863计划现代交通技术领域20xx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计划现代交通技术领域将围绕国民经济和社会发展对交通运输、交通安全及基础设施等提出的重大需求，通过对前沿技术的探索和研究，获取一批自主知识产权的新方法、新技术和战略产品，解决制约我国综合交通运输系统发展的技术瓶颈和战略性难题，整体提升我国综合交通运输系统效率，为我国综合交通运输的发展提供技术储备。

20xx年本领域继续设置“重大交通基础设施核心技术”和“综合交通运输系统与安全技术”两个专题，以下为本领域20xx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.，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》。课题申请受理的截止日期为20xx年5月15日24时。

科学技术部863计划现代交通技术领域办公室

二OO七年三月二十六日

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专题一、重大交通基础设施核心技术

一、指南说明

本专题结合交通基础设施技术特点、发展趋势和我国交通基础设施建造技术的发展状况与战略需求，重点开展重大交通基础设施设计、建造、养护等核心技术和关键设备的研究。通过本专题的实施，获取一批具有自主知识产权的关键技术和创新成果，为我国交通基础设施建设的可持续发展提供技术储备。

20xx年度本专题指南发布5个研究方向，包括高难度交通基础设施设计及建造技术、智能道路技术等2个探索导向类，深海管道安装施工技术、大型跨江海隧道关键技术、千米级斜拉桥核心技术等3个目标导向类，共立项课题20个，支持经费2860万元。

此次发布的是本专题20xx年度课题申请指南，年度经费拟安排3300万元。支持的课题分为两类，一类是探索导向类课题，重点支持原始创新研究；一类是目标导向类课题，重点支持集成创新研究。

探索导向类课题，支持跨江海长大桥梁设计与建造、地下交通工程与隧道建造、特殊地基处理、重大交通设施养护、城市综合交通枢纽设计和轨道交通工程建造6个研究方向，拟安排经费2400万元。

目标导向类课题，支持离岸深水港岩基浅埋码头建造技术、长大隧道施工全程地质实时预报技术与装备2个研究方向，拟安排经费900万元。

课题支持强度参见各方向要求，支持年限原则上不超过3年。

二、指南内容

（一）探索导向类课题

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1、跨江海长大桥梁设计与建造

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于疲劳和寿命的混凝土桥梁结构设计方法；（2）钢、混凝土混合索塔设计方法；（3）桥梁抗风浪耦合作用的构造技术；（4）短节段预制拼装箱梁成桥线形控制技术；（5）大跨径混凝土桥梁长期变形和开裂控制技术；（6）水深大于50m大型桥梁基础建造技术；（7）3000m以上跨度桥梁结构原型设计。

说明与要求：要求提供技术专利、施工工法、原型系统类成果，并通过验证。

本方向20xx年拟支持课题数不超过7个，成果形式为专利或工法的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为原型系统的课题拟支持强度为100万元以下。

2、地下交通工程与隧道建造

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）复杂地下结构稳定性控制系统；（2）高地应力地区隧道建造技术；（3）地下工程施工承压水控制系统；（4）地下立体交通空间结构建造技术。

说明与要求：要求提供技术专利、施工工法、原型系统类成果，并通过验证。

本方向20xx年拟支持课题数不超过5个，成果形式为专利或工法的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为原型系统的课题拟支持强度为100万元以下。

3、特殊地基处理

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）大面积高填方地基稳定控制技术；（2）大面积疏浚吹填土地基快速处理方法；（3）高 3

频度重载条件下路基不均匀沉降控制技术；（4）季节冻土区路基与边坡稳定控制技术。

说明与要求：要求提供技术专利、施工工法、原型系统类成果，并通过验证。

本方向20xx年拟支持课题数不超过5个，成果形式为专利或工法的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为原型系统的课题拟支持强度为100万元以下。

4、重大交通设施养护

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）交通基础设施结构自感应与自诊断系统；（2）交通基础设施环境灾害监测预警系统；

（3）交通基础设施快速修复技术与装备。

说明与要求：要求提供技术专利、原型系统、试验样机类成果，并通过验证。

本方向20xx年拟支持课题数不超过5个，成果形式为专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为原型系统或试验样机的课题拟支持强度为100万元以下。

5、城市综合交通枢纽设计

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）城市综合交通枢纽功能结构设计方法；（2）多层地下综合交通枢纽结构安全设计技术；

（3）综合交通枢纽功能与结构数值试验系统。

说明与要求：要求提供技术专利、原型系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过4个，成果形式为专利的课题拟支 4

持强度为80万元以下，成果形式为原型系统的课题拟支持强度为100万元以下。

6、轨道交通工程建造

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高速铁路道岔设计技术；（2）轨道结构减振降噪技术。

说明与要求：要求提供技术专利、原型系统类成果，并通过验证。 本方向20xx年拟支持课题数不超过3个，成果形式为专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为原型系统的课题拟支持强度为100万元以下。

（二）目标导向类课题

1、离岸深水港岩基浅埋码头建造技术

研究目标：研发海洋环境和岩基浅埋条件下深水码头新型结构的建造技术和设备，适应我国离岸深水港建设发展的战略需求。

研究内容（申请课题须涵盖以下所有内容）：波浪、水流联合作用下结构受力特性试验技术，岩基浅埋码头构造设计方法，码头结构与岩基的整体结合技术，岩基浅埋码头结构预制、安装与控制系统技术。

主要指标：完成岩基浅埋码头新型结构分析设计软件、岩基浅埋码头新型结构施工工法；满足水深大于25m、设计波高12～15m、海流速度2～3m/s、岩基覆盖层厚度0～15m的码头建造技术要求。

说明与要求：提交设计软件系统和施工工法，并通过工程验证，形成2项以上专利；

本方向20xx年拟支持课题数不超过2个，每个课题支持强度不超过 5

300万元。

2、长大隧道施工全程地质实时预报技术与装备

研究目标：针对复杂地质环境下隧道施工中潜在的地质灾害，研发超前实时预报技术和装备，缩短预警反应时间，提高预报准确率，保障隧道安全快速施工。

研究内容（申请课题须涵盖以下所有内容）：不同类别地质构造快速探测及识别技术，施工全程超前地质信息采集与精确分析技术，突发性地质灾害实时预警预报与施工预案专家系统。

主要指标：完成超前地质实时综合预报集成系统与样机，超前预报范围50m以上，预报准确率90%以上，探测预报时间2h以内。

说明与要求：提交系统样机，并通过工程验证，形成2项以上专利。 本方向20xx年拟支持课题数不超过2个，每个课题支持强度不超过300万元。

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专题二、综合交通运输系统与安全技术

一、指南说明

本专题结合综合交通运输系统与安全技术的发展趋势与现状，重点开展制约我国交通运输系统效能、交通安全保障的瓶颈技术和关键设备的研究。通过本专题的实施，提高创新能力，获取一批自主知识产权的创新性成果，为我国综合交通运输的发展提供技术储备。

20xx年度本专题指南发布8个研究方向，包括综合交通运输和服务网络优化与配置技术、智能化交通基础技术、交通安全保障新技术、新型载运概念技术等4个探索导向类，新一代智能化交通控制系统技术、交通安全预警及救援技术、交通对象识别与状态获取关键技术和装备、交通运输平台系统及服务支持关键技术等4个目标导向类，共立项课题32个，支持经费3136万元。

此次发布的是本专题20xx年度课题申请指南，年度经费拟安排5300万元。支持的课题分为两类，一类是探索导向类课题，重点支持原始创新研究；一类是目标导向类课题，重点支持集成创新研究。

