国家高技术研究发展计划（863计划）先进制造技术领域20

1国家高技术研究发展计划（863计划）先进制造技术领域2008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（2006－2020年）》和《国家高技术研究发展计划（863计划）“十一五”发展纲要》，863计划先进制造技术领域围绕国家重大需求，同时结合先进制造技术精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色化和全球化的发展趋势，探索引领未来发展的先进制造前沿技术，为节能减排工作提供技术支撑，攻克支撑重点行业的共性关键技术，掌握重大装备制造的核心技术，提升装备设计、制造和集成能力，初步实现若干重大成套高技术装备及其关键零部件的自主设计制造，满足行业发展的装备需求，探索低成本、模块化的发展思路，形成一批具有自主知识产权的专利技术和标准。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，坚持有限目标、重点突破的原则，本领域在项目和专题两个层次部署，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”四个专题，分年度公开发布专题课题申请指南。以下为本领域2008年度专题课题申请指南。课题申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为program.most.gov.cn，有关申请的程序要求和注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划（863计划）申请指南》。课题申请负责人出生日期要求为1952年5月30日（含）以后。课题申请受理的截止日期为2008年7月20日24时。联系人：科技部高技术中心区和坚电话：[phone]通信地址：北京市海淀区三里河路一号九号楼邮编100044科学技术部863计划先进制造技术领域办公室二OO八年五月三十日2专题一、现代制造集成技术专题一、指南说明本专题针对离散制造业和流程制造业开展工作。在离散制造业方面，围绕产品设计、生产工艺、管理集成及制造服务等关键业务环节，依托数字化手段，开展制造业信息化前沿技术研究并取得创新，同时开发相应的原型样机和验证系统，为提升我国制造业的产品创新、管理创新和竞争能力提供基础性的技术支持；在流程制造业方面，跟踪并突破一批先进检测技术、信息处理与综合应用技术、集成建模与优化控制技术等流程工业自动化前沿技术，结合行业特点和节能减排需求，研发面向重点行业应用的监测与控制技术、检测仪表与装置、流程仿真分析与控制设计平台，为流程工业节约能源、减少消耗、降低排放、提高质量，实现流程制造节能减排控制，提供有效的解决方法、技术、软件与原型系统。在2006、2007年立项支持的基础上，本专题2008年度课题申请指南进行了适当的优化和调整，设置了16个研究方向。依然分两类课题，一类是探索导向课题，另一类是目标导向课题，计划安排经费8500万元左右。在探索导向类课题方面，将重点支持“数字化设计方法与技术”和“面向流程工业的先进检测技术”等7个研究方向，其中离散制造业3个，流程制造业4个。此类课题以取得技术和软件工具的原始创新并引领相关技术的发展方向为目标。2008年探索导向类课题计划安排经费2300万元左右，课题资助强度参见相关研究方向的说明，课题研究支持年限为2年。在目标导向类课题方面，将重点支持“机电产品与系统模块化设计平台”和“面向流程生产过程节能减排的成套控制系统”等9个研究方向，其中离散制造业5个，流程制造业4个。此类课题以获得自主知识产权、开发原型系统、进行效果显著的工业示范与应用验证为目标。2008年目标导向类课题计划安排经费6200万元左右，课题资助强度参见相关研究方向的说明，课题研究支持年限为2年。本专题优先支持围绕国家节能减排的目标需求、围绕国家重大装3备及重大工程所开展的前沿技术研发工作。鼓励采取多种方式吸收优秀科技人才参与课题研究，鼓励参与国际国内技术标准制定，鼓励参与高层次国际合作。