各有關單位：

　　接國家自然科學基金委員會通知，“未來工業互聯網基礎理論與關鍵技術”重大研究計劃2020年度項目指南已經發布，請申請人按項目指南中所述的要求和注意事項申請。

“未來工業互聯網基礎理論與關鍵技術”重大研究計劃2020年度項目指南

未來工業互聯網是新一代信息通信網絡技術與工業制造深度融合的全新工業生態、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，實現生產全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接，推動制造業生產方式和企業形態根本性變革，形成全新的工業生產制造和服務體系，顯著提升制造業數字化、網絡化、智能化發展水平。

　　本重大研究計劃瞄準工業互聯網國家重大戰略需求，圍繞未來工業互聯網的重大核心科學問題，打通未來工業互聯網基礎研究、原始創新的“最先一公里”和科技成果轉化、產業市場化應用的“最后一公里”，為我國工業互聯網發展水平走在國際前列奠定理論和技術基礎。

　　一、科學目標

　　瞄準工業互聯網國家重大戰略需求，把握未來工業互聯網發展趨勢，創新工業互聯網全要素互聯的結構化組織機理、生產制造流程的柔性構造機制、產業鏈與價值鏈的網絡化調控原理等基礎理論與方法，突破一批核心關鍵技術，完成三個以上工業制造典型場景的集成示范驗證，形成若干重大基礎性原創成果，培養一批有國際影響力的人才和團隊，推動工業互聯網應用與服務的范式變革，為構建要素互聯結構化、生產制造流程化、工業網絡體系化的產業新生態奠定理論和技術基礎，引領未來工業互聯網的科學發展。

　　二、核心科學問題

　　本重大研究計劃針對未來工業互聯網生產要素互聯的時空關系演變及調控規律這一核心問題，圍繞以下三個科學問題展開研究：

　　（一）全要素互聯的結構化組織機理。

　　針對未來工業互聯網人機物全要素安全可靠互聯的系統復雜性難題，重點解決如何刻畫未來工業互聯網全要素互聯的聯接關系與結構關系，如何度量其復雜性并構建相互控制關系等問題。重點研究未來工業互聯網按需聯接的本征模型與調控機理、生產要素數據多維表征及結構化組織機理、全要素互聯的系統熵理論。

　　（二）生產制造流程的柔性構造理論與方法。

　　面向未來工業互聯網柔性化制造全流程的流暢性與穩定性要求，重點解決如何精準刻畫未來工業互聯網生產鏈制造全流程中的誤差傳播、有效識別生產流程的脆弱性、定量評估生產線重構的收斂性等問題。重點研究未來工業互聯網柔性化制造全流程的容差分析與傳播模型、全流程穩定性構建方法、全流程重構的理論與方法。

　　（三）產業鏈與價值鏈的網絡化調控原理。

　　針對未來工業互聯網生產制造的全產業鏈、全價值鏈耦合與復雜調控關系，重點解決如何從效率角度建立網絡化產業鏈模型、從效用角度建立網絡化價值鏈模型，如何實現跨產業鏈與價值鏈聯動的多目標調控優化等問題。重點研究未來工業互聯網生產制造的全產業鏈構建模型、全價值鏈構建模型、跨鏈耦合的網絡化調控原理。

　　三、2020年度重點資助研究方向

　　（一）培育項目。

　　圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，2020年度對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好、產學研用相結合的申請項目，將以培育項目方式予以資助，建議研究內容圍繞以下方向：

　　1.生產要素多維數據表征方法與結構化組織機理。

　　探索語義信息與領域知識混合的人機物全要素表征方法與結構化組織機理，研究生產要素數據生成、轉換、傳輸規律，多源異構數據資源的統一表征與融合管理機制，面向制造服務比特流、信息流、知識流互動的多維數據結構化組織與高效分發技術等，實現對生產全要素互聯的聯接關系與結構關系的精準刻畫。

　　2.網絡化全流程制造的容差分析與傳播模型。

　　探索多器件參數、多特征、多時間尺度的網絡化全流程制造的容差分析新原理，研究與網絡化全流程制造工藝兼容的容差分析方法和傳播模型，提出適用于不同場景的網絡化全流程制造工藝新型容差設計體系，突破傳統傳播模型精度低、可擴展性差的技術瓶頸。

　　3.面向制造過程的安全可靠互聯理論與方法。

　　探索復雜環境下生產設備、控制系統等生產要素間安全可靠傳輸的新方法，研究工業制造各類數據采集/傳輸/控制的安全可靠互聯模型、生產要素標識安全認證方法與高效協商機制，支撐復雜環境下生產要素間的安全可靠互聯。

　　4.面向工業互聯網復雜系統的拓撲幾何結構理論。

　　探索面向未來工業互聯網的人機物全要素互聯的幾何原理，研究相關復雜系統的拓撲結構與連通性，拓展多層次、多維度復雜網絡穩定運行相關理論。

　　（二）重點支持項目。

　　圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，2020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.按需聯接的工業互聯網新型體系架構與信息模型。

