“十二五”国家科技计划先进制造技术领域2013年度备选项目征集指南

  为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，落实《国家“十二五”科学和技术发展规划》，根据国家科技计划管理改革的总体精神，促进科技支撑传统制造业转型和战略性新兴产业发展，有效组织实施“十二五”先进制造技术领域国家科技计划，做好2013年度先进制造技术领域备选项目库的建设工作，特制定本指南。

  一、指南方向与内容

  1．装备与工艺

  1.1 材料-结构一体化高性能构件高效复合加工工艺技术及装备

  针对航空航天器、国防武器典型复杂构件研制中的瓶颈问题，研究与开发材料-结构一体化复杂构件的高效复合加工新工艺、新技术与新装备，突破设计、加工工艺、质量检测等关键技术，为这类构件研制提供核心工艺技术与装备。下设4个研究方向。

  1.1.1 航空发动机关键零件微小群孔高效复合加工技术及装备。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对航空发动机涡轮叶片、燃烧室喷油部等海量气膜孔加工需求，研究微小群孔电火花-电解和激光-电解2种复合加工工艺，开发专用装备和工具、形成技术规范，在航空发动机企业制造示范应用，显著提高制孔效率和质量。

  1.1.2 异形、深腔复合材料构件高效复合加工工艺技术及装备。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对航空航天器燃烧室制造需求，研究具有大长径比、非对称回转特征的碳-碳化硅材料构件内腔型面高效低损伤磨削与超声复合加工工艺、开发专用装备、工具与原位检测系统，形成技术规范，研制出满足性能要求的构件。

  1.1.3 复合材料/合金叠层构件高效精密制孔工艺技术及装备。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对材料-结构一体化构件制造需求，研究铝合金/复合材料/钛合金叠层构件高效精密制孔工艺，开发螺旋铣孔单元与工具、性能检测台架，形成技术规范，在航空制造企业示范应用，显著提高制孔效率和精度。

  1.1.4 复合材料/金属构件“加工-测量-调控”一体化制造技术与系统。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对金属+复材大型构件制造需求，研究面形精度测量、加工误差检测与补偿等关键技术，开发“加工-测量-调控”一体化制造系统，形成技术规范，在航空航天、高速列车制造企业示范应用，显著提高加工效率与质量。

  1.2 退役产品高效拆解、逆向物流与再资源化技术

  围绕汽车、工程机械、家电及电子等量大面广退役产品，开发产品绿色拆解、材料识别分选、物流与再资源化等技术研究，开发相关软件与自动化生产设备，建立示范生产线，提升上述产品的资源循环再利用效率及附加值。下设3个研究方向。

  1.2.1 退役乘用汽车高效拆解破碎分选技术。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  研发符合市场和法规要求的退役乘用车产品柔性自动转载、输送、深度拆解系统，开发整车（五大总成除外）车身大规模高效破碎、材料识别分选系统，建立年拆解能力10万辆的乘用车高效深度拆解生产线和年处理能力5万吨的车用材料高效破碎分选示范线。

  1.2.2 退役产品逆向物流技术。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对家电、工程机械等退役产品，研究回收数据库及生命周期信息追溯技术,建立退役产品信息综合追溯软硬件系统；研发退役产品质量状态检测技术与装备；研究多维回收体系及其库存控制技术，建立退役产品逆向物流信息平台；在2-3家具有资质的回收企业示范应用，实现年处理能力150万台以上。

  1.2.3 废弃电子产品线路板绿色回收拆解与资源化技术。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对废弃电子线路板等电子产品，开展有害物质识别、新型电子废弃物处理和资源再利用技术研究，开发成套工艺技术及装备，实现规模化生产，标准PCB板处理能力达到6吨/天并无二次污染，资源再利用产品化率达95%。

  2．系统控制

  2.1 高端PLC研发及应用

  面向重大工程和装置自动化成套的需求，攻克高端PLC研发的核心关键技术，开发大规模PLC、安全PLC等装置，技术指标达到当代国际主流产品水平，并实现工业应用。下设2个研究方向。

  2.1.1 大规模PLC研发及应用。（前沿技术类、国拨经费不超过2000万元）

  面向制造行业及高端装备等对自动化技术的需求，解决万点以上大规模I/O采集技术、高速网络通讯技术、高可靠性及系统冗余控制等关键技术，开发大规模PLC系统产品，并实现工业应用。