探索导向类课题，支持综合交通运输和服务的网络优化与配置技术、智能化交通控制技术、综合交通信息采集处理及协同服务技术、交通安全新技术、新型载运概念技术5个研究方向，拟安排经费4100万元。

目标导向类课题，支持区域交通系统状态特征提取与集成技术、轨道交通运营安全的关键装备监控预警及应急技术2个研究方向，拟安排经费1200万元。

课题支持强度参见各方向要求，支持年限原则上不超过3年。

二、指南内容

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（一）探索导向类课题

1、综合交通运输和服务的网络优化与配置技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）交通方式间的资源配置优化技术；（2）经济圈交通网络结构优化技术；（3）快捷货运网络运能配置与优化技术；（4）高效的公共交通系统新模式；（5）综合公共交通网络运营优化技术；（6）城市综合交通网态势仿真与评估技术；（7）城市综合交通系统规划的评估技术与通用软件。

说明与要求：要求提供软件、专利、试验系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过9个，成果形式为软件或专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为试验系统的课题拟支持强度为100万元以下。

2、智能化交通控制技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于多源实时交通数据的城市道路交通状态预测技术；（2）高性能的轨道交通运行控制新技术；（3）突发事件下交通干预与控制技术；（4）道路交通控制系统的信息共享与协同控制；（5）大城市宏观交通联动诱导；（6）新一代交通信号控制器；（7）网络化公交优先信号控制技术；（8）公共交通智能调度技术。

说明与要求：要求提供软件、专利、试验样机或系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过11个，成果形式为软件或专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为试验样机或系统的课题拟支持强度为100万元以下。

3、综合交通信息采集、处理及协同服务技术

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主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）交通出行行为特征获取新技术；（2）公交车辆运行状态综合采集技术及装置；（3）交叉口交通状态检测新技术；（4）路段交通状态检测和特征提取新技术；（5）网络交通状态软测量技术；（6）下一代交通信息采集技术及装置；（7）复杂运行条件下载运物品的识别与跟踪；（8）分布式交通系统信息互操作技术；（9）载运工具与基础设施交互技术；（10）面向出行者的综合交通信息服务新技术。

说明与要求：要求提供软件、专利、试验样机或系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过13个，成果形式为软件或专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为试验样机或系统的课题拟支持强度为100万元以下。

4、交通安全新技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）汽车安全辅助驾驶技术；（2）列车与轨道动态相互作用安全设计；（3）应急交通指挥决策支持技术；（4）紧急情况下的交通组织技术；（5）重大交通事故应急救援技术；（6）交通事故影响传播分析与控制；（7）交通安全仿真评估技术。

说明与要求：要求提供软件、专利、试验样机或系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过12个，成果形式为软件或专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为试验样机或系统的课题拟支持强度为100万元以下。

5、新型载运概念技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）轻型飞行器； 9

（2）多栖多模式载运工具。

说明与要求：要求提供专利、试验样机或系统类成果。

本方向20xx年拟支持课题数不超过3个，成果形式为专利的课题拟支持强度为80万元以下，成果形式为试验样机或系统的课题拟支持强度为100万元以下。

（二）目标导向类课题

1．区域交通系统状态特征提取与集成技术

研究目标：基于先进的交通状态检测手段，进行区域交通系统状态特征提取和信息融合，实现区域交通状态的评价、预报和预警，建立区域交通系统状态的集成应用系统，为交通管理和出行信息服务提供关键技术支撑。

主要研究内容（申请课题须涵盖以下所有内容）：区域交通系统状态特征提取技术，截面检测数据和区间检测数据的融合技术，区域交通系统状态定量评价、预报和预警技术，区域交通系统状态集成应用技术。

主要指标：建立区域交通系统状态特征提取与集成的试验样机或系统；系统状态短期（不超过30分钟）预测准确率大于80%。

说明与要求：提交试验样机或系统，并通过系统测试验证，形成4项以上专利。

本方向20xx年拟支持课题不超过2个，每个课题支持强度不超过300万元。

2、轨道交通运营安全的关键装备监控预警及应急技术

研究目标：针对轨道交通运营安全问题，实现对其关键装备的工作状 10

态的可靠性评估、监控预警和紧急状况下的应急处理，为主动预防关键装备的故障、提高应急处理快速响应能力提供关键技术支撑。

主要研究内容（申请课题须涵盖以下所有内容）：轨道交通运营安全的关键装备可靠性评估技术、监控预警技术、故障检测技术及应急处理技术，开发分布式监控预警试验系统。

主要指标：建立轨道交通运营安全的关键装备监控预警和应急处理原型系统；关键装备运行安全状态判别有效率大于90％。

说明与要求：提交原型系统，并通过试验验证，形成3项以上专利。 本方向20xx年拟支持课题不超过2个，每个课题支持强度不超过400万元。

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第二篇：20xx年度863计划先进制造技术领域专题课题申请指南

863计划先进制造技术领域20xx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（2006－20xx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，设臵了“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，分年度公开发布专题课题申请指南。以下为本领域20xx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.，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》。课题申请受理的截止日期为20xx年5月15日24时。

科学技术部863计划先进制造技术领域办公室

二OO七年三月二十六日 1

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，力求突破一批智能设计、工程分析、数字制造、协同管理和异构集成等制造业信息化前沿技术并取得创新，同时研究并开发与制造业业务流程紧密结合的专业工具与集成平台，为提升我国制造业的产品创新、管理创新和竞争能力提供方法、技术和软件支持；流程制造业方面，跟踪并突破一批过程信息检测、过程优化与控制、生产调度与自动化、生产过程安全运行等流程工业自动化前沿技术，结合行业特点，研发面向重点行业应用需求的系统平台，为流程工业节约能源、减低损耗、减少排放，实现流程制造绿色化，提供有效的自动化的解决方法、技术、软件与原型系统。

本专题在20xx年度共支持了19个研究方向，受理课题申请631项，共立项课题85项，资助率为13.5％。

在20xx年立项支持的基础上，本专题20xx年度课题申请指南进行了一定的调整和优化，设臵了22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1亿元左右。

在探索导向类课题方面，将重点资助“产品创新设计方法与技术”和“过程信息获取和检测技术”等15个研究方向，其中离散行业9个，流程行业6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。20xx年探索导向课题计划安排经费6000万元左右，课题资助强度参见相关研究方向的说明，课题支持年限为2年。

在目标导向类课题方面，将重点资助“复杂产品创新设计系统”和“流程工业的过程仿真与优化技术及应用”等7个研究方向，其中离散行业4个，流程行业3个。此类课题以集成技术与系统创新开发、获得自主知识产权及效果显著的工业应用验证为目标。20xx年目标 2

导向课题计划安排经费4000万元左右，课题资助强度参见相关研究方向的说明，课题支持年限不超过3年。

二、指南内容

离散行业

（一）探索导向课题

1、产品创新设计方法与技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）创新设计新方法研究；（2）面向产品全生命周期的绿色设计技术；（3）快速设计技术；（4）产品创意设计方法与技术；（5）概念设计实现技术；

（6）支持知识融合的协同设计方法与技术；（7）基于开发试验数据和装备运行记录的知识分析与优化设计技术。

说明与要求：本方向围绕复杂产品正向创新设计，重点支持探索创新设计新方法，并针对我国企业概念设计等薄弱环节开展方法、手段与技术研究。要求课题面向产品设计实践，方法新颖、技术先进，形成支持工具，获得相应的发明专利或软件著作权登记等。