二、指南内容离散制造业（一）探索导向类课题1.数字化设计方法与技术主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）复杂产品数字化设计方法学；（2）面向服务的设计方法与技术；（3）基于配置的产品快速设计方法；（4）多领域知识驱动的产品创新技术；（5）设计知识发现、共享和重用技术；（6）多学科设计优化中的可视化技术。说明与要求：本方向紧密围绕制造企业产品创新过程中迫切需要解决的关键问题，强调多领域、多学科交叉，重点研究在新的企业环境下，产品的创新设计、协同设计、优化设计和快速设计方法和技术。要求课题具有明确的应用需求和先进的技术指标，方法新颖，并形成原型系统，申请相应的发明专利和获得软件著作权登记，研究成果应在实际产品设计中得到应用验证。本方向拟资助课题5项，每项资助不超过80万元。2.制造过程与工艺数字化主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）复杂产品的数字化装配及装配质量控制方法与技术；（2）基于在线测量的生产现场质量控制技术；（3）制造系统安全与可靠性分析技术；（4）计算机辅助工艺创新方法与技术；（5）难加工材料切削工艺优化技术；（6）其它先进制造工艺数字化技术。说明与要求：本方向以工艺创新和数字化工厂综合优化为目标，重点研究数字化加工与装配中的共性关键技术，支持企业进行复杂制造过程的规划、运作、控制和优化。要求课题具有明确的应用需求和先进的技术指标，方法新颖，并形成原型系统，申请相应的发明专利和获得软件著作权登记，研究成果应在实际产品的制造中得到应用验4证。本方向拟资助课题5项，每项资助不超过80万元。3.数字化管理与集成技术主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）制造资源智能获取方法和技术；（2）企业智能决策方法和技术；（3）面向供应链的质量管理技术；（4）企业间业务协同及服务支持技术；（5）企业信息化集成新技术与标准。说明与要求：本方向针对制造业全球化、集群化、信息化和服务化的发展趋势，以实现企业信息化集成、提升供应链的竞争能力为目标，重点研究面向供应链、面向服务的企业资源获取、智能决策、质量管理、业务协同及信息化集成的新方法和新技术。要求课题具有明确的应用需求和先进的技术指标，方法新颖，并形成原型系统，申请相应的发明专利和获得软件著作权登记，研究成果应在实际生产中得到应用验证。本方向拟资助课题5项，每项资助不超过80万元。（二）目标导向类课题1.机电产品与系统模块化设计平台研究目标：围绕国家重大工程或重点行业对机电产品与系统快速优质设计、低成本制造的需求，结合机电产品与系统设计制造过程的特殊性和复杂性，研究其模块化设计技术，建立一个针对具体应用对象的机电产品与系统模块化设计平台，支持产品的快速设计，提高零部件重用率、降低产品的全生命周期成本。主要研究内容：机电产品与系统模块化设计平台由三个层次的内容组成，即：一套模块化设计方法，以便于项目成果的推广；针对具体应用对象的设计资源库（包括模块库和知识库等）；针对具体应用对象的模块化设计支持系统。具体包括：基于MDO（多学科设计优化）的模块化产品建模和过程建模技术，模块化产品与系统设计方案生成支持技术，面向产品目录的设计方法，模块化产品智能配置技术和变型设计技术，面向模块化产品与系统的PDM技术，基于ISO13584的模块库技术，设计过程、产品信息、技术文件标准化技术，模块化5产品分类编码技术，设计知识获取/整理和建库技术。主要指标：（1）提出一套完整的、通用的、可操作性强的模块化产品与系统设计方法；（2）针对具体应用对象，开发基于ISO13584的模块库；（3）开发专用的模块化产品与系统设计知识库；（4）开发一个机电产品模块化设计支持系统，包括模块化产品建模和过程建模、设计方案生成、智能配置、变型设计、模块库和产品设计知识库管理等功能，获得相应的软件著作权，并在企业产品设计开发中得到实际应用。说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议。