附件1

智能制造系統解決方案揭榜掛帥

重點行業和攻關方向

智能制造系統解決方案揭榜任務面向25個重點行業智能制造典型場景和智能工廠建設需求，聚焦基礎制造能力升級、重點生產環節優化、關鍵要素資源保障等3個方面，提出21個智能制造系統解決方案攻關方向。申報單位可結合自身情況，明確攻關任務，制定任務目標，研發新技術、新產品，通過工藝、裝備、軟件、網絡等集成創新，形成自主可控的系統解決方案，并實現標準化、模塊化的復制推廣。

一、重點行業

重點聚焦石化化工、鋼鐵、有色、建材、新材料、民爆、礦業、工業母機和機器人、基礎零部件、傳感器及儀器儀表、汽車及關鍵零部件、軌道交通裝備、醫療裝備、工程機械、農業機械、航空航天裝備、船舶及海洋工程裝備、能源裝備、輕工、紡織、食品、醫藥、印刷、電子設備、集成電路等行業領域開展智能制造系統解決方案揭榜掛帥工作。面向傳統產業重點開展輕量化、易維護、低成本的解決方案研發和應用驗證，利用數字技術支撐傳統產業進行全方位、全鏈條改造；面向戰略性新興產業和未來產業重點推動先進性、適用性、自主性較高的解決方案攻關，支撐新質生產力形成，增強發展新動能。

二、攻關方向

（一）基礎制造能力升級

1.產品數字化設計解決方案

針對復雜產品研發周期長、協同能力不足、知識管理系統性差等問題，突破跨主體跨學科綜合設計、多物理場耦合仿真、數字樣機虛擬驗證等技術，基于集成化的產品協同設計平臺和產品數據管理系統，建立設計資源庫、模型庫、規則庫、知識庫等，打造基于模型和知識的產品快速設計能力，提高產品設計效率和研發敏捷性。

2.工藝智能化設計解決方案

針對工藝知識機理儲備不夠、工藝規劃仿真能力不足等問題，突破結構化工藝規劃與仿真、分子級物料表征等技術，基于工藝設計仿真套件，建立工藝包、工藝知識庫等，實現工藝快速設計與仿真驗證，打造機理與數據驅動的工藝設計仿真能力，縮短新產品工藝定型周期，提高工藝設計水平。

3.設計制造服務一體化解決方案

面向復雜產品全生命周期各環節的設計和集成需求，突破跨階段跨組織業務流程協同、多源異構數據融合與關聯追溯、業務協同一體化模型等技術，開發設計制造服務一體化協同平臺，打通產品全生命周期數字主線，實現設計制造服務資源共享和集成管理，形成可制造性和裝配性分析能力，縮短產品研發周期，優化產品質量，提升生產效率。

4.裝備數字化解決方案

針對制造裝備數字化水平不高等問題，突破多源信息融合、關鍵參數在線監測與誤差補償等技術，建立制造裝備模型和數字孿生體，構建在裝備中集成傳感器、控制器、通信模塊、先進控制軟件的能力，支撐制造裝備的研發或智能化改造，滿足柔性生產、精益管控、智能運維等需求。

5.智能生產線解決方案   

面向精益化、定制化、柔性化的生產制造需求，突破產線動態集成、在線配置、虛擬調試等技術，構建基于工藝知識的產線虛擬仿真、實時監測和管理控制一體化能力，形成模塊化、可重構的智能柔性生產線，提高精益管控和柔性制造水平，大幅提升生產效率。

6.數字孿生工廠解決方案

針對信息孤島難打通、綜合管控難度大等問題，突破機理模型融合、虛實映射和實時交互等技術，開發智能工廠數字孿生系統，打造裝備/產線/車間/工廠等不同層級的數字孿生體構建能力，實現制造全要素、全流程數字化映射、仿真、監控、診斷、預測和優化，提升智能工廠生產效率，降低運維成本。

7.高性能工業網絡解決方案

針對工業領域低時延、高可靠、大帶寬多場景通信需求，突破異構網絡快速自適配、遠距離多節點高帶寬實時通信、跨域確定性通信等技術，基于5G、TSN、Wi-Fi、工業以太網、工業PON等網絡基礎設施，構建面向工業現場的混合組網能力，實現IT/OT融合、云邊端一體化協同、網絡全生命周期管理，滿足不同業務和場景的差異化通信需求。

