事關(guān)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(jì)劃

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(jī)物的安全可靠智聯(lián)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接，推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式和企業(yè)形態(tài)根本性變革，上海自動(dòng)化儀表四廠形成全新的工業(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。

　　日前，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)重大研究計(jì)劃2025年度項(xiàng)目指南的通告》，以為構(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)，未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)發(fā)展。

　　本重大研究計(jì)劃瞄準(zhǔn)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(xué)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“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)。

　　本重大研究計(jì)劃針對未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)要素互聯(lián)的時(shí)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(gè)科學(xué)問題展開研究。

　　(一)全要素互聯(lián)的結(jié)構(gòu)化組織機(jī)理。

　　針對未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人機(jī)物全要素安全可靠互聯(lián)的系統(tǒng)復(fù)雜性難題，重點(diǎn)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(fù)雜性并構(gòu)建相互控制關(guān)系等問題。重點(diǎn)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(jī)理、生產(chǎn)要素?cái)?shù)據(jù)多維表征及結(jié)構(gòu)化組織機(jī)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(diǎn)解決如何精準(zhǔn)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(diǎn)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(jià)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(jià)值鏈耦合與復(fù)雜調(diào)控關(guān)系，重點(diǎn)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(jià)值鏈模型，如何實(shí)現(xiàn)跨產(chǎn)業(yè)鏈與價(jià)值鏈聯(lián)動(dòng)的多目標(biāo)調(diào)控優(yōu)化等問題。重點(diǎn)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(jià)值鏈構(gòu)建模型、跨鏈耦合的網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控原理。

　　2025年度重點(diǎn)資助方向如下。

　　(一)重點(diǎn)支持項(xiàng)目。

　　圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，2025年對于前期研究成果積累較好、對總體目標(biāo)在理論和關(guān)鍵技術(shù)上有較大貢獻(xiàn)、具備產(chǎn)學(xué)研用合作基礎(chǔ)的申請項(xiàng)目，將以重點(diǎn)支持項(xiàng)目方式予以資助，重點(diǎn)支持方向如下：

　　1. 面向工業(yè)制造的多智能體網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同與控制(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　針對工業(yè)制造場景下大規(guī)模異構(gòu)邊緣智能體的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作和可靠控制難題，研究面向異構(gòu)邊緣智能體多模態(tài)數(shù)據(jù)的自主獲取與統(tǒng)一表征模型，建立變時(shí)空尺度數(shù)據(jù)源的跨模態(tài)語義對齊理論及方法；研究復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的多智能體擬人化交互模型和方法，構(gòu)建支持工業(yè)設(shè)備本體遷移學(xué)習(xí)的多智能體容錯(cuò)交互機(jī)制與高效交互協(xié)議；研究面向工業(yè)制造的多智能體協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及組網(wǎng)方法，提出變時(shí)空任務(wù)驅(qū)動(dòng)的多智能體分布式協(xié)同調(diào)度策略及網(wǎng)絡(luò)化控制方法。在柔性產(chǎn)線、裝配檢測等工業(yè)制造場景開展相關(guān)科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證，支持不少于15類異構(gòu)邊緣智能體的制造要素?cái)?shù)字化映射與協(xié)同控制；虛實(shí)結(jié)合建立不少于500個(gè)節(jié)點(diǎn)的工業(yè)制造網(wǎng)絡(luò)(實(shí)體節(jié)點(diǎn)≥100個(gè))；上海自動(dòng)化儀表四廠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)控制數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化傳輸效能提升一個(gè)數(shù)量級；實(shí)現(xiàn)秒級時(shí)延下的多智能體協(xié)同控制。

　　2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)虛實(shí)融合的確定性云化智能控制關(guān)鍵技術(shù)(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模異構(gòu)任務(wù)的高精度控制要求，厘清多類型控制與計(jì)算邏輯的耦合關(guān)聯(lián)機(jī)理，提出云邊協(xié)同的實(shí)時(shí)虛擬化方法，開展虛實(shí)融合的控制模型訓(xùn)練與推理，形成邊緣側(cè)輕量化的控制模型庫，探索基于行業(yè)大模型的云化控制邏輯按需映射及動(dòng)態(tài)重構(gòu)方法；構(gòu)建云邊端多級異構(gòu)計(jì)算內(nèi)核到無線、有線數(shù)據(jù)流的端到端時(shí)延及抖動(dòng)模型，突破異構(gòu)控制協(xié)議自動(dòng)適配、跨容器端到端確定性調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)，形成DT/OT/IT/CT一體的云化智能控制新體系；在航空航天、裝備制造等典型行業(yè)開展相關(guān)科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證，單服務(wù)器云化控制規(guī)模不低于百點(diǎn)，支持處理器、控制協(xié)議種類均不低于5種，智能控制周期、熱備切換時(shí)延達(dá)到毫秒級，形成柔性可拓展的云化智能控制新范式。