　　針對未來工業互聯網中非確定性業務需求與網絡效率的矛盾，研究按需聯接的新型網絡體系架構，實現業務信息與網絡體系泛在融合。研究全鏈條生產要素信息模型與網絡化表征方法，建立比特流、信息流、知識流互動的人機物協同計算與高效分發機制，突破信息中心網絡、網內泛在計算、網內功能虛擬化等理論與技術。選擇典型應用示范場景，建立未來工業互聯網按需聯接服務質量評估體系，開展模型和架構的有效性仿真驗證，網絡連接生產要素規模不小于10000個。

　　2.基于語義驅動的工業互聯網原生智簡組織理論。

　　針對未來工業互聯網的復雜組織結構，研究原生語義信息的表征與編碼理論、極化處理新方法，突破信源-信道協同傳輸、語義驅動的智能信號處理等關鍵技術，引入系統熵度量，建立基于語義驅動的工業互聯網原生智簡組織理論，支撐工業互聯網智能簡約組織與自主演進。面向智能制造等場景，開展理論與方法的有效性驗證，在百萬量級網絡節點規模下系統能效提升2個數量級，端到端業務重構時延降低1個數量級。

　　3.工業互聯網人機物全要素協同機理。

　　針對未來工業互聯網柔性化制造全流程的流暢性與穩定性要求，研究工業互聯網結構、計算、交互與管理的復雜性，突破比特流、信息流、知識流的“互動”瓶頸，提出新一代工業互聯網智能協同預測、決策和管控方法，支撐生產全要素、全產業鏈和全價值鏈的網絡化協同。面向航空航天、化工等典型場景，開展生產全流程優化或大規模供應鏈協同管控機理和方法的有效性驗證，支持百萬級工業互聯網資源調度管控、毫秒級單點云邊協同數據智能處理和調度控制閉環。

　　4.復雜場景精準作業的跨域協同與實時控制。

　　針對高危險復雜生產場景下高精密作業的行業需求，研究基于跨域協同容差分析與誤差實時控制的人機協同精準作業新理論、新方法，突破離散生產過程流程化構建、容差分析的跨域信息建模與互操作、人機操作級協同的高實時交互、動態環境的高精度操作優化控制等關鍵技術。面向特殊行業需求，開展復雜場景精準作業的跨域協同與實時控制理論與方法的有效性驗證，人機協作的時間同步精度達到微秒級。

　　5.工業制造系統的跨時空多粒度制造資源配置與調控理論。

　　針對未來工業互聯網生產要素互聯的時空關系演變及調控問題，研究工業互聯網動態演化、資源柔性配置與優化調控理論方法，揭示生產流通系統的資源要素及其作用機理，突破多粒度生產流通單元的態勢感知與認知分析、網絡自組織新架構與協同調控等關鍵技術，建立生產流通系統資源要素的高效配置、可信柔性協同以及體系化優化調控運行方式。面向高端裝備、消費電子等行業，開展理論與方法的有效性驗證，資源配置效率和協同運行效率提升50%以上。

　　四、項目遴選的基本原則

　　（一）緊密圍繞核心科學問題，鼓勵有價值的前沿探索和創新研究。

　　（二）優先資助能解決未來工業互聯網中的實際難題、具有應用前景的研究項目。

　　（三）鼓勵多學科交叉研究。

　　（四）重點資助具有良好研究基礎和前期積累、對總體目標有直接貢獻的研究項目。

　　五、2020年度資助計劃

　　2020年度擬資助培育項目10項左右，直接費用的平均資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2021年1月1日-2023年12月31日”；擬資助重點支持項目5項左右，直接費用的平均資助強度約為260萬元/項，資助期限為3年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2021年1月1日-2023年12月31日”。

　　六、申請要求及注意事項

　　（一）申請條件。

　　本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

　　1.具有承擔基礎研究課題的經歷；

　　2.具有高級專業技術職務（職稱）。

　　在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

　　（二）限項申請規定。

　　1.申請人同年只能申請1項重大研究計劃項目（其中：重大研究計劃項目中的集成項目和戰略研究項目除外）；上一年度獲得重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）資助的項目負責人，本年度不得作為申請人申請重大研究計劃項目。