本方向20xx年拟资助课题6～8项，每项资助不超过80万元。

2、复杂产品建模与求解技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）产品数字化定义和产品结构建模新技术；（2）产品数字化定义规范的软件使能技术；（3）产品统一建模与求解技术；（4）多学科多专业仿真分析建模；（5）高精度物理力学建模；（6）设计过程中产品模型映射和共享技术。

说明与要求：本方向从设计意图传达、设计优化一体化对产品模型的需求出发，重点探索研究产品数字化模型的定义、建立、转换等方法与手段。要求课题有明确的应用需求，在产品建模技术上应有突 3

破，指标先进合理，并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在企业设计环节得到验证。

本方向20xx年拟资助课题4～6项，每项资助不超过80万元。

3、复杂产品设计优化技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于产品数字样机的优化设计技术；（2）产品功能模拟仿真技术；（3）多学科多目标协同优化技术；（4）实用高效优化算法与优化设计准则；

（5）多物理场耦合以及多尺度耦合分析优化技术；（6）复杂产品的稳健性优化设计技术。

说明与要求：本方向围绕产品在环境特性以及成本、功能等方面的优化目标，重点探索研究在领域扩展、支持手段变化等条件下，基于数字化模型的优化设计技术。要求课题具有明确的应用需求和先进的技术指标，并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在复杂产品设计环节得到验证。

本方向20xx年拟资助课题4～6项，每项资助不超过80万元。

4、复杂产品数据与过程管理新技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）仿真试验数据管理与仿真过程控制技术；（2）面向设计的几何搜索技术；（3）设计知识表示、重用与知识嵌入技术；（4）面向全生命周期的产品制造、服务数据管理模式与方法；（5）产品数据安全技术；

（6）产品开发过程管理新技术。

说明与要求：本方向重点研究面向产品生命周期的数据与过程管理前沿技术，探索设计、制造与服务环节的数据管理新模式与新方法。要求课题紧密结合复杂产品创新开发过程需求，围绕创新技术目标，开发形成原型系统并进行验证，获得相应的发明专利或软件著作权登记等。

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本方向20xx年拟资助课题4～6项，每项资助不超过80万元。

5、工艺规划与制造过程仿真优化

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）机械加工、装配或材料成形工艺过程仿真新技术；（2）复杂零件制造模型定义与优化；（3）复杂工装规划和仿真优化新方法；（4）大型复杂曲面多轴数控加工优化新方法；（5）基于综合误差分析的制造精度控制技术；（6）制造资源或在制品实时跟踪与优化控制；（7）制造过程的多源多工序质量维护与预测；（8）制造误差传递与工序流过程控制建模。

说明与要求：本方向从生产准备阶段的共性关键技术出发，重点探索研究因加工与装配中物理因素变化、控形控性等要求而导致的在数字化加工与装配工艺规划中出现的新技术。要求课题应有明确的应用需求和先进的技术指标，并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在具体企业的工艺设计或制造生产中得到验证。

本方向20xx年拟资助课题6～8项，每项资助不超过 80万元。

6、制造系统建模与优化

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）复杂制造系统建模方法与技术；（2）车间布局与生产线规划方法；（3）基于过程集成的制造执行系统新方法；（4）车间作业计划与调度优化；（5）制造系统多层次多尺度建模、分析、仿真与优化；（6）制造系统性能评价、度量与预测。

说明与要求：本方向从制造系统的构成、系统动态性能及效能分析等角度出发，重点探索并研究制造系统在资源配臵、性能评价、生产作业与调度、执行、实时监控等方面的新手段与新方法。要求课题应结合复杂制造系统的实际应用需求开展工作，具有先进的技术指 5

标，并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在工业生产中得到验证。

本方向20xx年拟资助课题5～7项，每项资助不超过80万元。

7、协同管理与服务技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）企业间协同资源管理模式及其软件使能技术；（2）基于SOA的企业间协同服务技术；（3）业务流程协同管理技术；（4）面向内容的管理技术与原型系统；（5）面向制造企业的移动管理技术；（6）企业性能管理和评价技术；（7）供需链协调机制与规划及仿真优化技术；

（8）虚拟库存管理及协同物流配送技术。

说明与要求：本方向从市场环境、业务需求变化和信息技术发展所导致的企业间协同管理需求出发，重点探索研究企业间业务协同管理和服务的新方法与新技术。要求课题应结合管理与服务新模式的实际需求开展工作，力求在方法、技术上有突破，并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在制造企业得到验证。

本方向20xx年拟资助课题5～7项，每项资助不超过80万元。

8、制造业商务智能技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）商务智能中的信息聚类和关联关系分析；（2）企业知识管理方法及企业本体论；（3）客户数据智能分析和营销策略决策支持技术；（4）面向售后服务的数据挖掘、产品故障分析和智能决策技术；（5）供需链关键因素智能分析方法；（6）企业协同综合业务管理智能决策支持技术及知识管理方法；（7）其它与工业品制造相关的商务智能方法与技术。

说明与要求：本方向从制造企业生产经营、采购供应和销售服务、企业综合决策优化的需求出发，重点研究基于企业多维业务数据分析 6

和大规模数据挖掘的制造业商务智能和管理决策支持及应用技术。要求课题有明确的应用需求和先进的技术指标，在方法、技术上有创新并形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在制造企业得到验证。

本方向20xx年拟资助课题3～5项，每项资助不超过80万元。

9、企业信息系统集成技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）企业集成建模与诊断技术；（2）模型驱动的企业信息系统互操作技术；（3）移动环境下的企业集成新技术；（4）集成适配器建模和管理技术；（5）异构系统的集成平台体系架构和运行支撑技术；（6）企业集成系统安全机制与支撑技术；（7）跨地域企业间产品设计制造软件的互操作技术。

说明与要求：本方向从制造企业信息系统集成需求出发，探索企业信息系统集成方法、模型与平台技术，重点支持基于过程的集成、基于知识的集成、基于服务的松耦合集成技术和灵活集成构架等。要求课题有明确的应用需求和先进的技术指标，在集成模型和手段上具有创新与突破，形成原型系统，获得相应的发明专利或软件著作权登记等，成果在制造企业集成系统中得到验证。

本方向20xx年拟资助课题7～9项，每项资助不超过80万元。

（二）目标导向课题

1、复杂产品创新设计系统

研究目标：围绕航空航天、汽车、数控装备、发电设备等行业复杂产品设计、分析及优化，重点解决多专业产品设计理念的继承与融合、知识嵌入与知识驱动、复杂产品功能设计、结构设计、功能仿真与分析和综合优化等关键技术与问题，建立产品正向设计集成环境，支持产品功能设计的整体优化、设计知识的有机融合与统一、研发资 7

源的合理配臵，以及业务过程的有效整合与协同。

主要研究内容：多领域概念样机技术，产品数字化定义规范的软件使能方法，复杂产品表达、融合与重用技术，物理仿真技术及产品仿真模型的缩放技术，多学科协同优化设计方法与技术，产品设计、分析数据的综合管理技术以及设计知识协同管理技术，支持知识驱动和应用系统嵌入的复杂产品集成研发环境架构技术。

主要指标：构建一个可运行的复杂产品创新设计平台，形成原型系统并申请软件版权登记，平台具有如下功能：（1）提供复杂产品正向设计纵向数据管理、横向过程管理以及跨领域管理能力。（2）实现结构数据、仿真数据、实验数据的联动管理。（3）完成产品概念设计、结构/功能建模、仿真分析及优化等正向设计主要环节。（4）提供不少于5类的基于工程实践的参数模板。（5）提供诸如功能分析、结构分析、动力学分析等3类以上的仿真分析模型，并形成相关的求解模型。成果在航空航天、汽车、数控装备、发电设备等典型行业实现两个以上的产品/复杂部件应用验证。