8.工廠操作系統解決方案

聚焦智能工廠OT和IT系統平臺化、融合化發展趨勢，突破操作系統體系架構、業務流程的管理和抽象、應用快速構建等技術，開發智能工廠操作系統和應用開發平臺，實現產品、裝備、軟件等制造全資源快速接入、異構軟件系統業務協同等功能，大幅縮短智能工廠信息系統建設周期，提升部署效率，降低運維成本。

（二）重點生產環節優化

9.計劃調度動態優化解決方案

針對人工計劃調度和資源配置優化效率低等問題，突破事件驅動的動態調度、生產路徑選擇與訂單分配、多層級計劃聯動優化等技術，基于生產計劃與排程系統，建立產線/車間/工廠/集團多層級生產計劃與排程模型和優化算法，實現交期、產能和庫存等多約束條件下自動化優化排程，提高資源利用率、精益協同水平和交貨期準確度。

10.工藝過程在線優化解決方案

針對工藝參數調優難度高、波動大等問題，突破工藝過程模擬，多工藝參數感知與分析等技術，研制工藝在線優化管控系統，開發先進控制算法和參數優化算法，基于工藝機理和實時數據實現工藝優化控制和參數在線調整，降低原材料消耗，提高生產效率和產品良品率。

11.質量綜合管控解決方案

面向工廠穩定生產、保障質量、提高效率等需求，突破基于機器視覺的質量缺陷檢測、質量全流程追溯等技術，基于智能檢測裝備，開發質量綜合管控系統，實現質量參數、產品缺陷、設備故障和生產異常快速診斷定位和管控優化，降低質量損失風險，提升企業生產全流程質量管控能力。

12.廠內智能物流解決方案

面向工廠內物流準時、準確、高效配送需求，突破高精度物體識別、大規模集群調度等技術，研制智能物流管理系統和高性能物流裝備，建立物料需求預測、路徑優化算法，實現物料的收、存、發、配等全過程智能調度和自動執行，提升倉儲、配送等各環節的作業效率、周轉效率與準確性。

13.設備智能運維解決方案

面向制造裝備連續、穩定、可靠運行的需求，突破基于機理模型和數據分析的故障診斷、預測性維護等技術，研制設備智能運維系統，實現設備運行狀態實時監測、健康趨勢預測、故障診斷定位、運維策略優化等功能，降低設備運維成本，減少意外停機，保證生產連續穩定。

14.安全一體化解決方案

面向安全生產需求，突破設備異常和外部威脅關聯風險分析、工藝偏離分析、生產運行風險動態預測等技術，建立風險動態評估模型，研制功能安全、網絡和數據安全一體化協同管控系統，實現網絡和數據安全威脅、過程安全危險相關要素實時綜合感知和風險預警，保障生產過程長周期安全運行。

15.智能運營決策解決方案

面向企業生產運營決策過程的自動化和智能化發展趨勢，突破業務態勢全景感知、數據和事件驅動的增強分析等技術，開發企業智能運營決策中心，建立業務規則庫、多場景決策模型，實現企業運行態勢全面監控、風險事件主動預警、經營策略自主生成，打造制造資源全局優化配置能力。

（三）關鍵要素資源保障

16.智慧供應鏈協同解決方案

針對企業供應鏈成本高、協作效率差等問題，突破供應鏈可視化及實時監控、多維度動態協同、資源整合與優化等技術，研制智慧供應鏈協同平臺，建立供應鏈智能分析決策算法，實現供應鏈全環節信息同步共享、需求精準預測、風險有效預警、業務動態協同，提升供應鏈安全穩定和快速響應水平。

17.能碳精益化管控解決方案

面向工廠綠色低碳和節能減排的需求，突破能耗和碳排放可視化建模與仿真、多尺度能效動態評估、碳排放量化方法等技術，開發能碳智能管控平臺，建立裝備/產線/車間/工廠多級能耗模型、多能源介質平衡調度模型和全生命周期碳排放模型，實現能碳信息綜合監控、能效分析優化和碳足跡全生命周期計量與追溯，降低能耗和碳排放量。

18.數據資源管理和應用解決方案

針對當前工業數據利用率低、價值挖掘難等問題，突破多源異構數據自動清洗、高效存儲和索引等技術，基于數據管理與應用平臺，建立貫穿制造全過程數據模型建模方法，構建重點行業和關鍵領域制造資源的數據字典，實現工業數據應用融合、流程貫通、集成共享、價值挖掘，提升數據賦能業務能力。