  2.1.2 安全PLC研发及应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  面向安全生产要求极高的场合，研发安全PLC装置，解决容错表决、自诊断、失效安全等故障安全关键技术，符合国际安全标准（IEC61508），并实现示范应用。

  3．微纳制造

  3.1 新型医疗微纳器件与系统

  针对人工耳蜗和阵列化光探测等医疗应用需求，研发人工耳蜗微系统批量化制造和基于微纳技术的阵列化超光谱成像新方法，解决微纳技术在体内和高通量医疗应用中的关键技术，获得批量化产品和新技术储备。下设2个研究方向。

  3.1.1 人工耳蜗微系统设计与制造。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对感音性神经耳聋患者听觉的恢复，研制出基于柔性植入式微电极阵列的人工耳蜗微系统，突破系统设计、微电极制造、刺激信号传输技术、封装与测试、工艺规范、临床应用等关键技术，获得医疗器械生产注册证，建立标准化人工耳蜗批量生产技术规范，建立年产达2000套的标准化人工耳蜗生产线，产值1.5-2亿元。

  3.1.2 医用超光谱成像微纳阵列化器件与系统。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对细胞功能、生化分析等生物医疗与环境监测需求，研究基于微纳制造和系统集成技术的阵列化超光谱高分辨成像系统设计，突破相关阵列化微纳结构的制作工艺及系统集成问题，给出批量化制作工艺技术，研制出样机并实现示范应用。

  3.2 面向物联网的低成本、低功耗微纳传感器及系统

  物联网应用和发展过程中，需要大批量传感器，采用批量化微纳制造技术在低成本、低能耗、一致性等方面具有重要意义。下设4个研究方向。

  3.2.1 无线、无源、多参数微纳传感器与系统。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对密封环境、机械旋转环境中对无线、无源微纳传感器的需求，研究多参数检测微纳传感器的设计、制造、封装技术以及无源遥测技术，解决其中的关键技术，研制出系统原型，进行示范应用。

  3.2.2 用于重型机械安全监控的无线微纳传感器与系统。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对重型机械等装备中关键部件使用过程中的震动、形变、裂痕扩大等故障检测需求，研究可实时监控的低功耗、多参数微纳传感器设计与制造技术、能量收集与能源管理以及系统集成等技术，解决相关的关键技术，研制出系统原型并进行示范应用。

  3.2.3 用于切削等过程监测的微纳传感器与系统。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对加工过程中切削质量控制、刀具寿命预测以及智能加工的需求，研发具有在线检测功能的（振动、力、温度等）微纳多参数无线传感器与系统，解决与系统设计、加工、信息采集与处理、系统集成相关的关键技术，实现示范验证。

  3.2.4 具有环境控制功能的批量微纳传感器多参数测试装备。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对微纳传感器批量化制作器件一致性需求，研发多参数快速、高精度测试技术与装备，用于不少于3种基于不同原理的微纳传感器在变环境下的自动化批量标定，批量测试，解决大批量测试中测试系统的快速性、准确性、稳定性等问题，降低测试成本。装备需实现示范应用。

  4．制造服务

  4.1 实时感知的制造物联技术研发与示范

  围绕制造过程和产品运维及服务，以提升制造系统在信息获取、控制、人机交互和管理等方面的集成与协同能力为重点，开展支持农机集群实时作业服务与运维、模具设计制造全过程精益管控等内容的制造物联技术研发与示范。下设2个研究方向。

  4.1.1 支持农机装备集群实时作业服务与运维的物联技术研发与示范。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  针对农业机械装备的大型化、自动化、信息化、智能化发展趋势，以农机自主导航、变量作业控制、田间信息采集、农业机械集群远程运维服务为重点，研发农机作业服务与运维服务平台，开展示范应用。

  4.1.2 支持模具设计制造全过程精益管控的制造物联技术研发与示范。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  以模具设计、制造、管理一体化为应用背景，利用RFID、传感器等感知和标识技术，研发形成面向智能工厂环境的新一代智能物联车间技术体系和解决方案，开展示范应用，实现设计、制造信息的泛在感知与精益管控。

  4.2 工业机器人数字化设计平台

  针对高速、高精、重载等高性能工业机器人发展需求，研究开发工业机器人数字化设计平台。下设1个研究方向。

  4.2.1 工业机器人数字化设计平台。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对高速、高精、重载等高性能工业机器人发展需求，研究拓扑结构、运动学、动力学与精度设计，关键部件和整机多体动力学仿真，开发模型库与数据库,形成数字化设计流程与平台，在高端搬运、焊接等工业机器人开发中应用验证。