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CAD、CAE和PDM等相关领域的研究和应用基础，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题2～3项，每项资助不超过300万元。

2、复杂产品协同制造系统

研究目标：针对航空航天、汽车、数控装备、发电设备等行业复杂产品的工艺规划、生产计划、制造执行与车间控制的整个过程，提供基于信息集成和知识融合的协同制造平台，实现复杂制造过程在规划、运作、执行及控制等阶段的协同，缩短复杂产品的制造周期。

主要研究内容：与生产调度集成的智能工艺规划技术，柔性生产作业计划与制造执行优化技术，基于实时信息的车间调度与过程协同 8

技术，车间制造资源实时控制技术，制造过程的数字化建模、仿真与可视化技术，协同制造的知识描述与重用，工艺规划、生产计划、制造执行与控制的协同技术与平台。

主要指标：构建一个可运行的复杂产品制造数字化执行平台，形成原型系统并申请软件版权登记，平台具有如下功能：（1）提供贯穿复杂产品制造的规划、运作、执行及控制全过程的综合管理和协同能力。（2）实现复杂零件制造执行过程的规划、调度与运控一体化流程和基于流程的相关数据的联动。（3）提供诸如动态调度、制造执行、多种制造资源实时控制等3类以上的相关分析模型。（4）提供工艺规划与生产调度集成、制造过程的模拟仿真与可视化、制造执行优化等不少于3类的工具集。成果在航空航天、汽车、数控装备、发电设备等行业的1～2个典型制造企业实现应用验证。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议，申请单位要具有CAPP、CAM和MES等相关领域的研究和应用基础，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题2～3项，每项资助不超过300万元。

3、集团企业业务协作服务支持平台

研究目标：针对制造业全球化、集群化的发展趋势，面向以龙头企业为核心的企业群，探索企业间业务协作与服务模式，开发企业间业务协作的应用服务平台，实现企业群的业务协同。

主要研究内容：探索基于应用服务平台的企业间业务协同模式，研究相关业务协同模型；基于价值网的企业群应用服务模型及分析方法，基于应用服务的企业间信息系统集成方法及其系统体系结构，开发支持企业间业务协同的信息平台，并进行应用验证。

主要指标：构建一个支持以龙头企业为核心的企业群的业务协作应用服务平台，形成原型系统并申请软件版权登记。提供具有可操作 9

性的企业间应用服务的商业模型。提供支持企业间采购、营销、服务等业务协同的典型软件工具集。在以龙头企业为核心的企业群进行应用验证，应用企业超过100个。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议，申请单位要具有应用服务平台、企业协同和集成等相关领域的研究和应用基础，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题2～3项，每项资助不超过300万元。

4、快速响应客户的产品开发平台

研究目标：针对客户个性化需求，面向典型行业，以制造企业快速响应市场和满足个性化需求为目标，开发快速响应客户的产品开发平台，实现产品的快速设计与制造，探索新型产品设计制造模式。

主要研究内容：顾客需求分析和获取技术，面向产品多样化的产品族规划技术，产品配臵规则挖掘及配臵性能预测技术，多项目协同产品开发管理技术，快速生产准备及制造过程优化技术，动态计划与快速排产技术，设计、制造和管理集成技术，典型行业的快速响应客户的产品开发平台。

主要指标：构建一个快速响应客户的产品开发平台，形成原型系统并申请软件版权登记，平台具有如下功能：（1）提供诸如顾客需求分析和获取、面向产品多样化的产品族规划、动态计划与快速排产技术等3类以上的相关分析模型。（2）提供在典型行业中实现客户化产品快速开发的执行功能，并涉及到客户需求分析、产品族规划、配臵、多项目协同、快速生产准备等流程。（3）提供支持顾客需求分析和获取、支持个性化需求的产品规划、支持产品多样化的快速设计等不少于3类的关键业务能力工具集。成果在不少于2个的典型制造企业实现应用验证。

10

说明相关要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议，申请单位要具有产品设计、制造和管理集成领域的研究和应用基础，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题1～2项，每项资助不超过300万元。 流程行业

（一）探索导向类课题

1、生产过程信息获取和检测技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于多传感器的信息融合测量技术；（2）基于传感器信息的过程参量软测量技术；（3）基于生产过程信息的产品质量推理技术；（4）基于传感器信息的产品成分在线分析技术。

说明与要求：本方向重点支持基于以上研究内容的流程生产过程关键信息获取的新原理、新方法和新技术研究，以及仪表、装臵和系统原型的研制。要求课题选题具有明确的流程工业应用背景，研发的技术成果申请专利或取得软件著作权，在实验室或工业生产现场得到验证，提供实验报告，技术指标达到国内领先。

本方向20xx年拟资助课题5～7个，每项资助不超过80万元。

2、生产过程数据处理与综合利用技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）典型生产装臵故障预测/维护技术；（2）生产过程性能在线监测方法与预警技术；（3）获取能耗、物耗等经济指标的数据融合技术；（4）生产过程物流和能流的平衡校正技术；（5）传感器信息和模型信息等多层次信息一致化的校验技术；（6）基于海量生产数据的生产过程知识、操作知识挖掘技术等先进信息处理与数据综合利用技术。 11

说明与要求：本方向针对大量工业现场数据,重点支持应用先进信息处理技术，获取其间蕴含的丰富知识,并予以有效利用的生产过程数据处理与综合利用前沿技术的探索研究。要求课题选题具有明确的流程工业应用需求，研发的技术成果申请专利或取得软件著作权，通过工业现场数据的验证或在流程工业企业得到应用，并提供技术应用报告，应用效果达到本领域国内领先。

本方向20xx年拟资助课题4～6项，每项资助不超过80万元。

3、生产过程建模和仿真技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）适合大型流程工业过程仿真的体系结构；（2）大型流程生产过程的多过程平衡动态仿真模型；（3）分析生产过程工艺机理，建立复杂生产设备模型、生产工艺模型或多分辨率企业运行模型；（4）面向流程行业复杂过程的协同运行仿真系统与虚拟工厂系统。

说明与要求：本方向为深化认识流程生产过程的规律，面向典型流程生产装臵和过程控制系统的优化设计，或生产过程瓶颈分析以及实时在线调度策略的验证，重点支持生产过程建模与仿真技术的前沿探索研究。要求课题以流程工业关键生产装臵或过程为研究对象，模型仿真结果与生产过程相吻合，精度满足生产需求，提供应用分析报告，技术成果申请专利或取得软件著作权。

本方向20xx年拟资助课题5～7项，每项资助不超过80万元。

4、生产过程控制与优化技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于多过程关联分析的集成建模与优化技术；（2）综合数据、工艺知识和经验的智能建模、控制与优化技术；（3）综合经济指标与生产过程性能指标的关联分析、系统综合与优化技术；（4）全流程集成协调控制技术；（5）其它新型先进过程控制与优化技术。 12

说明与要求：本方向面向全流程的复杂过程，开展智能化先进控制与优化技术的前沿探索研究。要求课题选题以流程工业关键生产装臵或过程为背景，优先支持以提高流程工业产品质量、降低能耗和物耗、降低环境污染、提高生产效率为目标的课题，研发的技术成果申请专利或取得软件著作权，在工业生产现场得到验证并提供应用报告，技术指标达到同行业国内领先。

本方向20xx年拟资助课题5～7项，每项资助不超过80万元。

5、生产过程计划和调度技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）典型生产过程的实时智能动态优化调度技术；（2）复杂大系统智能优化计划技术；（3）基于优化或计算智能方法的计划与调度一体化技术。

