工業(yè)自動(dòng)化組件專題分析報(bào)告

工業(yè)自動(dòng)化組件專題分析報(bào)告

重點(diǎn)解決增材制造領(lǐng)域微觀成形機(jī)理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學(xué)問題，突破一批重點(diǎn)成形工藝及裝備產(chǎn)品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫(yī)療等領(lǐng)域開展應(yīng)用，引領(lǐng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成創(chuàng)新設(shè)計(jì)、材料及制備、工藝及裝備、核心零部件、計(jì)量、軟件、標(biāo)準(zhǔn)等相對(duì)完善的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)體系，結(jié)合重大需求開展應(yīng)用示范，具備開展大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)?；谠霾闹圃斓墓に囂匦院蛻?yīng)用需求，開展增材制造專用金屬和非金屬材料的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)研究，最大限度地發(fā)揮增材制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大幅度拓展增材制造的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。智能制造與裝備制造業(yè)概述智能制造是基于新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等特征，旨在提高制造業(yè)質(zhì)量、效益和核心競(jìng)爭力的先進(jìn)生產(chǎn)方式。作為制造強(qiáng)國建設(shè)的主攻方向，智能制造發(fā)展水平關(guān)乎我國未來制造業(yè)的全球地位，對(duì)于加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，鞏固壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基，構(gòu)建新發(fā)展格局，建設(shè)數(shù)字中國具有重要作用。智能制造以工藝裝備為核心，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過制造技術(shù)突破、工藝創(chuàng)新和業(yè)務(wù)流程再造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。智能制造是一種先進(jìn)的生產(chǎn)方式，怎樣生產(chǎn)和用什么生產(chǎn)則依賴于裝備制造業(yè)提供具體的智能制造裝備。裝備制造業(yè)的技術(shù)水平是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。智能制造裝備集機(jī)械系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等多種技術(shù)于一體，具備高速、高精度、高實(shí)時(shí)響應(yīng)的作業(yè)性能，是有效減少生產(chǎn)過程對(duì)人力勞動(dòng)的依賴，顯著提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)精度和生產(chǎn)質(zhì)量的先進(jìn)工業(yè)裝備。智能制造裝備具有感知、控制、決策、執(zhí)行、數(shù)據(jù)閉環(huán)反饋功能，是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的高度集成。先進(jìn)工藝、信息技術(shù)與智能制造裝備的深度融合，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能制造。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進(jìn)我國激光制造技術(shù)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，大幅提升我國高端激光制造技術(shù)與裝備的國際競(jìng)爭力。（一）激光與材料的相互作用機(jī)理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領(lǐng)域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復(fù)雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應(yīng)用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機(jī)理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質(zhì)表面制造、精細(xì)制造、極端微結(jié)構(gòu)、高精高效制造等制造機(jī)制與實(shí)現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動(dòng)力學(xué)，掌握激光晶體/光學(xué)晶體、半導(dǎo)體激光芯片等激光器關(guān)鍵功能部件的國產(chǎn)化。針對(duì)高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導(dǎo)體大功率激光器制造技術(shù)、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術(shù)、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長激光器制造技術(shù)等方面的研究，開展激光器標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高性能激光器及核心關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。