　　3. 面向流程柔性生產(chǎn)的垂直大模型智能協(xié)同多物理場耦合調(diào)控方法(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　面向流程生產(chǎn)過程高效穩(wěn)定運(yùn)行與柔性敏捷調(diào)控需求，針對流程生產(chǎn)裝備內(nèi)部多物理場耦合導(dǎo)致反應(yīng)機(jī)理不清、運(yùn)行工況動(dòng)態(tài)變化造成傳統(tǒng)調(diào)控方法難以長周期穩(wěn)定運(yùn)行等問題，研究流程生產(chǎn)裝備多物理場耦合反應(yīng)體系數(shù)字化表征方法，構(gòu)建基于虛實(shí)對齊的一致性相場耦合模型；研究融合領(lǐng)域知識的流程生產(chǎn)裝備運(yùn)行工況感知與持續(xù)監(jiān)測方法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)工況下裝備運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)確監(jiān)測；研究垂直大模型智能協(xié)同的跨尺度多物理場精準(zhǔn)控制方法，實(shí)現(xiàn)流程生產(chǎn)裝備環(huán)境狀態(tài)精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。面向典型流程生產(chǎn)裝備開展方法與技術(shù)驗(yàn)證，有效提升異常工況識別準(zhǔn)確率，有效降低多物理場調(diào)控相對誤差。

　　4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)化算法理論及穩(wěn)定性分析(申請代碼1選擇數(shù)理科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性化制造流程的敏捷性和穩(wěn)定性要求，探索制造系統(tǒng)柔性協(xié)同的物理機(jī)理，建立生產(chǎn)、輸送和資源調(diào)度一體化的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化決策理論，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)柔性制造全流程云-邊-端的高效協(xié)同與大規(guī)模任務(wù)需求精準(zhǔn)適配；研究穩(wěn)定高效的在線自適應(yīng)優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化算法的穩(wěn)定性快速分析與自適應(yīng)生成。在柔性制造的典型應(yīng)用場景開展理論與方法驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模柔性制造任務(wù)需求下秒級任務(wù)規(guī)劃與資源調(diào)度，有效降低任務(wù)延遲時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

　　5. 面向人機(jī)混合群體的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同決策理論方法研究(申請代碼1選擇管理科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　面向未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下“人智+機(jī)智”混合群體協(xié)同決策問題，研究大數(shù)據(jù)與大模型聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的人機(jī)交互模式與決策形成機(jī)制；研究智能自主決策、人機(jī)協(xié)同決策、群體聯(lián)合決策等多類型決策模式混合下的網(wǎng)絡(luò)化決策偏差傳導(dǎo)機(jī)理與決策矛盾形成機(jī)理，創(chuàng)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大模型驅(qū)動(dòng)的決策矛盾識別與決策共識生成機(jī)制；研究面向全周期全流程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的智能決策模型與效能評價(jià)方法，提出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化決策架構(gòu)與智能決策技術(shù)，提升全周期全流程智能決策能效；針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用場景，開展相關(guān)科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)的演示驗(yàn)證，與現(xiàn)有技術(shù)相比性能指標(biāo)有顯著提升。

　　(二)集成項(xiàng)目。

　　1. 面向大型飛機(jī)柔性產(chǎn)線規(guī)?；圃斓闹悄芑瘏f(xié)同關(guān)鍵技術(shù)集成和應(yīng)用示范(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　上海自動(dòng)化儀表三廠針對大型民用飛機(jī)百萬量級零部件柔性產(chǎn)線規(guī)?；圃煨枨?，通過集成本重大研究計(jì)劃前期已布局項(xiàng)目的研究成果，主要包括生產(chǎn)全要素?cái)?shù)據(jù)協(xié)同管控與智能決策、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)按需服務(wù)、離散制造定制化生產(chǎn)任務(wù)按需柔性調(diào)度、面向供應(yīng)鏈韌性的全要素優(yōu)化配置方法、面向智能制造的行業(yè)大模型架構(gòu)與算法等重點(diǎn)項(xiàng)目成果，研究大型飛機(jī)產(chǎn)線多維要素?cái)?shù)據(jù)按需融合與通專模型協(xié)同決策、面向部總裝多維要素動(dòng)態(tài)變化的規(guī)?；蝿?wù)柔性調(diào)度、多級供應(yīng)鏈產(chǎn)能預(yù)測與制造資源智能調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)；基于實(shí)際生產(chǎn)車間搭建大型飛機(jī)柔性產(chǎn)線規(guī)?；圃煅菔掘?yàn)證平臺(tái)，驗(yàn)證飛機(jī)生產(chǎn)過程狀態(tài)智能問答覆蓋人員、工裝、物料、工藝規(guī)范、環(huán)境、車間計(jì)劃進(jìn)度、質(zhì)量、車間異常等至少8類關(guān)鍵要素?cái)?shù)據(jù)，相較于“十四五”期間水平，工單任務(wù)排產(chǎn)效率提高50%以上，裝配產(chǎn)線設(shè)備利用率提高10%以上，在不少于200家主要供應(yīng)商協(xié)同制造環(huán)境下實(shí)現(xiàn)支撐大型飛機(jī)產(chǎn)線產(chǎn)能提升30%以上，進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)科學(xué)問題的解決情況，加速前期布局項(xiàng)目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。