19.工業數據安全解決方案

針對工業數據安全保護需求，圍繞工業數據泄露、竊取、篡改等風險，加強工業數據智能分類分級、工業數據庫審計、低時延加密傳輸等共性技術優化升級，突破適配工業業務場景和數據特征的輕量級數據加密、隱私計算、密態計算等關鍵技術，推進工業數據安全保障體系建設。

20.工業網絡安全解決方案

針對智能工廠安全防護需求，突破安全態勢感知與智能分析、多攻擊面協同防御策略、入侵響應控制等技術，構建工業網絡安全縱深防御體系，實現網絡安全風險動態評估與預警、威脅發現與定位、攻擊阻斷與抑制等功能，提高智能工廠網絡安全保障能力。

21.工業智能解決方案

面向人工智能與制造各環節深度融合應用的發展趨勢，突破定制化的數據預處理和特征工程、高并發輕量化的大模型部署與推理等技術，研制工業智能應用開發平臺，構建支持深度遷移的工業智能模型庫和算法庫、基于行業數據和專家知識的工業大模型，實現智能化的模型迭代優化和典型場景應用，推動制造裝備、軟件的智能化升級。

附件2

智能制造系統解決方案揭榜掛帥項目

申 報 書

揭榜單位：   (加蓋單位公章)  

推薦單位：湖南省工業和信息化廳 湖南省市場監督管理局

申報日期：       年    月    日

基本信息表

3  按照揭榜掛帥任務中涉及的21個攻關方向進行選擇。

4 按照揭榜掛帥任務中涉及的25個重點行業進行選擇，每個行業的解決方案驗收時需在2家以上企業開展示范驗證。針對高性能工業網絡、工廠操作系統、數據資源管理和應用、工業數據安全、工業網絡安全、工業智能等6個通用型解決方案，預期應用成效指標和攻關內容闡述不必區分重點行業，但驗收時仍需在服務行業2家以上企業中開展示范驗證。

5 申報單位自行歸納填寫。

6 可自研和采購，若采購明確制造商名稱。

7  工業用網絡和計算設備，例如工業通信網關、邊緣計算設備等。

8  根據行業應用情況填寫，每個重點行業至少4個指標。針對高性能工業網絡、工廠操作系統、數據資源管理和應用、工業數據安全、工業網絡安全、工業智能等6個通用型解決方案，指標不區分重點行業。

一、揭榜任務攻關內容

申報單位參考《智能制造系統解決方案揭榜掛帥重點行業和攻關方向》（見附件1）編制，每個方向每個行業解決方案包括但不限于以下內容（不超過6000字）。

（一）攻關方向一

1.行業1

（1）背景與必要性

圍繞系統解決方案聚焦的具體領域（重點行業、應用場景），闡述工作必要性（例如解決行業痛點問題，把握技術發展趨勢等，不超過1000字）。

（2）主要內容

描述系統解決方案的主要內容，包括智能制造系統解決方案總體架構、關鍵技術攻關、產品研發、集成方案，及實現的關鍵技術指標和系統功能，需要研制或應用的智能制造標準名稱和主要內容（不超過3000字）。

（3）預期成效

闡述揭榜掛帥工作的預期成效，包括創新成果在制造企業實際應用的預期成果（可包括研制周期縮短、生產效率提升、產品不良率下降、運營成本下降、資源綜合利用率提升等方面，也可根據應用情況新設成效指標），預期形成的發明專利或軟件著作權等知識產權成果（不超過1000字）。

（4）進度安排

申報單位執行任務進度安排（不超過1000字）。

【示例】

（一）能碳精益化管控解決方案

1.鋼鐵

（1）背景與必要性

鋼鐵行業一直以來是能源消耗和污染排放的集中區域，成為國家實施節能減排的重點行業。當前，我國鋼鐵行業發展已由規模擴張轉向減量化發展，邁入高質量發展階段。然而，我國大多數鋼鐵企業仍采用粗放式能耗和碳排放管理模式，不能在線了解各個生產環節的能耗及碳排放狀況，未建立實時能耗和碳排放的科學評估體系。因此，有必要開展面向鋼鐵行業的能碳精益化管控解決方案攻關，同步實現綠色發展和低碳轉型，有力支撐鋼鐵企業節能降碳目標實現。

（2）主要內容

a.總體技術架構

研發面向鋼鐵行業的數據和模型融合驅動的能碳智能管控平臺，全面監測裝備、產線、流程能耗，實現端-邊-云協同的分布式能碳綜合優化管控。數據和模型融合驅動的能碳智能管控解決方案體系架構如圖X所示。