申请单位具有机电产品与系统设计、CAD、CAE、PDM等相关领域的研究和应用基础，并提供300万元以上的自筹配套经费，或按申请资助经费1：1的比例提供自筹配套经费。本方向2008年度拟资助课题2项，每项资助不超过300万元。2.精微机电产品结构设计方法与工具研究目标：超精密运动机构结构是精微机电产品的核心，并广泛应用于以光刻机、键合机等为代表的微电子制造装备。围绕精微机电产品的结构设计、分析及优化等亟需解决的重要理论与技术问题，结合国家重大工程或核心装备需求，研究超精密运动机构结构的设计方法与核心技术，开发相应的工具系统，建立针对复杂精微机电系统结构的一体化集成设计环境，支持精微机电产品结构设计的协同与整体优化。主要研究内容：精微机电产品中超精密运动机构结构的构型及结构设计方法；复合量/场作用下系统动力学行为的参数辨识方法，精微机电系统的动力学建模方法与求解技术；结构参数的灵敏度计算与优化方法；支持软硬件协同分析的精微机电产品设计、分析流程与数据的综合管理及集成研发环境架构；在国家重大工程或核心装备研究项目中的应用及理论验证。主要指标：以微电子制造领域中的关键性装备（如光刻机、键合机等）为具体对象，构建一个针对其产品结构的创新设计平台，形成原型系统并获得软件著作权，平台具有如下功能：（1）提供精微机电6产品的结构设计流程、数据的综合管理能力；（2）完成精微机电产品中超精密运动机构结构总体结构方案设计、系统机构与结构设计、振动性能分析、结构参数灵敏性分析与优化等正向设计主要环节与算法；（3）提供诸如电磁、结构等不少于3类的特征数据库；（4）结合国家重大工程或核心装备，进行诸如结构设计、动力学分析等仿真，针对微电子制造装备等典型行业，在两个以上产品（或复杂部件）中实现应用验证。说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议。申请单位具有相关领域的研究和应用基础，并提供300万元以上的自筹配套经费，或按申请资助经费1：1的比例提供自筹配套经费。本方向拟资助课题2项，每项资助不超过300万元。3.复杂曲面薄壁类零件高性能加工与仿真优化研究目标：面向国家重大产品或重大工程需求，针对复杂曲面薄壁类零件的高性能（高质、高效、低耗）加工，研究多轴加工中机床动力学行为对薄壁类零件加工质量的影响规律，研究复杂曲面薄壁零件多轴加工的参数、轨迹与过程仿真优化方法，提高现有数控设备的加工能力和加工质效。主要研究内容：研究多轴加工过程中数控机床动力学特性规律，建立多轴数控加工动力学约束模型；研究大型复杂曲面零件多轴加工过程与加工质量的仿真和预测技术；研究数控加工参数、轨迹与加工过程优化技术，以及它们与机床能耗之间的关系，并进行多轴数控加工轨迹的空间轮廓误差补偿；开发面向薄壁/薄筋结构复杂曲面零件的数控加工参数、轨迹与加工过程优化软件系统；在大型船用螺旋桨、航空发动机整体叶轮/叶盘等典型零件的多轴数控加工中进行实验验证与示范应用。主要指标：研发出具有自主知识产权的复杂曲面薄壁类零件的数控加工轨迹与加工过程优化软件原型系统，申请发明专利，获得软件著作权。具体指标包括：（1）给出多轴数控机床动力学特性建模与实验方法；（2）实现复杂曲面薄壁零件数控加工的混合约束建模与加工参数、运动轨迹优化，加工过程与加工质量的仿真和预测；（3）基于7加工参数、轨迹与过程的仿真优化，给出节能降耗方面的研究成果；（4）开发一个可运行的复杂曲面多轴数控加工仿真与优化平台。成果在大型船用螺旋桨、航空发动机整体叶轮/叶盘等典型零件的加工中实现应用验证。说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议。申请单位须具有一定前期研究基础和较强的科技开发技术队伍，具有较完善的试验条件和制造能力，并提供400万元以上的自筹配套经费，或按申请资助经费1：1的比例提供自筹配套经费。本方向拟资助课题2项，每项资助不超过400万元。4.面向集群式供应链的服务支持系统研究目标：面向高竞争性制造行业和区域产业集群，针对产业集群和供应链相耦合的集群式供应链，研究服务支持模式与技术，开发支持集群式供应链的企业群协同平台，优化企业供应链，提升企业快速响应市场