　　2.申請和承擔項目總數的限制規定。

　　（1）除特別說明外，申請當年資助期滿的項目不計入申請和承擔總數范圍。具有高級專業技術職務（職稱）的人員，申請（包括申請人和主要參與者）和正在承擔（包括負責人和主要參與者）以下類型項目總數合計限為2項：面上項目、重點項目、重大項目、重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）、聯合基金項目、青年科學基金項目、地區科學基金項目、優秀青年科學基金項目、國家杰出青年科學基金項目、重點國際（地區）合作研究項目、直接費用大于?200?萬元/項的組織間國際（地區）合作研究項目（僅限作為申請人申請和作為負責人承擔，作為主要參與者不限）、國家重大科研儀器研制項目（含承擔國家重大科研儀器設備研制專項項目）、基礎科學中心項目、資助期限超過?1?年的應急管理項目、原創探索計劃項目以及資助期限超過?1?年的專項項目[特殊說明的除外；應急管理項目中的局（室）委托任務及軟課題研究項目、專項項目中的科技活動項目除外]。

　　具有高級專業技術職務（職稱）的人員作為主要參與者正在承擔的 2019 年（含）以前批準資助的項目不計入申請和承擔總數范圍，2020 年（含）以后申請（包括申請人和主要參與者）和批準（包括負責人和主要參與者）項目計入申請和承擔總數范圍。

　　（2）不具有高級專業技術職務（職稱）人員申請和承擔項目總數：作為申請人申請和作為項目負責人正在承擔的項目數合計限為?1?項； 在保證有足夠的時間和精力參與項目研究工作的前提下，作為主要參與者申請或者承擔各類型項目數量不限。晉升為高級專業技術職務（職稱）后，原來作為負責人正在承擔的項目計入申請和承擔項目總數范圍，原來作為主要參與者正在承擔的項目不計入。

　　3.計入申請和承擔項目總數的部分項目類型的特殊要求。

　　（1）優秀青年科學基金項目和國家杰出青年科學基金項目申請時不計入申請和承擔總數范圍；正式接收申請到自然科學基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計入申請和承擔總數范圍。

　　（2）基礎科學中心項目申請時不計入申請和承擔總數范圍；正式接收申請到自然科學基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計入申請和承擔總數范圍。基礎科學中心項目負責人及主要參與者（骨干成員）在結題前不得作為申請人申請重大研究計劃項目。

　　（3）國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）獲得資助后，項目負責人在準予結題前不得作為申請人申請重大研究計劃項目。

　　（4）原創探索計劃項目從預申請開始直到自然科學基金委作出資助與否決定之前，不計入申請和承擔總數范圍；獲資助后計入申請和承擔總數范圍。

　　（三）申請注意事項。

　　1.本重大研究計劃2020年度項目申請書報送日期為2020年10月23日。本重大研究計劃項目申請采取無紙化申請。

　　2.項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

　　（1）申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本項目指南和《2020年度國家自然科學基金項目指南》中申請須知和限項申請規定的相關內容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。

　　（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。

　　（3）申請人登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/（以下簡稱信息系統；沒有系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶），按照撰寫提綱及相關要求撰寫申請書。

　　（4）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“重點支持項目”或“培育項目”，附注說明選擇“未來工業互聯網基礎理論與關鍵技術”，根據申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。

　　培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

　　（5）申請人應當按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，在“立項依據與研究內容”部分，需要首先說明本次申請符合指南中哪一個重點資助的研究方向。在論述部分，應明確提出假說，論述其科學意義和依據，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。

　　項目申請書選題應符合本重大研究計劃的實施原則，具有明確的關鍵科學問題。申請書的目標和內容應瞄準核心科學問題，突出有限目標，強調創新點與前沿基礎科學問題的研究。

　　如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

　　（6）申請人應當認真閱讀《2020年度國家自然科學基金項目指南》中預算編報要求的內容，嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》《關于國家自然科學基金資助項目資金管理有關問題的補充通知》《關于國家自然科學基金資助項目資金管理的補充通知》《關于進一步完善科學基金項目和資金管理的通知》以及《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求，按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則，認真編制《國家自然科學基金項目預算表》。多個單位共同承擔一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應當分別編制項目預算，經所在單位審核后，由申請人匯總編制。

　　（7）申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料（有關證明信、推薦信和其他特別說明要求提交的紙質材料原件），全部以電子掃描件上傳。

　　3.依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規性進行審核，對申請人編制項目預算的目標相關性、政策相符性和經濟合理性進行審核，并在規定時間內提交申請材料至自然科學基金委。具體要求如下：

　　（1）應在項目集中接收工作截止時間前（2020年10月23日16時）通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，無需報送紙質申請書。項目獲批準后，將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，一并提交。簽字蓋章的信息應與電子申請書嚴格保持一致。

　　（2）依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項確認后，應于申請材料提交截止時間前通過信息系統上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件（請在信息系統中下載模板，打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章），無需提供紙質材料。

　　4.本重大研究計劃咨詢方式：

　　國家自然科學基金委員會信息科學部三處

　　聯系電話：010-62327929, 62327149

學校科技處計劃項目科聯系方式：8830 2962，likeky@nwu.edu.cn

　　（四）其他注意事項。

　　1.為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。

2.為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動，并認真開展學術交流。

科技處

2020年9月24日