圖X 總體技術架構

b.關鍵技術

開展面向鋼鐵行業的能碳智能管控解決方案攻關，突破能耗和碳排放可視化建模與仿真、多尺度能效動態評估、碳排放動態跟蹤與量化、節能減碳綜合優化等技術。其中：

l 能耗和碳排放可視化建模與仿真技術，研究......

l 多尺度能效動態評估技術，研究......

l 碳排放動態跟蹤與量化方法，研究......

l 節能減碳綜合優化技術，研究......

c.鋼鐵行業能碳智能管控平臺研制

面向鋼鐵行業的數據和模型融合驅動的能碳智能管理平臺具有如下功能和性能：

l 建立鋼鐵行業典型裝備、產線、流程的能耗預測與優化模型10個；

l 建立典型鋼鐵制造裝備碳排放在線動態評估模型3個；

l 具備鋼鐵制造流程綜合能耗分析與預測、核心裝備碳排放在線動態評估等功能；

l 支持端邊靈活部署及功能可剪裁；

l ......

d.鋼鐵行業能碳管控相關標準研制

研制鋼鐵行業能碳精益化管控相關團體標準3項：

l 《鋼鐵行業能碳精益化管控 通用要求》；

l 《鋼鐵行業能碳精益化管控 典型裝備能耗模型》；

l 《鋼鐵行業能碳精益化管控 典型裝備碳排放評估方法》

（3）預期成效

a.預期應用成效

面向鋼鐵行業的能碳智能管控解決方案大幅提升鋼鐵企業對于能源消耗和碳排放的精益化管控能力，取得以下應用成效：

l 典型產品能效提升2%，......

l 萬元產值能耗降低2%，.....

l 碳排放降低5%，......

l 運營成本下降2%，......

b.形成的知識產權

申請鋼鐵行業能碳精益化管控相關發明專利2項，獲得軟件著作權2項，研制行業/團體/企業標準（立項）3項。

（4）任務安排

面向鋼鐵行業的能碳智能管控解決方案攻關任務進度安排如下：

l 攻關任務中期：到2024年10月，完成能耗和碳排放可視化建模與仿真技術、多尺度能效動態評估技術、碳排放動態跟蹤與量化方法、節能減碳綜合優化技術研究，建立10種典型裝備/產線/流程多級能耗和碳排放模型，建立3種不同時間尺度和空間尺度生產流程能效動態評估模型，開發面向鋼鐵行業的數據和模型融合驅動的能碳智能管理平臺，支持端邊靈活部署及功能可剪裁，實現裝備、產線、流程能耗全面監測，以及端-邊-云協同的分布式能碳綜合優化管控。

l 攻關任務完成時：到2025年10月，完成鋼鐵行業能碳精益化管控3項相關團體標準研制并發布；在2家鋼鐵生產企業開展應用驗證，實現典型產品能效提升2%，萬元產值能耗降低2%，碳排放降低5%，運營成本下降2%；申請發明專利2項，獲得軟件著作權2項。

（二）攻關方向二

可參照示例（一）編寫。

（三）攻關方向三

可參照示例（一）編寫。

二、申報單位基礎條件

申報單位應從研發條件、技術能力、產品水平、典型應用案例等方面對揭榜基礎條件進行描述（不超過2000字）。

三、項目負責人與研發團隊

項目負責人的科研水平及主要成果，研發團隊整體情況介紹（不超過1000字）。

四、項目組織實施、保障措施、研發資金及風險分析

（一）組織實施機制

申報單位組織管理方式、協調機制、保障措施等（不超過1000字）。

（二）研發資金投入

申報單位研發資金投入概算（不超過1000字）。

（三）風險分析

從技術風險、市場風險、政策風險等幾方面分析項目執行可能面臨的風險并提出對策（不超過1000字）。

五、下一步應用和推廣計劃

項目攻關解決方案成果預期復制推廣計劃（不超過1000字）。

六、相關附件

申報單位必要的證明文件。

附件3

智能制造系統解決方案揭榜掛帥項目推薦匯總表

推薦單位（蓋章）：

注：1.本表由地方工業和信息化、市場監管主管部門等推薦單位填報。

2.推薦項目按優先次序排名。

3.所屬行業、所屬方向是指附件1智能制造系統解決方案揭榜掛帥任務中涉及的25個重點行業和21個攻關方向