（三）復(fù)雜構(gòu)件表面的激光精細(xì)制造技術(shù)與裝備研究激光表面精細(xì)制造、激光清洗、激光拋光等核心技術(shù)，探索器件表面功能性結(jié)構(gòu)的激光高質(zhì)、高效制造機(jī)理與新技術(shù)，研究關(guān)鍵構(gòu)件表面微結(jié)構(gòu)成形機(jī)理與實(shí)現(xiàn)方法，并掌握激光光束路徑規(guī)劃及高速掃描、激光制造裝備在線監(jiān)測(cè)與補(bǔ)償、激光制造過程精密在線檢測(cè)等裝備關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)航空航天、微電子、生物醫(yī)療等領(lǐng)域典型復(fù)雜構(gòu)件的激光精密加工技術(shù)與裝備，提升國產(chǎn)激光制造技術(shù)與裝備的競(jìng)爭力。（四）大功率激光高效制造技術(shù)與裝備研究特殊工況下的激光制造機(jī)理與失效行為，突破大型構(gòu)件激光制造裝備的設(shè)計(jì)制造技術(shù)瓶頸，攻克大型構(gòu)件定位、質(zhì)量在線檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強(qiáng)化、激光焊接以及激光復(fù)合制造等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)面向飛機(jī)、船舶、高鐵等大型構(gòu)件制造中的高端激光制造技術(shù)、裝備與標(biāo)準(zhǔn)。（五）先進(jìn)激光精密微細(xì)制造技術(shù)與裝備針對(duì)航空航天、微電子、新型微小航空器件、光子集成器件等領(lǐng)域，突破激光衍射極限的納米尺度制造、復(fù)雜微納操縱及激光納米連接、激光光束整形與協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)硬脆材料高效精密制造、異種材料的激光高性能連接制造、極端微納結(jié)構(gòu)精細(xì)制造等技術(shù)與裝備，并設(shè)計(jì)和加工若干具有重大應(yīng)用前景的新型功能器件。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展情況及發(fā)展趨勢(shì)（一）運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)高可靠性是指產(chǎn)品可在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，通常以平均無故障時(shí)間來界定。工業(yè)裝備能夠長期、穩(wěn)定地可靠運(yùn)行是用戶的最基本要求?，F(xiàn)代工業(yè)場(chǎng)景下，裝備的系統(tǒng)復(fù)雜度提升，非確定性因素增加。作為裝備的大腦，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)需在面對(duì)各種作業(yè)環(huán)境和需求變化的情況下，消除整體系統(tǒng)的非確定性，保證裝備的長期穩(wěn)定有效運(yùn)行。隨著運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，軟件的可靠性主要體現(xiàn)在其容錯(cuò)能力和代碼強(qiáng)健性上，而對(duì)于硬件來說，在持續(xù)降低系統(tǒng)功耗的同時(shí)，提升其在各種嚴(yán)苛環(huán)境下（高溫高濕、超低溫和溫度沖擊、粉塵油污、腐蝕性氣體、金屬顆粒物、強(qiáng)電磁干擾等）的抗干擾能力、7×24小時(shí)運(yùn)行環(huán)境中抗疲勞強(qiáng)度、抗擾動(dòng)能力和信號(hào)鏈傳遞損失與補(bǔ)償?shù)?。作為智能制造裝備的核心基礎(chǔ)部件，高可靠性對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制器系統(tǒng)來說是一項(xiàng)基本的核心要求。一方面，在生產(chǎn)過程中需采用經(jīng)過嚴(yán)格篩選測(cè)試的優(yōu)質(zhì)元器件，組裝過程也應(yīng)具備嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序，以確保裝備長期使用時(shí)的高穩(wěn)定性和高可靠性。另一方面，運(yùn)行中控制系統(tǒng)的故障源經(jīng)常來自于各類連接點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)部件擾動(dòng)。如何減少連接，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)安全，以更加緊湊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的控制過程，在保證可靠性的同時(shí)，還要能夠支撐更加復(fù)雜的算力需求。實(shí)時(shí)性作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，是指事件發(fā)生的時(shí)間確定性（相對(duì)與絕對(duì)的確定），以及在此基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)和快速性，這對(duì)設(shè)備和任務(wù)間的時(shí)間同步精度，以及系統(tǒng)中的任務(wù)執(zhí)行效率提出了新的要求。實(shí)時(shí)性需要解決在保證運(yùn)動(dòng)控制事件的時(shí)間確定性情況下系統(tǒng)的冗余安全、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中信息實(shí)時(shí)交互、多時(shí)鐘源協(xié)同精準(zhǔn)補(bǔ)償，復(fù)雜系統(tǒng)相位控制中的高速信號(hào)處理和大型軟件的實(shí)時(shí)性處理等等。