  4.3 汽车、工程机械多产业链业务协同服务平台研发和应用

  面向汽车、工程机械产业，围绕产业链企业群的业务协同需求，研究开发多产业链业务协同服务平台。下设1个研究方向。

  4.3.1 汽车、工程机械多产业链业务协同服务平台研发和应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  面向汽车、工程机械产业，围绕产业链企业群的业务协同需求，攻克多产业链协同技术和协同服务技术，研发和建设多产业链业务协同服务平台，开展第三方运营服务，提升第三方服务能力和产业竞争力。

  4.4 支持流程工业可控和优化运行的MES系统开发及应用

  面向石化和冶金工业，基于制造过程数据实时采集，研发生产计划优化排程、生产设备运行远程监控、生产能耗和排放实时监控、生产质量和物流实时溯控、生产全流程信息智能分析和优化及与ERP和DCS集成运行等制造执行系统关键技术及产品，开展示范应用，实现制造过程可视、可控和优化。下设2个研究方向。

  4.4.1 支持节能环保和安全管控的石化行业MES开发及应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  将基于实时数据的生管理产与基于模型的多目标优化相融合，研究生产过程可视化建模、生产计划和调度动态优化、生产设备、物流、质量、能耗和排放实时监控、数据集成平台等关键技术，开发构件化和可配置的石化行业MES产品,开展应用示范，实现生产过程高效、节能、环保和安全的全方位闭环管控。

  4.4.2 支持节能降耗和智能决策的冶金行业MES开发及应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  研究原材料、产品需求多重不确定条件下的生产优化和节能降耗的多目标智能决策机制，研究生产计划一体化和生产调度动态优化、生产设备、物流、质量、能耗和排放实时监控、生产全流程信息智能分析和优化、数据集成平台等关键技术，开发标准化和可配置的冶金行业MES产品,开展应用示范，实现制造全过程的多目标闭环管控。

  5．智能机器人

  5.1 机器人共性关键技术及验证

  重点开展智能材料与仿生机构、感知与识别、智能控制等关键技术研究，建立相应平台，实现关键技术验证，为促进我国机器人前沿技术发展与应用提供重要的技术支撑。下设3个研究方向。

  5.1.1 智能材料与仿生结构一体化驱动单元。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  基于智能材料与仿生结构，开展结构、驱动、控制功能集成的一体化高功率密度比人工肌肉等新型驱动单元研究，建立验证平台，实现一体化设计与控制关键技术验证。

  5.1.2 多源信号生机电系统技术。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  基于生肌、脑电等多源生物信息，开展感知认知、生机交互控制以及生机电一体化系统集成技术的研究，建立验证平台，实现行为识别与控制等关键技术验证。

  5.1.3 仿生眼感知与识别处理。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元）

  基于嵌入式立体视觉，开展复杂非结构化动态环境的感知、建模重构、多目标识别处理技术的研究，建立小型仿生眼两自由度云台验证平台,实现人脸表情和运动目标识别等关键技术验证。

  5.2 经济型工业机器人研发与集成应用

  围绕传统产业技术升级和智能制造发展的需求，针对典型应用，研究模块化设计、经济型关键部件、作业工具、可靠性集成制造和成套工艺集成等关键技术，研发易于维护操作的经济型工业机器人，实现推广应用。下设2个研究方向。

  5.2.1 经济型物流搬运机器人及集成应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  面向化工、食品、机械、新能源等行业，研发3自由度以上经济型搬运机器人以及作业工具，在制造过程中形成作业单元或自动化生产线，实现200台以上应用。

  5.2.2 经济型机械加工机器人及集成应用。（前沿技术类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  面向焊接、切割、修整、注塑等作业需求，研发3自由度以上经济型加工机器人、作业工具及辅助装备，在制造过程中形成作业单元或自动化生产线，实现100台以上应用。

  6．绿色制造

  6.1 典型机械产品高效节能技术研究与应用

  针对工业电机、大型流体机械和齿轮传动装置，开展节能、降噪、减量、优化控制等关键技术研究，有效提升产品的综合能效和可靠性，为装备制造业实现节能减排及降低碳排量提供支撑。下设3个研究方向。

  6.1.1 大型装备电机系统节能技术研究与应用。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对大型矿山设备及大型流体机械，开发高效、超高效电机，掌握电机系统节能控制、电机性能与典型负载特性匹配、系统能效监测及评价方法等关键技术，实现系统节电15%-20%。

