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1、先进制造与自动化技术领域现代集成制造系统技术主题课题申请指南2003年度第一批（2003年5月）一、 指南说明现代集成制造系统技术主题“十五”总体目标是：在走新型工业化道路的战略部署指导下，围绕我国制造业实现技术创新与跨越发展，综合素质与竞争能力提高，有重点地突破一批能够带动我国制造业发展和升级的战略性、前沿性和前瞻性关键技术，开发现代集成制造系统关键支撑软件、平台及工具集，培育壮大我国现代集成制造技术研究的群体优势，发展相关应用软件产业和技术咨询服务业，并通过在重点行业、企业和区域开展重大集成应用和典型示范，促进具有自主知识产权的制造业信息化软件产业。 现代集成制造系统技术主题是国家制造业信
2、息化工程的主要组成部分，主要任务是为制造业信息化工程中的企业试点示范和中介服务体系提供关键技术创新和自主知识产权产品的支持。制造业信息化工程启动近两年来，在全国27个省、46个重点城市和近2000家企业全面推开，并逐步向纵深发展。“十五”期间计划遴选确认的100家国家级重点示范企业也已逐步布局。十六大提出走新型工业化道路的战略部署，更是为制造业信息化工程的发展创造了良好的发展环境。围绕制造业信息化工程的总体目标，本着有所不为，才能有所为的原则，本主题“十五”期间将聚焦开展以下5大软件产品和系统的研究开发：三维数字化创新设计系统（3D-CAD）、流程工业制造执行系统（MES）、基于先进管理模式的
3、企业资源计划系统（ERP）、产品全生命周期管理系统（PLM）、区域网络化制造系统（NMS），并通过典型应用示范，促进这些产品达到“千家万套”的应用，促进自主知识产权软件的产业化。围绕这些目标，目前5大软件系统研究开发已经基本完成主体内容的布局，并已经取得阶段性成果，今年本主题的课题指南将围绕这五大关键软件产品的丰富和完善进行布局，并大力推动及支持重点企业、行业和区域结合这些关键产品的集成应用和典型示范开展研究工作。二、 指南内容 本主题2003年课题申请指南分为A类和B类课题，A类课题为前沿创新技术和原型产品集成技术研究，主要围绕已经布局和将要布局的B类课题进行设置，资助强度为50万元以下；B
4、类课题为面向应用类课题，主要围绕关键技术产品的研发与产业化，以及集成应用和典型示范进行设置，资助强度100700万，研究年限不超过2年。B类课题布局如下：专题序号专题名称课题名称课 题分类号立项数量评审方式1数字化设计与制造基于三维CAD的产品数据管理系统开发及应用B-1-13个左右专家评审+软件演示基于三维CAD的集成化CAPP系统开发及应用B-1-23个左右专家评审+软件演示2过程自动化石化/化工行业MES关键技术及系统研究B-2-12专家评审3企业管理与电子商务与ERP结合的供应链管理SCM与客户关系管理CRM系统B-3-14个左右专家评审+软件演示面向ERP的企业应用服务器B-3-21
5、月2日专家评审+现场考察4网络化制造与系统集成面向网络化制造的ASP平台开发及应用B-4-14专家评审+现场考察面向中小制造企业信息化的集成系统开发与应用B-4-24专家评审+现场考察(一) B类课题（1）基于三维CAD的产品数据管理系统开发及应用（B-1-1）研究目标：研究开发自主知识产权的PDM系统，支持异构设计制造资源的管理和利用，带动国产三维CAD软件研究开发与应用。结合制造业信息化典型应用示范，进行较广泛的应用，促进PDM软件产业化的实现。研究内容：1) 分析典型行业的设计、工艺、制造、管理和企业协作过程，研究其特点，提出支持CAD/CAE/CAPP/CAM集成、实现产品数据全生命周