说明与要求：本方向在考虑资源和工艺约束条件下，为满足用户订单需求，充分利用生产设备和资源，提高生产效率和产品质量等目标，重点支持流程生产过程的计划和调度技术的前沿探索研究。要求课题选题以流程工业关键生产过程为背景，研发的技术成果申请专利或取得软件著作权，在流程工业企业得到验证，应用效果达到领域国内领先。

本方向20xx年拟资助课题3～5项，每项资助不超过80万元。

6、网络化控制系统关键技术

研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）先进工业网络技术；（2）面向异构网络的控制系统集成技术；（3）网络化控制系统实施与管理技术；（4）网络化控制系统嵌入式控制技术；

（5）分布式控制技术；（6）控制系统安全技术；（7）智能设备互操作技术；（8）控制系统低成本小型化实现技术。

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说明与要求：本方向重点支持以无线通信、工业以太网等工业通信技术为代表的网络化控制系统相关新技术的前沿探索研究。要求课题选题面向流程工业控制需求，研发的技术或系统原型具有明确、先进的技术指标，相关技术申请专利或取得软件著作权，在实验室或工业生产现场得到验证。

本方向20xx年拟资助课题3～5项，每项资助不超过80万元。

（二）目标导向类课题

1、流程工业的过程仿真与优化技术及应用

研究目标：针对流程工业生产过程机理复杂，很多关键工艺参数不能在线测量，大型工业全流程生产过程系统存在着时间和事件系统混合的多尺度特点，通过对典型流程生产过程的建模研究、开发仿真系统，为深化认识流程生产过程的规律，提供基础的计算模拟平台；通过面向典型行业的设备模型库、生产工艺模型库和智能优化方法库的构建，为开发面向流程行业节能降耗、降低污染排放、提高产品质量等综合经济指标的控制系统，提供必要的辅助手段。

主要研究内容：综合应用并行仿真、跨平台的分布式集成仿真等先进技术，研究适合大型流程工业过程仿真的高性能分布仿真系统体系结构；面向冶金、石化、电力等典型行业，开展复杂关键设备和生产工艺的建模技术研究，构建全流程生产过程仿真的模型库和智能优化方法库；通过建立生产加工、物流/能流/价值流等过程的仿真系统，支持以综合经济指标为目标的优化控制、操作与运行策略的开发，实现节能降耗、降低污染排放、提高产品质量的目标。

主要指标：开发完成软件原型系统并获得相应的软件著作权，功能和性能达到国际同类软件技术水平。以流程工业典型生产装臵或过程为目标，完成2个应用验证，应用验证的装臵或过程运行性能指标达到同行业国际先进水平。形成本行业推广应用的解决方案。 14

说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议,并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题2～3项。每项资助不超过300万元。

2、以节能降耗为目标的典型行业生产过程集成控制与优化技术及应用

研究目标：针对典型生产流程中存在多装臵、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：开发完成软件原型系统并获得相应的软件著作权，软件结构先进合理，具有通用性，满足同类生产过程的应用需求。以流程工业典型生产装臵或过程为目标，完成2个应用验证，实现节能2%以上，运行性能指标达到同行业国际先进水平。形成本行业推广应用的解决方案。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题2～4项。每项资助不超过300万元。

3、以降低污染排放为目标的典型行业生产过程集成控制应用 研究目标：针对流程工业废水和有害气体等污染物排放量巨大、在线监控手段少、无害化处理技术难度高等特性，结合生产过程中污染物排放时间和数量的不确定性、多工段和多变量耦合的特点，提出 15

典型污染物无害化处理的全流程仿真、状态预报、集成协调控制与优化技术，维持污染物无害化处理生产过程的经济平稳运行，确保污染物脱除率。

主要研究内容：分析典型流程行业生产过程污染物无害化处理的特点，建立基于机理分析、仿真技术和数据驱动估计技术的过程模型，综合应用智能数据处理方法、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，提出以污染物脱除率为目标的集成控制解决方案，以实现全流程的平稳、经济和低污染运行。

主要指标：开发完成软件原型系统并获得相应的软件著作权，软件结构先进合理，具有通用性，满足同类生产过程的应用需求。以流程工业典型生产装臵或过程为目标，完成2个应用验证，减少污染排放总量5%～10%，运行性能指标达到同行业国际先进水平。形成本行业推广应用的解决方案。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，提供相关合作协议,并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟资助课题1～3项。每项资助不超过300万元。

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专题二、智能机器人技术专题

一、 指南说明

本专题结合国家未来战略需求与当前国际智能机器人发展趋势，重点研究智能机器人前沿技术与核心部件，攻克家用服务、特殊环境、微创精细手术操作、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提供技术储备，培育未来机器人新兴产业。

本专题在20xx年度共支持了8个研究方向，受理课题申请355个，共资助课题64项，资助率为18％。

在此基础上，本专题的总体布局与研究方向进行了进一步优化和调整，编制出20xx年度课题申请指南。20xx年在探索导向类课题和目标导向类课题两方面拟支持9个研究方向，计划安排总经费6500万元左右。

在探索导向类课题方面，20xx年度重点支持5个研究方向，开展机器人前沿技术的探索，鼓励原始创新性研究，获得自主知识产权，引领机器人技术的发展。要求课题申请选题具有明确的应用背景和创新构想，课题研究内容具有明确的预期目标和技术指标，课题研究的实用样机或原型样机能够应用验证或演示验证。20xx年度探索导向类课题计划安排经费3500万元左右，课题资助强度见指南中各研究方向相关说明，课题支持年限不超过3年。

在目标导向类课题方面，20xx年度重点支持4个课题方向，开展关键技术突破和系统集成研究，鼓励强强联合开发，获得自主知识产权，引领智能机器人技术的应用。要求课题申请具有明确的应用需求和创新点，课题研究内容具有明确的预期目标和技术指标，课题研究完成的集成系统或工程化样机能够进行示范应用。20xx年度目标导向类课题计划安排经费3000万元左右，课题资助强度见指南中各研究方向相关说明，课题支持年限不超过3年。

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二、 指南内容

（一）探索导向类课题

1. 机器人机构

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高性能的机器人传动部件或执行部件；（2）仿生机器人机构；（3）微机器人机构。

说明与要求：本方向面向服务机器人或工业机器人发展的需求，重点支持高端机器人的传动部件和先进机器人结构的前沿技术探索，鼓励原始创新性研究。要求课题能够获得发明专利等自主知识产权，完成具有明确技术指标的实用样机或原型样机，并在机器人系统中进行应用或试验验证。

本方向20xx年度拟支持课题10～12项，每项资助不超过100万元。

2. 机器人驱动

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）面向机器人的高功率质量比、微小型伺服驱动技术；（2）新型低成本高精度伺服驱动技术；（3）满足机器人长时间作业需求的供电电源管理技术和智能自主快速充电技术。

说明与要求：本方向重点研究机器人驱动系统的共性技术和关键技术，支撑高端机器人或微小型机器人的发展，鼓励原始创新性研究。要求课题能够获得发明专利等自主知识产权，完成实用样机或原型样机，并在机器人系统中进行应用或试验验证。

本方向20xx年度拟支持课题8～10项，每项资助不超过80万元。

3. 机器人感知

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）仿生 18

感知技术及系统；（2）非结构环境下的信息获取与识别技术；（3）面向服务机器人应用的网络化和智能空间技术；（4）人机和谐共处的多模式交互方法及技术。

说明与要求：本方向重点支持以上研究内容的前沿技术探索，鼓励原始创新性研究。要求课题能够获得发明专利等自主知识产权，完成实用样机或原型样机，主要技术指标达到国外同类产品或系统的水平，并在机器人系统中进行应用或试验验证。