高速高精度是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在性能上永恒的追求，面對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，高速高精的具體指標(biāo)有所不同，但總體指標(biāo)要基于被控對(duì)象的模型辨識(shí)，對(duì)速度和控制精度進(jìn)行自適應(yīng)和自優(yōu)化，取得綜合性全局最優(yōu)。類似木桶效應(yīng)，一個(gè)系統(tǒng)的整體性能取決于最短的木板。輸入激勵(lì)信號(hào)源的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與被控對(duì)象響應(yīng)能力是否匹配，系統(tǒng)各控制環(huán)節(jié)的同步性，傳感反饋的物理分辨率精度，系統(tǒng)模型辨識(shí)的線性化能力，機(jī)械系統(tǒng)諧振頻率和動(dòng)剛度特征，關(guān)鍵部件熱傳導(dǎo)與熱輻射效應(yīng)，信號(hào)鏈完整度、擾動(dòng)頻域是否與工作頻域重合等，都會(huì)制約系統(tǒng)整體高速高精度性能指標(biāo)的達(dá)成，成為最短的那塊木板。（二）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)開放性代表系統(tǒng)要為用戶打開二次技術(shù)開發(fā)、工藝快速迭代升級(jí)的技術(shù)路徑，并為用戶自身核心競(jìng)爭力構(gòu)建提供必要的技術(shù)手段。靈活性意指系統(tǒng)要能適應(yīng)各種復(fù)雜工藝要求的能力，既有性能上的深度和功能上的寬度，還要具備多源異構(gòu)系統(tǒng)的重構(gòu)便利性。易用性表示系統(tǒng)需具備人機(jī)交互的友好、直觀、簡便，安裝調(diào)試的簡潔、安全，運(yùn)行維護(hù)的可預(yù)測(cè)、便捷和低成本。在現(xiàn)代智能制造更高精度、效率和制程柔性化的需求下，未來運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的核心需求之一為實(shí)現(xiàn)開放性、靈活性、易用性的統(tǒng)一。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備采用的電機(jī)和I/O數(shù)量有限，往往采用一對(duì)一直連的方式連接。直連方式最大的問題在于布線復(fù)雜，線纜使用量較大，同時(shí)傳輸信號(hào)極易受到干擾。為解決這些問題，各裝備或部件廠商紛紛采用高速工業(yè)總線連接伺服驅(qū)動(dòng)器及運(yùn)動(dòng)控制器，網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)明顯。采用高速工業(yè)總線后，運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器和I/O模塊之間除了常規(guī)的控制命令及反饋信息傳遞外，還可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器的各類參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜靈活的控制要求，設(shè)備連接的軸數(shù)和I/O數(shù)量也不斷增加。在數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢(shì)下，工業(yè)總線作為工業(yè)數(shù)字血管的重要性日益凸顯。逐漸成長為現(xiàn)代工業(yè)體系內(nèi)一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，并作為智能制造體系的底層核心技術(shù)支撐，成為制造大國產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。在新的工業(yè)體系中，工業(yè)數(shù)據(jù)成為制造業(yè)的血液，居于核心位置。以工業(yè)數(shù)據(jù)為脈絡(luò)，整個(gè)智能制造邏輯重構(gòu)為數(shù)據(jù)產(chǎn)生（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)）、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理與價(jià)值發(fā)掘幾個(gè)環(huán)節(jié)。從制造效率及工業(yè)大數(shù)據(jù)安全可靠角度看，制造業(yè)領(lǐng)域必須完整實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)總線到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)的技術(shù)升級(jí)。未來工業(yè)場(chǎng)景下，對(duì)工業(yè)裝備的控制已經(jīng)不僅僅是幾個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)控制和邏輯控制，而是基于全互聯(lián)的綜合系統(tǒng)控制。從底層的智能傳感、控制決策、數(shù)據(jù)信息交互到基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的分析決策，全鏈打通，實(shí)現(xiàn)端到端、端到云的大系統(tǒng)閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)單臺(tái)裝備、柔性工作站和工作島及自動(dòng)化產(chǎn)線的綜合運(yùn)維成本降低、產(chǎn)品生命周期優(yōu)化、生產(chǎn)效率提升、節(jié)能環(huán)保等多方面的進(jìn)步。