　　2. 面向新能源汽車大規(guī)模定制的跨鏈網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)集成驗(yàn)證和應(yīng)用示范(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　針對新能源汽車大規(guī)模定制需求，通過集成本重大研究計(jì)劃前期已布局項(xiàng)目的研究成果，主要包括復(fù)雜車間環(huán)境通感一體化無線信道建模、大規(guī)模柔性生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度、動(dòng)態(tài)多目標(biāo)約束下工業(yè)生產(chǎn)鏈和供應(yīng)鏈智能協(xié)同決策方法等重點(diǎn)項(xiàng)目成果，研究汽車制造全流程跨時(shí)空數(shù)據(jù)表征與推理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的跨生產(chǎn)鏈-供應(yīng)鏈-價(jià)值鏈資源動(dòng)態(tài)協(xié)同調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)，搭建基于試制線的新能源汽車大規(guī)模定制集成演示驗(yàn)證平臺(tái)，驗(yàn)證個(gè)性化配置組合下產(chǎn)線切換時(shí)間降低50%以上、千級供應(yīng)鏈企業(yè)協(xié)同下整車交付周期降低30%以上，進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)科學(xué)問題的解決情況，加速前期布局項(xiàng)目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。

　　3. 面向關(guān)鍵金屬高值提取的網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控理論方法與關(guān)鍵技術(shù)集成驗(yàn)證和應(yīng)用示范(申請代碼1選擇信息科學(xué)部或其他相關(guān)科學(xué)部所屬申請代碼)。

　　面向有色金屬生產(chǎn)過程原料組分波動(dòng)、工序時(shí)空跨域分散、工況復(fù)雜多變等特點(diǎn)以及高端化、智能化、綠色化發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求，通過集成本重大研究計(jì)劃前期已布局項(xiàng)目的研究成果，主要包括工業(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)、生產(chǎn)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈智能協(xié)同與優(yōu)化決策、節(jié)能降碳優(yōu)化控制與智能決策、面向智能制造的行業(yè)大模型等項(xiàng)目成果，研究生產(chǎn)鏈全要素深度感知與協(xié)同預(yù)測、面向關(guān)鍵金屬高值提取的垂域大模型構(gòu)建、虛實(shí)融合的樞紐裝備數(shù)字孿生建模與調(diào)控、生產(chǎn)鏈與供應(yīng)鏈協(xié)同資源配置與網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控、面向彈性產(chǎn)業(yè)鏈供需的生產(chǎn)鏈資源柔性配置與智能管控等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建支撐生產(chǎn)全要素互聯(lián)與大模型驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同調(diào)控的集成演示驗(yàn)證環(huán)境，進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)科學(xué)問題的解決情況，并在關(guān)鍵金屬生產(chǎn)過程中濕法冶金生產(chǎn)線、多冶金爐窯生產(chǎn)鏈、系列電解槽等不少于3個(gè)典型生產(chǎn)流程開展創(chuàng)新應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵金屬提取率提高1%以上，生產(chǎn)能耗降低1.5%以上，加速前期布局項(xiàng)目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。

　　據(jù)悉，上海自動(dòng)化儀表三廠 2025年度擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目5項(xiàng)，方向1、2和3直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為180萬元/項(xiàng)，資助期限為2年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2027年12月31日”；方向4和5直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為100萬元/項(xiàng)，資助期限為1.5年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2027年6月30日”。

　　2025年度擬資助集成項(xiàng)目2-3項(xiàng)，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為650-1000萬元/項(xiàng)，鼓勵(lì)申報(bào)單位與企業(yè)或地方政府部門按照1:2配套，資助期限為2年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2027年12月31日”。