本方向20xx年度拟支持课题8～10项，每项资助不超过80万元。

4. 机器人智能控制

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）动态环境实时建模和导航技术；（2）在线行为优化技术；（3）可重构容错控制技术；（4）机器人自主学习控制技术。

说明与要求：本方向重点支持面向机器人自主行为控制的前沿技术探索，鼓励原始创新性研究，提高机器人在人类日常生活环境中自主完成使命的能力，为实现具有自主行为能力的机器人实用系统奠定基础。要求课题能够获得发明专利等自主知识产权，并在机器人系统中进行应用或试验验证。

本方向20xx年度拟支持课题8～10项，每项资助不超过80万元。

5. 机器人新概念及应用

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）集生物学、电子学与机械学于一体的具有复杂生物行为的机器人系统；（2）在某些新领域和行业应用机器人技术的新方法和新系统。

说明与要求：本方向重点支持具有突破性新概念、新思想的机器人系统或机器人应用的前沿技术探索，鼓励原始创新性研究。要求课题能够获得发明专利等自主知识产权，完成实用样机或原型样机，并进行试验验证或应用。

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本方向20xx年度拟支持课题6～8项，每项资助不超过80万元。

（二）目标导向类课题

1．仿人机器人技术

研究目标：围绕仿人机器人的前沿技术，突破仿人机器人的环境识别及复杂运动规划等关键技术，完成系统集成和关键技术验证。

主要研究内容：重点研究仿人机器人环境识别、复杂运动规划、作业与操作、系统集成等关键技术。

主要指标：系统样机应具有环境识别和作业等功能，完成基于视觉的2种以上运动作业的试验验证，在无外接电缆情况下工作时间不小于30分钟，身高在1.5m至1.65m之间，重量70kg以下，步行速度大于2km/h，系统集成功能达到国际先进水平。获得发明专利等自主知识产权。

说明与要求：要求课题明确仿人机器人系统平均无故障行走和作业时间。

本方向20xx年拟支持课题1～2项，每项资助不超过500万元。

2．面向工业应用的智能机器人技术

研究目标：结合机械、医药、食品、家电、轻工、交通和石化等行业的需求，针对应用背景明确、企业需求迫切的加工、焊接、包装、搬运自动化装备的自主创新和产业化，研究相关机器人作业单元和自动化生产线的核心单元技术和系统集成技术，开展示范应用，促进我国工业智能化装备的应用和发展。

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：

（1）高速包装、搬运机器人自动化成套装备：结合医药、食品、家电、轻工和化工等行业的产品后包装、物流和仓储自动化需求，研究高速洁净包装机器人和高速重载搬运机器人的关键技术，包括机器 20

人本体设计技术，运动学标定技术，特种执行器设计技术，污染避免技术，散乱物料识别技术，多机器人协调控制技术，以及系统集成技术。

（2）机器人作业单元：面向大型结构件或复杂零件的焊接、抛磨等需求，研究准结构环境下的机器人作业单元的本体设计技术，高可靠性多轴运动控制技术,实时标定技术，视觉伺服跟踪技术，人机交互技术及相关工艺。

主要指标：完成集成设备的开发，获得发明专利等自主知识产权，并在5个以上企业生产线上示范应用。

说明与要求：要求高校（或科研院所）、装备制造商、终端用户联合申请课题，并提供不少于100万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题4～6项，每项资助不超过300万元。

3．医疗外科机器人技术

研究目标：以微创手术为应用背景，探索采用机器人技术提高手术质量、减少患者痛苦的新途径，并在医用机器人系统平台、人机交互控制、手术规划与导航软件等方面形成具有自主知识产权的核心技术和系统集成技术，推动我国医疗机器人技术的应用和发展。

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：

（1）微创手术机器人：结合微创手术具体需求，研制开发微创手术机器人平台，研究微创手术机器人系统关键技术，包括微小手术操作机构综合与优化技术，数字化手术空间和空间映射定位技术，基于虚拟力触觉反馈的手术培训与模拟技术，以及系统集成与应用技术等；

（2）功能模块化医疗外科机器人：研制开发基于功能模块化的医疗外科平台，包括机器人定位功能模块，机器人操作功能模块和数字化机器人系统手术床等模块，研究基于医学影像的术中三维重构和 21

导航技术，数字化手术规划与仿真技术，以及系统集成与应用技术等。

主要指标：完成系统集成平台或原型样机，获得发明专利等自主知识产权，并进行临床试验验证。其中，微创手术机器人系统需具备碰撞检测、手术环境的增强现实仿真等功能；基于功能模块化的医疗外科手术机器人系统平台，需具有磨削功能、缝合功能、组织臵换功能。

说明与要求：要求课题申请联合体中必须包括医院，并提供临床试验验证的环境。

本方向20xx年拟支持课题3～5项，每项资助不超过300万元。

4．危险作业机器人实用系统技术

研究目标：面向国家特殊行业，如核工业、石油化工、环保等对特种机器人系统的迫切需求，重点研制出能够在辐射、易燃易爆、有毒污染、灾难灾害等危险、恶劣环境中代替人完成作业任务的机器人实用系统，并开展示范应用，进一步拓展机器人的应用领域。

主要研究内容：围绕能够在辐射或易燃易爆或有毒污染等危险环境下作业的机器人系统的开发，研究在相关环境下完成特定使命的机器人抗辐射、防爆防腐技术，电源管理技术，自主控制技术，以及任务载荷集成技术。

主要指标：完成实用机器人系统1?2套，获得发明专利等自主知识产权，并在相应行业领域得到示范应用。

说明与要求：要求相关行业的用户牵头申请课题，提供必要实验环境、实用演示验证环境。同时要求申请单位提供课题提供不少于100万元的配套自筹经费。本方向不支持已在20xx年度立项支持的极地探测机器人、火灾救援机器人、高压线路巡检机器人、煤矿井下探测机器人等方面的相关课题申请。

本方向20xx年拟支持课题2～3项，每项资助不超过300万元。 22

专题三、极端制造技术专题

一、指南说明

“十一五”期间，本专题结合微纳制造技术的特点、发展趋势和我国微纳制造技术的发展状况与战略需求，重点开展微纳设计、加工、封装与组装、测试、制造设备及微纳器件与系统研究。通过本专题的实施，逐步建立和完善我国微纳制造技术研发体系，显著提升我国在微纳制造技术领域的整体水平、创新能力与核心竞争力，产生一批具有自主知识产权的关键技术和创新成果，为我国微纳制造技术的可持续发展奠定基础。

本专题在20xx年度共支持了8个研究方向，受理课题申请295个，共资助课题72项，资助率为24%。

在此基础上，对本专题的总体布局与研究方向进行了进一步优化和调整，编制出20xx年度课题申请指南，在探索导向类课题和目标导向类课题两方面拟支持13个研究方向，计划安排经费5000万元左右。

在探索导向类课题方面，20xx年度拟支持等10个研究方向，开展前沿高技术的探索，鼓励原始创新性研究，获得自主知识产权，引领微纳制造技术的发展。要求课题申请选题具有明确的应用背景和创新构想，课题研究内容具有明确的预期目标和技术指标，课题研究成果能够应用验证或演示验证。20xx年度探索导向类课题计划安排经费3200万元左右，课题资助强度参见各研究方向中的说明，课题支持年限不超过3年。