不同于過去Profinet、EtherCAT等工業(yè)上已經(jīng)具備的工業(yè)總線概念，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全互聯(lián)（高速工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全與互聯(lián)互通）從標(biāo)準(zhǔn)、架構(gòu)、交互、數(shù)據(jù)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)乃至生態(tài)等各個(gè)方面都要考慮安全可信體系的建立，還要考慮多主從架構(gòu)的數(shù)據(jù)安全與高度同步、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路的多級(jí)實(shí)時(shí)與可靠性、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼叭ブ行幕?、分布式?shù)據(jù)存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)處理、共性模型算法提取與深化，以及智能算力分布等多維技術(shù)研發(fā)、耦合驗(yàn)證和復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用。新型電子制造關(guān)鍵裝備面向?qū)捊麕О雽?dǎo)體器件、光通訊器件、MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）器件、功率電子器件、新型顯示、半導(dǎo)體照明、高效光伏等泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的巨大市場(chǎng)需求，開展關(guān)鍵裝備與工藝的研究，重點(diǎn)解決電子器件關(guān)鍵材料裝備、器件制造裝備等高端裝備缺乏關(guān)鍵技術(shù)、可靠性低、工藝開發(fā)不足等問題，推動(dòng)新技術(shù)研發(fā)與關(guān)鍵裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建高端電子制造裝備自主創(chuàng)新體系。（一）寬禁帶半導(dǎo)體/半導(dǎo)體照明等關(guān)鍵裝備研究針對(duì)碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等為代表的寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)關(guān)鍵制造裝備的需求，開展大尺寸（6吋）寬禁帶半導(dǎo)體材料制備、器件制造、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備與工藝研究。針對(duì)高亮度半導(dǎo)體照明（LED、OLED）大生產(chǎn)線對(duì)制造裝備的需求，開展大產(chǎn)能材料制備、器件制造、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備研發(fā)，掌握核心技術(shù)與工藝，滿足大生產(chǎn)線要求。（二）光通訊器件關(guān)鍵裝備及工藝研究針對(duì)光通訊器件制造對(duì)裝備的需求，重點(diǎn)圍繞硅基光電子芯片工藝裝備、InP（銦磷）基等光電子芯片工藝裝備、光纖器件工藝裝備、光電子器件耦合封裝等關(guān)鍵裝備等開展研究，掌握核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用，提升國內(nèi)光通訊器件制造能力及工藝水平。（三）MEMS器件/電力電子器件等關(guān)鍵裝備與工藝研究針對(duì)MEMS器件、電力電子器件等領(lǐng)域?qū)ρb備的特殊工藝需求，開展材料制備、芯片制造、特種封裝、性能檢測(cè)等關(guān)鍵裝備與工藝的研發(fā)，掌握關(guān)鍵技術(shù)、開發(fā)特色工藝，提高國產(chǎn)裝備的工藝適應(yīng)性及可靠性。研究基于國產(chǎn)裝備為主的成套工藝，完成對(duì)國產(chǎn)裝備的工藝優(yōu)化、可靠性驗(yàn)證及集成應(yīng)用，打造自主產(chǎn)業(yè)鏈，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭力。（四）高效光伏電池關(guān)鍵裝備及工藝研究針對(duì)下一代高效光伏電池技術(shù)（PERC、HIT、黑硅電池等）對(duì)關(guān)鍵裝備及工藝的需求，開展大產(chǎn)能、高轉(zhuǎn)換效率光伏電池制造工藝裝備、自動(dòng)化制造裝備、核心工藝等研究，降低電池片制造成本，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到國際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)批量銷售。（五）新材料，新器件關(guān)鍵電子裝備與核心部件研究針對(duì)石墨烯、碳基電子器件、柔性顯示、光互聯(lián)等國際上不斷出現(xiàn)的新材料、新器件、新工藝對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)相關(guān)的裝備需求，開展面向電子器件應(yīng)用石墨烯材料制備裝備、大面積轉(zhuǎn)移裝備、石墨烯電子器件制造裝備、柔性顯示有機(jī)膜材料制備裝備、柔性顯示有機(jī)器件制造及檢測(cè)裝備、碳基電子器件制造裝備、光互聯(lián)器件制備裝備、高密度封裝等方面的關(guān)鍵裝備開發(fā)，滿足研發(fā)或產(chǎn)業(yè)化需求，推動(dòng)新技術(shù)研發(fā)與裝備研發(fā)的協(xié)同發(fā)展。