关于发布未来工业互联网基础理论与关键技术重大研究计划2024年度项目指南的通告国科金发计〔2024〕167号国家自然科学基金委员会现发布未来工业互联网基础理论与关键技术重大研究计划2024年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请，国家自然科学基金委员会2024年8月29日未来工业互联网基础理论与关键技术重大研究计划2024年度项目指南未来工业互联网是新一代信息通信网络技术与工业制造深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,通过人机物的安全可靠智联,实现生产全要素、全产业链、全价值链的全面连接,推动制造业生产方式和企业形态根本性变革,形成全新的工业生产制造和服务体系,显著提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平，一、科学目标瞄准工业互联网国家重大战略需求,把握未来工业互联网发展趋势,创新工业互联网全要素互联的结构化组织机理、生产制造流程的柔性构造机制、产业链与价值链的网络化调控原理等基础理论与方法,突破一批核心关键技术,完成三个以上工业制造典型场景的集成示范验证,形成若干重大基础性原创成果,培养一批有国际影响力的人才和团队,推动工业互联网应用与服务的范式变革,为构建要素互联结构化、生产制造流程化、工业网络体系化的产业新生态奠定理论和技术基础,引领未来工业互联网的科学发展，面向未来工业互联网柔性化制造全流程的流畅性与稳定性要求,重点解决如何精准刻画未来工业互联网生产链制造全流程中的误差传播、有效识别生产流程的脆弱性、定量评估生产线重构的收敛性等问题，针对未来工业互联网生产制造的全产业链、全价值链耦合与复杂调控关系,重点解决如何从效率角度建立网络化产业链模型、从效用角度建立网络化价值链模型,如何实现跨产业链与价值链联动的多目标调控优化等问题，重点研究未来工业互联网生产制造的全产业链构建模型、全价值链构建模型、跨链耦合的网络化调控原理，围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,2024年度对于探索性强、选题新颖、前期研究基础较好、产学研用相结合的申请项目,将以培育项目方式予以资助,建议研究内容围绕以下方向:1.面向流程行业的虚实融合数字孪生建模与优化技术，针对工业互联网典型场景,研究面向多源异构传感器的多模态学习方法与匹配算法,实现异步跨模态数据的精准对齐;研究生产过程中在模态缺失条件下的信息融合表达与重构方法,支持异构模态信息不完备条件下的智能决策;研究模态样本不均衡情况下的多模态推理方法,支持异构数据源小样本情况下的跨域、跨模态关联推理;结合典型场景开展相关科学问题与关键技术演示验证，围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,2024年对于前期研究成果积累较好、对总体目标在理论和关键技术上有较大贡献、具备产学研用合作基础的申请项目,将以重点支持项目方式予以资助,重点支持方向如下:1.面向智能制造的行业大模型架构与算法，研究面向智能制造的行业大模型数据制备方法,探索领域知识驱动的高保真数据构造生成算法,建立针对多模态工业数据集的制备及质量评价理论;面向工业互联网智能制造大模型的云边高效训练与边端高效推理,探索分布式协同训练与推理机制,创新分布式模型训练与推理一体化的行业大模型架构与算法;研究针对工业模型机理约束下的大模型训练方法,探索模型推理结果的稳定生成方法;针对智能制造的典型应用场景,开展相关科学问题与关键技术的演示验证,与现有技术相比性能指标有显著提升，在汽车、航天等工业制造场景开展相关科学问题与关键技术演示验证,支持不少于50类异构边缘智能体的协同控制,连接设备不少于500台,提升生产效率20%以上，针对工业互联网柔性化制造流程的敏捷性和稳定性要求,探索制造系统柔性协同的物理机理,建立生产、输送和资源调度一体化的数学模型和优化决策理论,实现工业互联网柔性制造全流程云-边-端的高效协同与大规模任务需求精准适配;研究稳定高效的在线自适应优化算法,实现优化算法的稳定性快速分析与自适应生成，面向复杂产品的设计与研发,瞄准研发供应链及生产加工过程、销售运维过程等全产业链、全价值链中多主体高效协作的需求,通过集成本重大研究计划前期已布局项目的研究成果,主要包括全价值链中多主体自组织协同与决策的机理、全产业链要素协同配置与调控的新理论、双链联动下的价值关系发现与协同模式创新的新方法、双链融合的网络化智能协同的新机制、双链耦合与复杂调控的新技术等重点项目成果,构建支撑复杂产品研发的跨产业链与价值链联动的网络化调控和管理决策一体化的智能协同集成演示验证环境,进一步验证相关科学问题的解决情况,并在装备制造、航空航天、汽车、电子、纺织等行业中的不少于3个典型应用场景开展创新应用示范,加速前期布局项目研究成果的转化与落地，面向多品种变批量产品的个性化定制生产新模式,通过集成本重大研究计划前期已布局项目的研究成果,主要包括精准作业的人机协同控制与跨域实时优化、柔性装配机理建模与智能调控、柔性制造全流程质量在线评价与动态调控等重点项目成果,创新生产管控业务与资源解耦的“网、算、控”协同调控模式,构建基于开放自动化架构的工业互联网系统集成平台,搭建支撑生产制造流程柔性构造理论方法与技术的集成演示验证环境,进一步验证相关科学问题的解决情况,并在IC装备、装备制造、航空航天、冶金石化等不少于3个行业中的典型应用场景开展相关科学问题与关键技术的演示验证,加速前期布局项目研究成果的转化与落地，(一)要求研究与未来工业互联网相关的基础科学问题,即在申请书中需要明确解释研究对象的具体应用场景及需求,需要明确研究问题对全要素互联的结构化组织机理、生产制造流程的柔性构造理论与方法、产业链与价值链的网络化调控原理等核心科学问题的贡献。