在目标导向类课题方面，20xx年度拟支持3个研究方向，开展关键技术突破和系统集成研究，鼓励强强联合，获得自主知识产权，引领微纳制造技术的应用。要求课题申请选题具有明确的应用需求，课题研究内容具有明确的预期目标和技术指标，课题研究完成的集成系统或工程化样机能够进行示范应用。20xx年度目标导向类课题计 23

划安排经费1800万元左右，课题资助强度参见各研究方向中的说明，课题支持年限不超过3年。

二、指南内容

（一）探索导向类课题

1．微纳设计技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）跨微/纳尺度MEMS设计方法与模型；（2）多场耦合与生物兼容性设计技术。

说明与要求：要求课题产生创新研究成果，针对典型微纳器件与系统进行验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题2～3项，每项资助不超过90万元。

2．集成化加工与标准化技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）微纳器件与IC的单片集成加工技术；（2）多芯片集成加工技术；（3）硅与非硅材料混合集成加工技术；（4）典型硅基MEMS制造技术标准。

说明与要求：要求提供可用于MEMS集成加工的工艺设计规则及流程，进行典型器件验证，获得自主知识产权。硅基MEMS制造技术标准研究应建立若干硅基MEMS制造技术企业或行业标准。

本方向20xx年拟支持课题3～5项，每项资助不超过90万元。

3．生物兼容与微纳复合加工技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于聚合物等生物兼容性材料的微纳器件与系统加工技术；（2）微流控芯片系统低成本批量加工技术；（3）纳米加工与MEMS结合的微纳复合加工技术。

说明与要求：要求课题建立加工工艺设计流程及规范，实现示范 24

应用或演示验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题3～5项，每项资助不超过90万元。

4．微纳生物制造技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）利用生命体（如细胞或微生物）的生物过程进行微纳器件加工的生物直接加工技术；（2）面向生命体（假体、组织与器官）制造或生命科学研究的生物材料或生命体（细胞等）微操纵技术。

说明与要求：要求课题完成原理样机，实现示范应用或演示验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题2～4项，每项资助不超过90万元。

5．微纳封装与组装技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）圆片级封装技术；（2）真空封装技术；（3）三维封装技术等先进封装技术；

（4）微纳米尺度操作与装配技术。

说明与要求：要求课题解决关键技术问题，提供先进的封装与组装手段，完成实用样机或原理样机，实现示范应用或演示验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题5～7项，每项资助不超过90万元。

6．微纳器件测试与可靠性技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）微纳器件高深宽比结构侧壁表面的几何量、物理量无损测试方法与技术；

（2）基于失效机理分析、环境试验、寿命模型及实验验证的微纳器件可靠性评估方法与技术。

说明与要求：微纳器件测试技术研究方面的课题应完成微纳器件测试系统原理样机，实现典型器件测试验证；微纳器件可靠性技术研 25

究方面的课题应建立可靠性测试平台与评估方法，提供可靠性测试实验报告和失效样品，进行实验验证。课题成果应获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题3-4项，每项资助不超过90万元。

7．集成化微纳传感器与系统

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基于微纳制造技术的人体植入式传感器集成系统；（2）网络化微传感器集成系统；（3）传感器与电路集成系统；（4）多传感器集成系统。

说明与要求：要求课题完成实用系统或原理样机，选择典型应用对象进行示范应用或演示验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题8～10项，每项资助不超过90万元。

8．矿井安全预警微纳传感器与系统

主要研究内容：针对矿井安全和预警系统的实际需求和矿井粉尘多、潮湿、易燃和易爆的恶劣环境，基于新原理（非生化原理），研究开发微型化、低功耗、高可靠性和高安全性的瓦斯等危险气体检测微纳传感器及安全预警微系统。

说明与要求：要求与用户联合申报，主要技术指标达到国家或行业相关标准，并通过相关部门的检测，稳定工作时间达到2个月以上，完成实用化工程样机，实现典型示范应用，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题2～3项，每项资助不超过90万元。

9．微纳执行器件与系统

主要研究内容：基于新原理、新结构与新材料的新型微纳执行器件与系统。

说明与要求：要求课题完成实用系统或原理样机，选择典型应用对象进行示范应用或演示验证，获得自主知识产权。本指南不支持光开关、RF开关方面的课题申请。

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本方向20xx年拟支持课题5～7项，每项资助不超过90万元。

10．微小型机电装臵

主要研究内容：面向安全、医疗、微纳制造等领域的需求，基于微纳制造技术，研究特征尺寸在10 cm以下的集机构、驱动、传感、检测、控制一体化的微小型机电装臵。

说明与要求：要求课题完成实用样机，具有检测或作业等功能，结合具体应用对象，实现演示验证或示范应用，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题3～4项，每项资助不超过90万元。

（二）目标导向课题

1. MEMS CAD建模与仿真工具

研究目标：以自主知识产权的MEMS设计工具为目标，开发微纳系统级、器件级、工艺级MEMS CAD工具，实现MEMS建模、仿真及可视化。

主要研究内容：（1）MEMS系统级建模与求解器；（2）MEMS器件级建模与求解器；（3）MEMS工艺级建模与求解器。

主要指标：MEMS系统级、器件级、工艺级等主要模块的精度和速度等指标达到同期国际商用同类软件水平。

说明与要求：本方向鼓励同时选择研究内容（1）、（2）、（3）申请课题，允许选择其中的1-2个研究内容申请课题。要求课题能够形成自主知识产权的平台，实现机电耦合类MEMS系统级、器件级、工艺级设计，并在典型MEMS器件上实际验证。

本方向20xx年拟支持课题1～2项，选择3个研究内容的课题每项资助不超过300万元，选择2个研究内容的课题每项资助不超过230万元，选择1个研究内容的课题每项资助不超过150万元。

2．微纳制造关键设备

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研究目标：对微纳器件与系统的品种多和特异性大的特点及批量化、高质量、低成本制造的要求，研究开发出若干种具有一定通用性的实用封装与组装设备，实现示范应用。

主要研究内容：解决设备的设计、制造、控制、系统集成、可靠性及应用等关键技术，开发面向典型微纳传感器与系统的批量组装、表面键合、引线键合等加工过程的具有一定通用性的关键自动化单元设备或成套设备，

主要指标：完成实用化工程样机，获得自主知识产权，在相关企业或研发单位实现3个以上的典型示范应用，主要技术指标与作业效率满足生产要求，成品率达到80%以上。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于100万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题3-4项，包括一个单元设备的课题第项资助不超过150万元，包括两个单元设备或成套设备的课题每项资助不超过300万元。

3. 精密微喷部件制造与应用

研究目标：针对纺织、印刷、医疗器械等行业对喷墨、过滤、喷丝、喷油等精密微喷部件的需求，研究开发出若干喷孔特征尺寸小于200?m的典型精密微喷部件的高质量、低成本、批量化的工艺和装备，实现示范应用。

主要研究内容：研究精密微喷部件的设计、加工、性能测试、关键设备与应用等关键技术。

主要指标：建立标准工艺规范，获得相关自主知识产权，主要技术指标满足相关应用的要求，达到国际先进水平。完成相关制造工艺与关键设备的开发，实现精密微喷头部件的小批量生产和示范应用。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于100万元 28

