未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工業(yè)制造深度融合的全新工業(yè)生態(tài),、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應(yīng)用模式,,通過人機物的安全可靠智聯(lián),,實現(xiàn)生產(chǎn)全要素,、全產(chǎn)業(yè)鏈,、全價值鏈的全面連接,,推動制造業(yè)生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)根本性變革,,形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系,,顯著提升制造業(yè)數(shù)字化,、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展水平,。
本重大研究計劃瞄準工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國家重大戰(zhàn)略需求,,圍繞未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重大核心科學問題,打通未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)研究,、原始創(chuàng)新的“最先一公里”和科技成果轉(zhuǎn)化,、產(chǎn)業(yè)市場化應(yīng)用的“最后一公里”,為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平走在國際前列奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),。
為進一步做好“未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重大研究計劃的項目立項和資助工作,,經(jīng)本重大研究計劃指導專家組和管理工作組會議討論決定,面向科技界征集2023年度項目指南建議,。
一,、科學目標
瞄準工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國家重大戰(zhàn)略需求,把握未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,,創(chuàng)新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全要素互聯(lián)的結(jié)構(gòu)化組織機理,、生產(chǎn)制造流程的柔性構(gòu)造機制、產(chǎn)業(yè)鏈與價值鏈的網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控原理等基礎(chǔ)理論與方法,,突破一批核心關(guān)鍵技術(shù),,完成三個以上工業(yè)制造典型場景的集成示范驗證,形成若干重大基礎(chǔ)性原創(chuàng)成果,,培養(yǎng)一批有國際影響力的人才和團隊,,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)的范式變革,為構(gòu)建要素互聯(lián)結(jié)構(gòu)化、生產(chǎn)制造流程化,、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系化的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),,引領(lǐng)未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的科學發(fā)展。
二,、核心科學問題
本重大研究計劃針對未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)要素互聯(lián)的時空關(guān)系演變及調(diào)控規(guī)律這一核心問題,,圍繞以下三個科學問題展開研究:
(一)全要素互聯(lián)的結(jié)構(gòu)化組織機理,。
針對未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人機物全要素安全可靠互聯(lián)的系統(tǒng)復雜性難題,,重點解決如何刻畫未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全要素互聯(lián)的聯(lián)接關(guān)系與結(jié)構(gòu)關(guān)系,如何度量其復雜性并構(gòu)建相互控制關(guān)系等問題,。重點研究未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)按需聯(lián)接的本征模型與調(diào)控機理,、生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)多維表征及結(jié)構(gòu)化組織機理、全要素互聯(lián)的系統(tǒng)熵理論,。
(二)生產(chǎn)制造流程的柔性構(gòu)造理論與方法,。
面向未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性化制造全流程的流暢性與穩(wěn)定性要求,,重點解決如何精準刻畫未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)鏈制造全流程中的誤差傳播、有效識別生產(chǎn)流程的脆弱性,、定量評估生產(chǎn)線重構(gòu)的收斂性等問題,。重點研究未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性化制造全流程的容差分析與傳播模型、全流程穩(wěn)定性構(gòu)建方法,、全流程重構(gòu)的理論與方法,。
(三)產(chǎn)業(yè)鏈與價值鏈的網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控原理,。
針對未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈,、全價值鏈耦合與復雜調(diào)控關(guān)系,重點解決如何從效率角度建立網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)鏈模型,、從效用角度建立網(wǎng)絡(luò)化價值鏈模型,,如何實現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)鏈與價值鏈聯(lián)動的多目標調(diào)控優(yōu)化等問題。重點研究未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建模型,、全價值鏈構(gòu)建模型,、跨鏈耦合的網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控原理。
三,、指南建議書主要內(nèi)容
根據(jù)《國家自然科學基金重大研究計劃管理辦法》,,重大研究計劃項目包括培育項目、重點支持項目,、集成項目和戰(zhàn)略研究項目4個亞類,,本次指南建議征集主要針對2023年度的培育項目、重點支持項目和集成項目3個亞類,其中:
�,。ㄒ唬┡嘤椖渴侵阜现卮笱芯坑媱澋难芯磕繕撕唾Y助范圍,,創(chuàng)新性明顯,尚需在研究中進一步明確突破方向和凝聚研究力量的項目,。
�,。ǘ┲攸c支持項目是指研究方向?qū)儆趪H前沿,創(chuàng)新性強,,有很好的研究基礎(chǔ)和研究隊伍,,有望取得重要研究成果,并且對重大研究計劃目標的完成有重要作用的項目,。
