事關未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎理論與關鍵技術重大研究計劃

　　未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信網(wǎng)絡技術與工業(yè)制造深度融合的全新工業(yè)生態(tài)、關鍵基礎設施和新型應用模式，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)制造和服務體系，顯著提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展水平。
 

　　日前，國家自然科學基金委員會發(fā)布《關于未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎理論與關鍵技術重大研究計劃2025年度項目指南的通告》，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)絡體系化的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)奠定理論和技術基礎，引領未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的科學發(fā)展。
 

　　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基礎。
 

　　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)接關系與結(jié)構(gòu)關系，如何度量其復雜性并構(gòu)建相互控制關系等問題。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)控關系，重點解決如何從效率角度建立網(wǎng)絡化產(chǎn)業(yè)鏈模型、從效用角度建立網(wǎng)絡化價值鏈模型，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)絡化調(diào)控原理。
 

　　2025年度重點資助方向如下。
 

　　(一)重點支持項目。
 

　　圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，2025年對于前期研究成果積累較好、對總體目標在理論和關鍵技術上有較大貢獻、具備產(chǎn)學研用合作基礎的申請項目，將以重點支持項目方式予以資助，重點支持方向如下：
 

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

　　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)設備本體遷移學習的多智能體容錯交互機制與高效交互協(xié)議；研究面向工業(yè)制造的多智能體協(xié)同網(wǎng)絡架構(gòu)及組網(wǎng)方法，提出變時空任務驅(qū)動的多智能體分布式協(xié)同調(diào)度策略及網(wǎng)絡化控制方法。在柔性產(chǎn)線、裝配檢測等工業(yè)制造場景開展相關科學問題與關鍵技術演示驗證，支持不少于15類異構(gòu)邊緣智能體的制造要素數(shù)字化映射與協(xié)同控制；虛實結(jié)合建立不少于500個節(jié)點的工業(yè)制造網(wǎng)絡(實體節(jié)點≥100個)；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)控制數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化傳輸效能提升一個數(shù)量級；實現(xiàn)秒級時延下的多智能體協(xié)同控制。
 

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

　　面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模異構(gòu)任務的高精度控制要求，厘清多類型控制與計算邏輯的耦合關聯(lián)機理，提出云邊協(xié)同的實時虛擬化方法，開展虛實融合的控制模型訓練與推理，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態(tài)重構(gòu)方法；構(gòu)建云邊端多級異構(gòu)計算內(nèi)核到無線、有線數(shù)據(jù)流的端到端時延及抖動模型，突破異構(gòu)控制協(xié)議自動適配、跨容器端到端確定性調(diào)度等關鍵技術，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)開展相關科學問題與關鍵技術演示驗證，單服務器云化控制規(guī)模不低于百點，支持處理器、控制協(xié)議種類均不低于5種，智能控制周期、熱備切換時延達到毫秒級，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選擇信息科學部或其他相關科學部所屬申請代碼)。
 

　　面向流程生產(chǎn)過程高效穩(wěn)定運行與柔性敏捷調(diào)控需求，針對流程生產(chǎn)裝備內(nèi)部多物理場耦合導致反應機理不清、運行工況動態(tài)變化造成傳統(tǒng)調(diào)控方法難以長周期穩(wěn)定運行等問題，研究流程生產(chǎn)裝備多物理場耦合反應體系數(shù)字化表征方法，構(gòu)建基于虛實對齊的一致性相場耦合模型；研究融合領域知識的流程生產(chǎn)裝備運行工況感知與持續(xù)監(jiān)測方法，實現(xiàn)動態(tài)工況下裝備運行狀態(tài)準確監(jiān)測；研究垂直大模型智能協(xié)同的跨尺度多物理場精準控制方法，實現(xiàn)流程生產(chǎn)裝備環(huán)境狀態(tài)精準穩(wěn)定控制。面向典型流程生產(chǎn)裝備開展方法與技術驗證，有效提升異常工況識別準確率，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)同的物理機理，建立生產(chǎn)、輸送和資源調(diào)度一體化的數(shù)學模型和優(yōu)化決策理論，實現(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)模任務需求精準適配；研究穩(wěn)定高效的在線自適應優(yōu)化算法，實現(xiàn)優(yōu)化算法的穩(wěn)定性快速分析與自適應生成。在柔性制造的典型應用場景開展理論與方法驗證，實現(xiàn)大規(guī)模柔性制造任務需求下秒級任務規(guī)劃與資源調(diào)度，有效降低任務延遲時間，提高生產(chǎn)效率。
 