的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题1～3项，每项资助不超过300万元。

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专题四、重大产品和重大设施寿命预测技术专题

一、指南说明

本专题坚持“重大产品和重大设施寿命预测技术是提高运行可靠性、安全性、可维护性的关键技术”的理念，以大型发电机组、燃气轮机机组、高速列车系统、核电装备、卫星、航空发动机、巨型重载装备、大型工程机械和数控装备、流程工业重大装备及大型桥梁等影响国家安全和经济命脉及行业经济效益的大型、关键、昂贵的装备、设施和工程为背景需求，通过寿命预测和可靠性前沿与共性理论与技术的研究及应用示范，预防和预测故障的发生、确定或延长寿命、评估可靠性（健康）水平、诊断和修复故障、减少与故障相关的维修资源和维修费用、评价风险与安全性水平。为提高我国重大装备、设施、工程的安全可靠运行能力，预防重大事故，增强高技术产业的国际竞争力提供寿命预测与可靠性分析的关键技术、方法和手段。

本专题在20xx年度支持了4个探索导向类课题研究方向，受理课题申请225个，安排课题42个，占课题申请数的18%。

20xx年度，本专题在继续支持探索导向类课题研究的同时，将重点支持能推动寿命预测技术走向未来应用的目标导向类课题研究。计划安排经费4850万元左右。

在探索导向类课题方面，20xx年度支持寿命和可靠性设计与分析技术、寿命和可靠性试验方法与评估技术、故障诊断与维修优化技术、安全性分析与风险控制技术等4个研究方向，开展可靠性与寿命预测技术的前沿技术探索，鼓励原始创新性研究，获得自主知识产权，引领技术发展。申请者按本指南提出的技术方向自由拟定课题名称、研究内容。要求课题申请选题具有明确的应用背景和创新点，课题研究内容具有明确的预期目标和技术指标。20xx年度探索导向类课题计划安排经费2300万元左右，课题支持强度参见相关研究方向的说明，课题支持年限不超过3年。

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在目标导向类课题方面，20xx年度结合典型重大产品和重大设施，重点支持重大产品寿命与可靠性综合设计分析技术、重大产品关键分系统寿命预测技术、重大产品故障诊断技术、重大工程与设施故障预警技术等4个研究方向的集成技术研究，开发相关软、硬件系统与工具集成平台，获得自主知识产权，通过在重大产品和重大设施中的实际应用，取得明显的经济与社会效益。申请者应按本指南相关研究方向的要求提出课题申请，课题研究方向、研究目标和研究内容要覆盖指南提出的各项要求，考核指标要在指南要求的基础上细化。20xx年度目标导向类课题计划安排经费2550万元左右，课题支持强参见相关研究方向的说明，课题支持年限不超过3年。

二、指南内容

（一）探索导向课题

1．寿命和可靠性设计与分析技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）复杂产品的寿命与可靠性建模技术；（2）复杂产品的寿命与可靠性指标分解、分配技术；（3）基于数字样机的产品虚拟维修性设计与评价技术；

（4）制造过程的可靠性设计与控制技术。

说明与要求：要求课题形成软件工具原型，进行实例或仿真验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题6～9项，每项资助不超过80万元。

2．寿命和可靠性试验与评估技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）寿命或可靠性加速试验技术；（2）小样本、多层次复杂产品的寿命或可靠性评估技术；（3）基于性能衰退的寿命预测技术；（4）基于可靠性分析的在役重大装备的性能增长技术。

说明与要求：试验技术要进行试验验证，评估技术要进行实例验 31

证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题6～9项，每项资助不超过100万元。

3．系统故障诊断与维修优化技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）系统状态监测与故障诊断技术；（2）系统故障预测、健康监控与自愈合调控技术；（3）损伤智能识别与检测技术；（4）维修优化技术与维修质量控制技术。

说明与要求：本方向要求以系统或分系统（不是单一部件或零件）为对象进行故障诊断集成技术研究、维修优化技术研究、损伤自动识别和系统自愈合调控技术研究。要求课题形成软硬件工具，进行样机试验验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年拟支持课题10～12项，每项资助不超过80万元。

4．安全性分析与风险控制技术

主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）与事故相关的危险源识别与安全性分析技术；（2）重大事故预防、预警及溯源技术；（3）与产品故障相关的风险控制技术。

说明与要求：本方向重点以产品的故障因素为基础，开展以上研究内容的前沿技术探索。要求课题具有明确的标志性技术指标，形成软件工具，进行原型工具的仿真验证，获得自主知识产权。

本方向20xx年度拟支持课题4～6项，每项资助不超过80万元。

（二） 目标导向课题

1．重大产品寿命与可靠性综合设计分析技术

研究目标:以重大产品为研究对象，建立寿命和可靠性设计分析集成技术体系，为推动寿命与可靠性设计分析技术在重大产品上的应用提供技术规范、软件工具和软件平台。

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主要研究内容:重大产品的寿命与可靠性综合设计方法与规范研究, 重大产品的寿命与可靠性分析技术研究, 重大产品的寿命与可靠性设计与分析工具开发, 重大产品的寿命与可靠性设计分析软件集成平台。

主要指标：寿命与可靠性设计分析软件具有创新性、实用性和可操作性，完成软件登记和发明专利申请5项以上，成果要进行应用验证并提出具体经济和社会效益指标。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于250万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题2～4项，每项资助不超过300万元。

2．重大产品关键分系统寿命预测技术

研究目标：本年度以卫星为研究对象。针对卫星关键分系统寿命预测精度不高的问题，进行基于可靠性试验、环境试验及其他工程试验数据的寿命预测新技术研究，形成卫星关键分系统寿命预测软件平台，为提高卫星关键分系统的寿命预测精度提供新技术手段。

主要研究内容：卫星关键分系统不同状态、不同环境条件下、不同试验方法的试验数据综合技术, 基于空间运行环境的卫星关键分系统寿命预测技术, 建立卫星关键分系统寿命预测试验数据库, 开发卫星关键系统寿命预测软件平台。

主要指标：卫星关键分系统寿命预测软件平台应具有创新性、实用性和可操作性，并进行应用验证，利用该平台得出的卫星关键分系统寿命预测结果的臵信度达到80%以上，完成发明专利申请和软件登记5项以上。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于400万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题1项，每项资助不超过400万元。 33

3．重大产品故障诊断技术

研究目标:以重大产品（如超临界、超超临界发电机组，航空发动机，核装备，石化装备等）为研究背景，攻克复杂运行环境下状态检测与故障诊断技术，研发具有独立知识产权的重大产品系统或分系统状态检测与故障诊断系统，提高产品运行的稳定性、可靠性、安全性及使用效率和寿命。

主要研究内容:典型故障特征提取与分析技术,基于振动、应变等各类信号的状态监测技术, 各类监测信号传感网络优化布局技术, 在线或远程状态监测与故障诊断技术, 建立重大产品关键部件故障数据库, 开发重大产品状态监测与故障诊断系统。

主要指标：建立重大产品系统或分系统状态监测与故障诊断系统，形成软硬件工具，并进行实际系统的应用验证，故障诊断准确率达到85%以上，完成发明专利申请和软件登记5项以上。

说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于300万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题2～4项，每项资助不超过350万元。

4．重大工程与设施故障预警技术

研究目标: 针对大跨度结构工程与设施，开展故障预警技术研究，为预防重大工程和设施的事故提供集成技术和集成平台。

主要研究内容: 复杂载荷与复杂环境下大跨度结构体系的破坏准则, 基于状态监测数据的故障预警技术, 开发故障预警系统软硬件系统。

主要指标：安全性分析和事故预警技术应具有集成创新性及可操作性，建立故障预警软硬件系统，并在实际大跨度工程与设施上进行应用验证，事故预警臵信度85%以上，完成发明专利申请和软件登记5项以上。

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说明与要求：要求产学研联合申请课题，并提供不少于200万元的配套自筹经费。

本方向20xx年拟支持课题1～2项，每项资助不超过250万元。 35