極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝針對(duì)移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)、新能源、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域大宗產(chǎn)品制造需求，重點(diǎn)圍繞28-14納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工藝、裝備和關(guān)鍵材料的協(xié)同布局，形成28-14納米裝備、材料、工藝、封測(cè)等較完善的產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈專項(xiàng)成果的規(guī)?；瘧?yīng)用，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的改善和技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)。（一）光刻機(jī)及核心部件研發(fā)干式光刻機(jī)產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)銷售；研制28納米浸沒式光刻機(jī)產(chǎn)品，進(jìn)入大生產(chǎn)線考核；開展配套光學(xué)系統(tǒng)、雙工件臺(tái)等核心部件產(chǎn)品研發(fā)，并集成到整機(jī)；構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)，提升光刻機(jī)自主創(chuàng)新能力；建設(shè)光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)等關(guān)鍵部件生產(chǎn)基地，具備批量生產(chǎn)能力。（二）高端關(guān)鍵裝備及零部件面向集成電路14-10納米先進(jìn)工藝，重點(diǎn)開展刻蝕、薄膜、化學(xué)機(jī)械處理、摻雜和檢測(cè)等關(guān)鍵裝備及其配套核心零部件產(chǎn)品研發(fā)，通過大生產(chǎn)線考核并進(jìn)入銷售。（三）成套工藝及知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）庫以移動(dòng)通信應(yīng)用為重點(diǎn)，開發(fā)14納米及相關(guān)產(chǎn)品工藝；以大數(shù)據(jù)應(yīng)用為重點(diǎn)，開發(fā)立體堆疊閃存（3D-D）存儲(chǔ)器工藝，開展7-5納米關(guān)鍵技術(shù)研究；面向新能源、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域大宗產(chǎn)品制造需求，開發(fā)特色產(chǎn)品工藝平臺(tái)；取得核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)際應(yīng)用。（四）關(guān)鍵材料面向45-28-14納米集成電路工藝，重點(diǎn)研發(fā)300毫米硅片、深紫外光刻膠、拋光材料、超高純電子氣體、濺射靶材等關(guān)鍵材料產(chǎn)品，通過大生產(chǎn)線應(yīng)用考核認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化銷售；研發(fā)相關(guān)超高純?cè)牧袭a(chǎn)品，構(gòu)建材料應(yīng)用工藝開發(fā)平臺(tái)，支撐關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)體系建設(shè)與發(fā)展。（五）封裝測(cè)試面向移動(dòng)互聯(lián)和汽車電子等重大領(lǐng)域需求，圍繞處理器、存儲(chǔ)器、14-10納米工藝節(jié)點(diǎn)晶圓等產(chǎn)品開發(fā)下一代封裝集成與測(cè)試新技術(shù)以及相關(guān)的關(guān)鍵裝備和材料產(chǎn)品；實(shí)現(xiàn)可集成數(shù)?；旌想娐贰⑸漕l、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）和光電等多功能異質(zhì)材料芯片的三維系統(tǒng)集成技術(shù)的量產(chǎn)應(yīng)用；建成有影響力的封裝集成產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，取得較完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。增材制造重點(diǎn)解決增材制造領(lǐng)域微觀成形機(jī)理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學(xué)問題，突破一批重點(diǎn)成形工藝及裝備產(chǎn)品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫(yī)療等領(lǐng)域開展應(yīng)用，引領(lǐng)增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成創(chuàng)新設(shè)計(jì)、材料及制備、工藝及裝備、核心零部件、計(jì)量、軟件、標(biāo)準(zhǔn)等相對(duì)完善的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)體系，結(jié)合重大需求開展應(yīng)用示范，具備開展大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)。（一）增材制造控形控性的科學(xué)基礎(chǔ)探索增材制造自由成形過程的成形幾何精度、成形效率、材料組織結(jié)構(gòu)與性能的形成規(guī)律與關(guān)鍵影響因素和控制方法，為提升增材制造工藝技術(shù)和裝備設(shè)計(jì)水平提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐，并為形成重大原創(chuàng)性增材制造新技術(shù)提供科學(xué)指引。