新，研究流程工业综合自动化的若干重大共性关键技术问题，形成流程工业综合自动化技术的专业化软件产品，为流程工业的自动化与智能化系统建设提供支撑。

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为10300万元。拟支持的课题分为两类，一类是探索导向类课题，拟对“智能设计方法与技术”等研究方向进行支持，以取得理论、方法和技术的自主创新、跟踪国际前沿，引领技术方向为目标，课题支持强度为100万元以下，课题支持年限为2年；一类是目标导向类课题，拟对“复杂产品协同设计仿真平台”等研究方向进行支持，以集成方法、技术与系统突破、获得自主知识版权的平台技术及有一定显示度的应用验证为目标，课题支持强度为500万元以下，课题支持年限为2－3年。

二、指南内容

离散制造业

（一）探索导向类课题

1．智能设计方法与技术

主要研究内容：支持产品概念设计的新方法与新技术；基于多学科优化的产品造型设计快速创新技术；逆向设计；复杂产品的设计知识表示与管理；其它支持产品创新的智能设计方法与技术。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

2．产品数字化定义及数据管理技术

主要研究内容：复杂产品数字化定义的新方法和新技术；基于多学科协同的产品建模方法；设计过程中产品模型映射和共享技术；复杂产品数据管理和设计流程控制与优化技术等。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

3．产品性能驱动的优化设计技术

主要研究内容：产品性能分析与优化设计技术；复杂产品多领域物理建模与分析技术；产品性能知识与仿真数据管理技术；仿真过程自动管理技术；其它协同优化设计技术。

本方向2006年度拟安排经费500万元。

4．制造系统建模与优化

主要研究内容：新型制造模式；网络化制造建模、仿真与优化新技术；车间作业计划与优化调度新技术；制造系统信息传递机制与智能集群控制方法等。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

5．工艺规划与制造过程仿真

主要研究内容：基于产品三维模型的工艺规划技术；复杂工装设计与优化新方法；复杂产品加工、装配或成形的工艺过程仿真优化新技术；制造模型定义与优化技术；可制造性评估技术等。

本方向2006年度拟安排经费500万元。

6．制造质量预测与控制

主要研究内容：多源多工序耦合下制造质量预测与控制的新方法与新技术；企业间的加工质量动态跟踪控制模型；基于形状、材质等综合误差分析的尺寸控制与工装优化；数控加工零件变形预测、分析与补偿技术等。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

7．业务驱动的协同管理技术

主要研究内容：面向服务的企业管理新模式与运作方式；面向产品全生命周期管理的协同服务技术；企业战略/经营/生产运作的分解与映射方法；多级协同项目管理技术；企业资源计划/供应链/需求链的协同关键技术；基于MDA（模型驱动体系结构）的协同管理软件体系结构及开发环境；基于SOA的企业协同管理系统；基于移动商务环境的企业管理方法与技术等。

本方向2006年度拟安排经费500万元。

8．异构数字化系统的集成方法与技术

主要研究内容：企业间异构系统业务协作的模型；异构系统的集成原理与新方法；基于语义的互操作机制与新方法；其它异构系统集成技术。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

（二）目标导向类课题

1．复杂产品协同设计仿真平台

研究目标：围绕产品性能必须解决的协同设计仿真手段扩展问题、组织/过程/人员/能力的整合问题，研究相关技术与平台，达到研发资源的优化配置及业务过程的有效整合和协同，实现面向产品性能的多学科协同设计与联合仿真。

主要研究内容：研究CAD/CAE系统之间、不同CAE系统之间产品模型转换和数据映射的方法；研究产品设计数据、仿真数据的综合管理技术，实现PDM数据库和仿真数据库之间的交互作用和信息传输；研究产品性能知识管理和协同设计仿真流程管理技术，实现相关资源的优化配置及业务过程的协同、集成化运行。

主要指标：提供支持主流CAD/CAE系统之间模型转换和数据交互的工具集；提出PDM数据库和仿真数据库的交互与传输协议；构建基于产品性能知识的仿真数据管理平台；构建资源优化配置及业务过程协同的模型和方法库；在典型行业实现应用验证。

本方向2006年度拟安排经费900万元。

2．基于实时信息的制造系统

研究目标：针对车间跟踪监控能力较弱、实时性差等问题，研发相关技术与系统，以提高制造信息尤其是设备信息传递的准确性、及时性和一致性，实现对设备状况、计划执行的实时跟踪与回溯，为提升车间制造效率提供支持。

主要研究内容：研究实时、准确的底层数据采集与信息反馈机制，开发相应的软硬件原型模块和系统；研究基于车间实时动态环境的智能化生产调度模型与算法；针对分散化网络制造模式，研究并开发基于实时生产信息和过程管理的生产制造同步技术和原型系统。

主要指标：提供实时采集制造设备运行参数和工况并可视化的软硬件平台；提出基于实时数据的生产调度模型，建立智能化决策方法库；提供生产计划执行的实时跟踪系统；在典型行业实现应用验证。

本方向2006年度拟安排经费900万元。

3．业务驱动的多企业信息系统集成

研究目标：针对制造企业群业务关联所引发的协同管理、流程优化和系统集成等问题，围绕业务流程研发相关的技术和系统，实现对供应管理、产品定制、服务协同等跨企业业务协作的有效支持，提升企业群体的协作能力和运作效率。

主要研究内容：针对制造业供应管理、产品定制和服务协同等企业主营业务中的一种或多种业务流程，开展业务关联企业群的业务协作模型和业务协同综合解决方案研究，研究以业务流程为主线的设计、制造与管理一体化关键技术以及企业间异构系统的集成方法，提出数字化系统的集成框架，开发企业间协同信息系统集成平台。