  6.1.2 大型流体机械节能技术研究与应用。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对大型压缩机和大型工业泵组，开展新型结构设计、新型工程材料应用、压缩空气系统自适应节能运行技术、与电机的优化耦合匹配等关键技术研究，提高机组系统效率及产品使用可靠性与易损件寿命，能量效率平均提高2-4%。

  6.1.3 大型齿轮传动装置轻量化及降噪技术研究。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  针对大型矿山设备及大型桥式起重机（50吨以上）的齿轮传动装置，开展轻量化、降噪、结构优化等关键技术研究，开发新型轻量化、低噪声齿轮传动装置，整体减重8-10%，降低噪声3-5分贝，形成批量生产能力。

  7．制造业信息化

  7.1 支撑地方优势产业的制造业信息化综合集成应用示范

  针对地方优势及特色产业发展需求，开展支撑地方优势产业的制造业信息化综合集成应用示范工作。下设1个研究方向。

  7.1.1 支撑地方优势产业的制造业信息化综合集成应用示范。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元）

  针对地方优势及特色产业发展需求，结合地方“十二五”制造业信息化科技工程发展规划，开展设计、制造、管理一体化综合集成和数字化、制造过程物联与制造服务等技术应用示范，以及中小企业服务支撑平台建设，完善推进制造业信息化的机制，大力推动信息化与工业化的深度融合，支撑地方优势及特色产业快速发展和转型升级，促进区域经济发展。面向北京、江苏、浙江、江西、河北、云南、宁夏、新疆区、新疆生产建设兵团、大连、厦门共11个省区市定向发布。

  8．数控一代机械产品创新应用示范工程

  8.1 节能智能型数控化塑料注射机的研发与应用示范

  围绕节能智能型数控化塑料注射机，开发数控系统，并实现推广应用。下设1个研究方向。

  8.1.1节能智能型数控化塑料注射机的研发与应用示范。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  研发自适应闭环数字控制系统、工艺参数智能化设置与成形缺陷自动修复系统、大功率伺服驱动及电机、高效高频感应加热装置；开发不少于5个规格的专用伺服驱动样机、5个系列注射机样机，实现注射机销售1000台套以上。

  8.2 数字化经纱染色设备与染整流程监控系统的研发及应用示范

  通过染整关键设备和流程监控系统的研发，实现经纱染色过程自动化和染整设备与设备监控中心之间数据的互连互通。下设2个研究方向。

  8.2.1 数控化经纱染色技术和设备的研发与应用示范。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  研发数控化自动落上轴经纱染色机，变行程的经轴抓取装置和智能转向系统，实现经轴装卸过程的精确定位；粉体状染料自动输送系统，可配送不少于40种染料；实现50台套以上的年生产能力，实现10台套以上的应用示范。

  8.2.2 数控化染整设备的实时监控系统的研发与应用示范。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元、企业牵头申报）

  制定染色、印花及前、后处理设备的通信接口行业标准，开发数控化机械设备接口；研发设备自动监控系统，对染整生产过程中产量、质量、设备运行状态等信息实时在线采集和处理，实现远程监控和故障诊断；在不少于10条生产线应用示范。

  8.3 数控一代区域应用示范工程（二期）

  结合区域发展战略，促进区域内“数控一代机械产品创新应用示范工程”的推广工作。下设1个研究方向。

  8.3.1 数控一代区域应用示范工程（二期）。（应用开发及集成示范类、国拨经费不超过1000万元）

  结合区域发展战略，由各省级科技主管部门牵头实施，围绕本区域内不少于3个典型行业，开展机械产品数控化创新研发及应用。每个示范区域，实现4000套以上的专用数控系统、专用伺服电机及驱动装置的应用示范，实现2000台套数控化设备的应用示范，在区域内10家以上企业形成应用示范。

  二、指南申报要求

  （一）实施年限

  按照项目所属分类，前沿技术研究类为3-5年，应用开发与集成示范类为3年。

  （二）经费额度

  国拨经费限制额度参见每个研究方向的具体要求。

  （三）申报说明

  各申报单位统一按指南三级标题的研究方向（如：1.1.1）进行项目申报。

  （四）申报咨询

  高技术研究发展中心先进制造处：陈智立 区和坚

  电话：010-88374398，68338038

  传真：010-68338037