（二）基于增材制造的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展基于增材制造工藝特性，融合力學(xué)、物理與化學(xué)多種功能的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，為結(jié)構(gòu)整體化、輕量化、高性能化和滿足聲、光、電、磁、熱等多功能化提供設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件，支撐我國高端裝備的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)和跨越式技術(shù)發(fā)展。（三）增材制造專用材料制備技術(shù)基于增材制造的工藝特性和應(yīng)用需求，開展增材制造專用金屬和非金屬材料的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)研究，最大限度地發(fā)揮增材制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大幅度拓展增材制造的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域。（四）增材制造的核心裝備設(shè)計(jì)與制造技術(shù)針對(duì)激光/電子束選區(qū)熔化、激光選區(qū)燒結(jié)、高能束金屬沉積成形、光固化、激光沉積打印、微滴噴射3D打印、熔融沉積造型等已經(jīng)展示重大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用價(jià)值的增材制造技術(shù)，開展相關(guān)裝備設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的深入研究，占據(jù)增材制造產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端。（五）評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)研究制定增材制造的材料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、裝備標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等7個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)體系，為增材制造的廣泛產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，并顯著增強(qiáng)我國增材制造技術(shù)的國際競(jìng)爭力。智能工廠適應(yīng)工廠智能化的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)研發(fā)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能工廠共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、技術(shù)的工程化和產(chǎn)業(yè)化。提升我國工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的整體創(chuàng)新水平和自主裝備能力，滿足國家科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的重大戰(zhàn)略需求。（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與系統(tǒng)針對(duì)物理信息系統(tǒng)中信息與物理交叉融合造成的復(fù)雜性系統(tǒng)問題，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)模型，攻克以智能工廠為對(duì)象的全網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)，給出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能力、性能分析與評(píng)價(jià)方法。重點(diǎn)研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化架構(gòu)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的泛在感知網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和實(shí)時(shí)控制技術(shù)、多源異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與語義化互操作技術(shù)、動(dòng)態(tài)自組織軟件定義的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)。攻克大規(guī)模、異構(gòu)、高實(shí)時(shí)、高安全、可重構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠應(yīng)用，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能工廠測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)。（二）智能控制器與系統(tǒng)以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，研制新型、高端、可信智能控制器，提升工廠制造過程和制造裝備的自有處理能力和智能水平。