主要指标：建立业务关联企业群的业务协作模型；提出支持企业群业务协同的综合解决方案和数字化系统的集成框架；完成业务驱动的企业间协同信息系统集成平台；实现典型企业群体协作的应用验证。

本方向2006年度拟安排经费1000万元。

流程工业

（一）探索导向类课题

1．传感器信息处理及软测量技术

主要研究内容：基于多传感器的信息融合技术；基于传感器信息的过程参量软测量技术；基于传感器信息的产品质量推理控制技术；高效数据采集与传感器网络优化设计技术；其它的先进检测、传感器信息处理和数据采集技术等。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

2．过程数据校正与挖掘利用技术

主要研究内容：技术与经济指标的数据融合模型技术；稳、动态数据校正技术；多层次信息感知和信息的一致化校验技术；海量生产数据的高效挖掘技术，生产过程知识挖掘应用技术；经营过程知识挖掘应用技术，其它先进信息处理与数据综合利用技术等。

本方向2006年度拟安排经费400万元。

3．先进过程控制与优化技术

主要研究内容：复杂过程的智能化先进控制技术；多过程关联分析与集成建模技术；综合经济指标与工程指标的关联分析和映射策略与实现技术；全流程集成协调控制技术；多过程多目标的整体优化技术；其它新型先进过程控制与优化技术等。

本方向2006年度拟安排经费300万元。

4．生产过程智能计划与调度技术

主要研究内容：实时智能动态优化调度技术；复杂大系统智能计划优化技术，基于优化或计算智能方法的计划与调度一体化技术；其它先进计划与调度技术等。

本方向2006年度拟安排经费500万元。

5．流程过程性能监测与预警技术

主要研究内容：典型生产装置故障预测/维护技术；复杂生产过程性能在线监测方法与预警技术；控制系统安全设计与控制技术；其它基于生产数据的生产过程性能监测方法和预警技术等。

本方向2006年度拟安排经费300万元。

6．面向节能降耗目标的优化控制技术

主要研究内容：面向耗能设备的节能控制技术；基于过程数据的能源效率监测技术；面向能源效率指标的实时优化技术；综合技术和经济多目标的节能降耗控制技术；其它面向实现节能降耗目标的优化控制与应用技术等。

本方向2006年度拟安排经费500万元。

（二）目标导向类课题

1．全流程多尺度综合自动化集成应用平台技术

研究目标：为解决流程企业多种自动化应用系统信息交互和集成的问题，研究开发以数据库和数据处理工具库为核心的开放数据平台技术，以及以模型库和建模工具库为核心的开放的模型平台技术，形成用于实现上述目标的集成应用平台，提出面向全流程多尺度综合自动化的整体解决方案，为实现全流程综合经济指标优化提供支撑。

主要研究内容：全流程多尺度功能体系架构，全流程多尺度过程建模方法，多尺度过程耦合机理分析，多闭环耦合和关联作用机制分析；不同采样周期、不同层次、不同用途生产数据的采集、处理、存贮、传输和使用的数据集成平台技术，支持控制、优化、计划调度、质量监控等模型开发、管理、共享的模型库技术等。

主要指标：提出全流程多尺度综合自动化系统的多分辩率模型和建立方法；构建支持多分辩率模型库的数据采集和管理平台；构建用于生产过程的优化与控制模型和方法库；提供数据处理工具软件和建模工具软件；在典型行业实现应用验证。

本方向2006年度拟安排经费600万元。

2．以节能降耗为目标的典型行业生产过程集成控制应用

研究目标：针对典型生产流程中存在多装置、多过程、多工序的并行、串行、返流等特性，结合生产过程存在大量不确定性、非线性和多变量耦合的特点，提出全流程集成协调控制与优化技术，解决多个生产过程集成全流程的指标互相耦和、难以协调运行的问题，提高生产过程运行效率，降低能耗和物耗。

主要研究内容：分析典型流程行业生产过程的特点，综合应用现代数据处理、生产过程优化控制和生产计划与调度优化等的集成与实现技术，提出以节能降耗为目标的集成控制解决方案，以实现全流程的平稳、协同、优化运行，达到节能降耗的目标。

主要指标：实现生产流程能耗和物耗多尺度实时计算；以降低能耗和物耗为指标的多尺度的低成本先进控制软件；生产过程局部动态优化控制和全过程整体计划优化与调度的集成应用；在典型工业流程进行应用验证。

本方向2006年度拟安排经费1000万元。

专题二、智能机器人技术专题

一、指南说明

本专题重点研究智能、仿生、微型、交互、网络和协调等机器人前沿技术，重点研发机构、驱动、感知和控制等机器人核心部件技术，重点攻克仿人、特殊环境与制造等应用领域的智能机器人系统集成技术，取得一批具有自主知识产权和显示度的创新成果，为我国智能机器人产品化与产业化发展和智能机器与装备的研究探索提供技术储备。

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为7300万元。拟支持的课题分为两类，一类是探索导向类课题，重点支持机器人的智能、仿生、微型、交互、网络和协调等前沿技术研究，要求能够获得自主知识产权，具有明确的技术指标和概念样机或原型系统，并进行试验验证。优先支持原始创新性研究。课题支持强度为100万元以下，支持年限不超过4年。一类是目标导向类课题，重点开展仿人机器人与特殊环境应用的机器人系统集成技术研究，要求关键技术有创新、系统集成技术有突破、系统集成平台或原型样机有自主知识产权，并进行应用试验。优先支持强强联合的研发团队。课题支持强度为500万元以下，支持年限原则上不超过3年。