�,。ㄈ┘身椖渴侵冈谇捌谫Y助和調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對重大研究計劃中非常重要和有望突破的方向,,明確目標,,集中優(yōu)勢力量,能夠?qū)崿F(xiàn)跨越發(fā)展,,使我國在該領(lǐng)域的研究水平處于國際前列或領(lǐng)先水平的項目,。
除信息科學部外,本重大研究計劃還涉及數(shù)理科學部,、工程與材料科學部以及管理科學部,,歡迎上述領(lǐng)域從事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究人員積極提出指南建議,鼓勵學科交叉,。要求指南建議中體現(xiàn)科學前沿與重大需求相結(jié)合,,針對場景落地的重大瓶頸問題或痛點問題展開基礎(chǔ)研究。
指南建議書主要內(nèi)容包括:
�,。ㄒ唬⿲鉀Q本重大研究計劃核心科學問題,、實現(xiàn)總體目標的貢獻。
�,。ǘ﹪@解決核心科學問題擬開展的主要研究內(nèi)容,。
(三)預期可能取得的突破性進展及其可行性論證,。
�,。ㄋ模┙ㄗh資助項目亞類說明。
四,、2022年已發(fā)布指南方向
�,。╤ttps://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info87058.htm)
(一)培育項目,。
1. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)識別與優(yōu)化,。
2. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)識別與優(yōu)化,。
3. 面向精密制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一時空基準理論與關(guān)鍵技術(shù)。
4. OT/CT/IT異構(gòu)協(xié)議簇融合與統(tǒng)一建模方法研究,。
5. 復雜構(gòu)件增減材制造過程的耦合機理與孿生交互的工藝優(yōu)化方法,。
6. 面向無人工廠的多智能體協(xié)同與決策機制。
�,。ǘ┲攸c支持項目,。
1. 面向智能制造的通信-感知-控制一體化智能機器組網(wǎng)基礎(chǔ)理論、架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù),。
2. 柔性制造全流程質(zhì)量在線評價與動態(tài)調(diào)控理論與關(guān)鍵技術(shù),。
3. 面向復雜產(chǎn)品創(chuàng)新與制造效率的產(chǎn)業(yè)鏈-價值鏈雙鏈聯(lián)動調(diào)控機制。
4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)可信共享與按需服務(wù)的理論與關(guān)鍵技術(shù),。
5. 面向功能安全的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)生安全理論,、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)。
6. 流程工業(yè)生產(chǎn)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈智能協(xié)同與優(yōu)化的決策理論與關(guān)鍵技術(shù),。
�,。ㄈ┘身椖俊�
1. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全要素資源互聯(lián),、協(xié)同與融合集成演示驗證,。
五、2021年已發(fā)布指南方向
�,。╤ttps://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info81562.htm)
(一)培育項目,。
1. 基于系統(tǒng)熵的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)拓撲演化機理與相關(guān)數(shù)學方法,。
2. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復雜要素的多源特征融合表征方法與組織推理。
3. 多工序復雜耦合定制化生產(chǎn)過程的誤差傳播機理與在線容差分析,。
4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高精度時延抖動控制理論與方法,。
5. 智能制造軟件與協(xié)議的安全檢測理論及評估方法。
6. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的高精度異常檢測理論與溯源方法,。
�,。ǘ┲攸c支持項目。
1. 面向多場景端到端性能可控的新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),。
2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣側(cè)輕量化可信智能安全系統(tǒng)理論與方法,。
3. 面向制造模式變革的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性構(gòu)造與智能調(diào)控。
4. 智慧車間復雜傳播環(huán)境適變理論與重構(gòu)機制,。
5. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的輕量化軟件體系架構(gòu),。
6. 面向智能制造價值鏈的生產(chǎn)自組織協(xié)同機理與管理方法。
六,、2020年已發(fā)布指南方向�,。╤ttp://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab568/info79020.htm)
�,。ㄒ唬┡嘤椖俊�
1. 生產(chǎn)要素多維數(shù)據(jù)表征方法與結(jié)構(gòu)化組織機理,。
2. 網(wǎng)絡(luò)化全流程制造的容差分析與傳播模型,。
3. 面向制造過程的安全可靠互聯(lián)理論與方法。
4. 面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復雜系統(tǒng)的拓撲幾何結(jié)構(gòu)理論,。
�,。ǘ┲攸c支持項目。
1. 按需聯(lián)接的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型體系架構(gòu)與信息模型,。
2. 基于語義驅(qū)動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)原生智簡組織理論,。
3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人機物全要素協(xié)同機理。
4. 復雜場景精準作業(yè)的跨域協(xié)同與實時控制,。
5. 工業(yè)制造系統(tǒng)的跨時空多粒度制造資源配置與調(diào)控理論,。
七、指南建議書提交方式
請于2023年5月15日前通過Email將“指南建議書”電子版(Word格式,,模板詳見附件)發(fā)至信息科學部聯(lián)系人郵箱,。
聯(lián)系人:吳國政、王志衡,、謝國
郵箱:wugz@nsfc.gov.cn,、wangzh@nsfc.gov.cn、xieguo@nsfc.gov.cn
電話:010-62327929 010-62327807 010-62327090
申請項目的教師請?zhí)崆芭c科技處聯(lián)系,。
科技處聯(lián)系人:杜靜,、叢亮
聯(lián)系電話:86323626
附件:國家自然科學基金“未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重大研究計劃項目指南建議書.docx