重點(diǎn)研究智能裝備CPS型控制器與關(guān)鍵技術(shù)、基于移動(dòng)互聯(lián)的智能產(chǎn)線控制管理器、高可信多重冗余控制系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)、新一代SCADA系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)、工業(yè)組態(tài)和工業(yè)監(jiān)控等工業(yè)軟件、精密系統(tǒng)裝配過程數(shù)據(jù)采集與控制裝置。攻克云端服務(wù)、高實(shí)時(shí)任務(wù)、高可信控制共性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真、全分布式控制、多種控制器無縫集成。（三）制造過程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制與優(yōu)化針對(duì)智能工廠的工程化基礎(chǔ)方法和實(shí)施手段，研究開發(fā)面向CPS的工程工具和實(shí)時(shí)在線優(yōu)化控制工具以及先進(jìn)的模型庫知識(shí)庫，提升智能工廠的工程應(yīng)用目標(biāo)。重點(diǎn)研究生產(chǎn)過程與設(shè)備的建模仿真與優(yōu)化控制技術(shù)、先進(jìn)制造智能服務(wù)體系與全流程智能優(yōu)化技術(shù)、全過程的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取分析與信息整合技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)語義化編程技術(shù)與組態(tài)工具、分子級(jí)表征建模工具與在線實(shí)時(shí)優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)、模塊化協(xié)同設(shè)計(jì)工具與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)。攻克分子級(jí)表征與建模、多層域多尺度建模、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于知識(shí)和數(shù)據(jù)的仿真模擬與實(shí)時(shí)優(yōu)化、在線服務(wù)與全流程優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)與控制優(yōu)化系統(tǒng)工具與平臺(tái)。（四）CPS制造執(zhí)行系統(tǒng)與運(yùn)營管理針對(duì)智能工廠的生產(chǎn)要素、能效管理、智能決策和生產(chǎn)服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)，研究基于互聯(lián)網(wǎng)+智能工廠的運(yùn)營管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能工廠平臺(tái)化方法的建立和實(shí)施。重點(diǎn)研究基于云平臺(tái)的CPS制造執(zhí)行系統(tǒng)、制造過程能效仿真、監(jiān)測(cè)與管控技術(shù)、生產(chǎn)要素的狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷與健康管理技術(shù)、企業(yè)級(jí)輔助決策智能化與可視化平臺(tái)。攻克服務(wù)總線、動(dòng)態(tài)配置、能效模型、生產(chǎn)要素模型、可視化呈現(xiàn)、智能輔助決策關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能工廠的運(yùn)營管理。（五）智能工廠的可重構(gòu)技術(shù)及原型平臺(tái)針對(duì)智能工廠批量化定制需求，研究工控系統(tǒng)可重構(gòu)技術(shù)，研制智能工廠原型平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線裝備、制造過程和云平臺(tái)服務(wù)資源可重構(gòu)能力。重點(diǎn)研究裝備控制器可重構(gòu)技術(shù)、產(chǎn)線可重構(gòu)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)可重構(gòu)技術(shù)、智能工廠可重構(gòu)原型平臺(tái)。攻克裝備控制系統(tǒng)可重構(gòu)技術(shù)、產(chǎn)線裝備可重構(gòu)技術(shù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可重構(gòu)技術(shù)、云平臺(tái)服務(wù)資源可重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集成可重構(gòu)技術(shù)的智能工廠原型平臺(tái)。智能機(jī)器人推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)與人工智能等新一代信息技術(shù)深度融合，突破共性關(guān)鍵技術(shù)，形成具有國際競(jìng)爭力的機(jī)器人產(chǎn)品，協(xié)同標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)與系統(tǒng)建設(shè)、以及典型示范應(yīng)用，支撐我國機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)向高端發(fā)展。（一）智能機(jī)器人基礎(chǔ)前沿技術(shù)結(jié)合機(jī)器人與以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)深度融合的國際發(fā)展趨勢(shì)，開展機(jī)構(gòu)/材料/驅(qū)動(dòng)/傳感/控制與仿生的創(chuàng)新技術(shù)、智能機(jī)器人感知與認(rèn)知技術(shù)、智能機(jī)器