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

　　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)動的人機交互模式與決策形成機制；研究智能自主決策、人機協(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)絡化決策偏差傳導機理與決策矛盾形成機理，創(chuàng)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大模型驅(qū)動的決策矛盾識別與決策共識生成機制；研究面向全周期全流程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的智能決策模型與效能評價方法，提出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡化決策架構(gòu)與智能決策技術，提升全周期全流程智能決策能效；針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應用場景，開展相關科學問題與關鍵技術的演示驗證，與現(xiàn)有技術相比性能指標有顯著提升。
 

　　(二)集成項目。
 

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

　　針對大型民用飛機百萬量級零部件柔性產(chǎn)線規(guī)?；圃煨枨螅ㄟ^集成本重大研究計劃前期已布局項目的研究成果，主要包括生產(chǎn)全要素數(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、離散制造定制化生產(chǎn)任務按需柔性調(diào)度、面向供應鏈韌性的全要素優(yōu)化配置方法、面向智能制造的行業(yè)大模型架構(gòu)與算法等重點項目成果，研究大型飛機產(chǎn)線多維要素數(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態(tài)變化的規(guī)?；蝿杖嵝哉{(diào)度、多級供應鏈產(chǎn)能預測與制造資源智能調(diào)控等關鍵技術；基于實際生產(chǎn)車間搭建大型飛機柔性產(chǎn)線規(guī)模化制造演示驗證平臺，驗證飛機生產(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、車間計劃進度、質(zhì)量、車間異常等至少8類關鍵要素數(shù)據(jù)，相較于“十四五”期間水平，百萬級工單任務排產(chǎn)效率提高50%以上，裝配產(chǎn)線設備利用率提高10%以上，在不少于200家主要供應商協(xié)同制造環(huán)境下實現(xiàn)支撐大型飛機產(chǎn)線產(chǎn)能提升30%以上，進一步驗證相關科學問題的解決情況，加速前期布局項目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。
 

　　2. 面向新能源汽車大規(guī)模定制的跨鏈網(wǎng)絡化協(xié)同基礎理論與關鍵技術集成驗證和應用示范(申請代碼1選擇信息科學部或其他相關科學部所屬申請代碼)。
 

　　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劃前期已布局項目的研究成果，主要包括復雜車間環(huán)境通感一體化無線信道建模、大規(guī)模柔性生產(chǎn)任務調(diào)度、動態(tài)多目標約束下工業(yè)生產(chǎn)鏈和供應鏈智能協(xié)同決策方法等重點項目成果，研究汽車制造全流程跨時空數(shù)據(jù)表征與推理、數(shù)據(jù)驅(qū)動的跨生產(chǎn)鏈-供應鏈-價值鏈資源動態(tài)協(xié)同調(diào)控等關鍵技術，搭建基于試制線的新能源汽車大規(guī)模定制集成演示驗證平臺，驗證百萬級個性化配置組合下產(chǎn)線切換時間降低50%以上、千級供應鏈企業(yè)協(xié)同下整車交付周期降低30%以上，進一步驗證相關科學問題的解決情況，加速前期布局項目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。
 

　　3. 面向關鍵金屬高值提取的網(wǎng)絡化調(diào)控理論方法與關鍵技術集成驗證和應用示范(申請代碼1選擇信息科學部或其他相關科學部所屬申請代碼)。
 

　　面向有色金屬生產(chǎn)過程原料組分波動、工序時空跨域分散、工況復雜多變等特點以及高端化、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劃前期已布局項目的研究成果，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、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)大模型等項目成果，研究生產(chǎn)鏈全要素深度感知與協(xié)同預測、面向關鍵金屬高值提取的垂域大模型構(gòu)建、虛實融合的樞紐裝備數(shù)字孿生建模與調(diào)控、生產(chǎn)鏈與供應鏈協(xié)同資源配置與網(wǎng)絡化調(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鍵技術，構(gòu)建支撐生產(chǎn)全要素互聯(lián)與大模型驅(qū)動網(wǎng)絡化協(xié)同調(diào)控的集成演示驗證環(huán)境，進一步驗證相關科學問題的解決情況，并在關鍵金屬生產(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個典型生產(chǎn)流程開展創(chuàng)新應用示范，實現(xiàn)關鍵金屬提取率提高1%以上，生產(chǎn)能耗降低1.5%以上，加速前期布局項目研究成果的轉(zhuǎn)化與落地。
 

　　據(jù)悉，2025年度擬資助重點支持項目5項，方向1、2和3直接費用資助強度約為180萬元/項，資助期限為2年，申請書中研究期限應填寫“2026年1月1日-2027年12月31日”；方向4和5直接費用資助強度約為100萬元/項，資助期限為1.5年，申請書中研究期限應填寫“2026年1月1日-2027年6月30日”。
 

　　2025年度擬資助集成項目2-3項，直接費用資助強度約為650-1000萬元/項，鼓勵申報單位與企業(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填寫“2026年1月1日-2027年12月31日”。