6、期管理的整体解决方案。2) 研究开发支持跨部门、跨专业协同工作的PDM系统。系统应具有开放式体系结构，包括产品对象管理、产品结构管理和配置管理、生命周期管理、工程变更管理、项目管理以及搜索引擎、工作流引擎、协同数据流引擎和浏览批注等核心构件；支持协同设计和应用软件的集成；实现产品不同生命周期阶段的产品数据管理。3) 研究PDM系统与客户关系管理、供应链管理和ERP等管理信息系统的集成技术，并通过典型应用实施验证，实现异构系统的信息集成。4) 典型行业、企业的PDM推广模式、实施方法、带动国产三维CAD软件研究开发与应用研究。5) 研究分析国产PDM系统同国际一流PDM系统的技术及实施方面的差距
7、并提出相应的跨越发展措施。主要指标：1) 完成具有自主知识产权的PDM系统，实施超过3类制造业行业40家企业的典型应用，初步形成国产PDM软件的名牌产品。2) 系统能够与国产三维CAD系统集成应用，具有较强的稳定性、可靠性和实用性；具有开放式体系结构，支持产品对象模型的自定义，通过系统核心构件和各种应用系统的集成，构成典型行业产品数据管理系统的商业解决方案；实现对多种异质异构业务对象的统一管理，消除信息孤岛，实现信息的集成与共享，充分保护企业已有的信息化投资；支持CAD/CAE/CAPP/CAM的集成，支持产品不同生命周期阶段的产品数据管理；实现与SCM、CRM和ERP等系统的应用集成；形成应
8、用集成环境，提供二次开发工具。3) 应能够在多个主流计算机系统平台上运行，并与国产化数据库管理系统实现集成；4) 支持机械、家电、工程设计等典型行业的应用。5) 取得具有原始创新的多项代表性成果（专利、软件著作版权、论著等）。申请条件：1) 申请单位由软件开发企业牵头，大专院校、研究院所、生产力促进中心（中介机构）等参与，鼓励申请单位与制造业信息化示范省市的示范企业应用工程紧密结合，要求联合不少于10家的应用企业（应是制造业信息化试点示范省市的示范企业），相关联合单位必须签署合作协议。2) 申请单位应具有基本商品化的PDM系统产品，已有10家以上的用户（需要提供用户清单，基本应用情况，用户企业
9、联系人及联系方式）。3) 提供与863支持的三维CAD产品集成应用的有关协议与合同。4) 不少于2倍的经费配套，需要提供相应的证明文件。（2）基于三维CAD的集成化CAPP系统开发及应用(B-1-2)研究目标：面向制造过程管理，研究开发自主知识产权的计算机辅助工艺规划（CAPP）系统，支持与国产三维CAD软件的集成。结合制造业信息化典型应用示范，进行较广泛的应用，促进产业化。研究内容：1) 分析机械、家电、汽车等典型行业的工艺设计、制造资源管理要求，提出开放的、可重构的工艺资源管理模式，提出基于CAPP工具平台的行业数字化工艺解决方案。2) 研究建立基于知识、可重构的CAPP工具系统体系架构，
10、其中包括：工艺资源分析处理技术、网络化制造模式下的CAPP系统体系结构、基于工艺知识应用的新型智能化工艺设计技术研究、满足工艺设计个性化需求的CAPP人机工程技术研究、企业工艺资源管理技术研究、企业工艺设计标准技术研究、工艺设计应用系统开发技术研究等。3) 研究基于网络和数据库环境的工艺、制造资源、管理信息共享和集成技术，包括CAD/CAPP集成技术、CAPP/CAM集成技术，CAPP/PDM/ERP的集成技术，实现基于三维CAD的CAPP系统集成。4) 研究在协同管理的环境中，CAPP与制造资源优化的系统集成。5) 结合制造业信息化典型企业示范，进行系统的集成应用。主要指标：1) 完成具有自
11、主知识产权的智能化CAPP系统，实施超过3类制造业行业40家企业的典型应用，初步形成国产CAPP软件的名牌产品。2) 系统具有基于知识、可重构的体系架构，适合网络化制造模式；能实现基于知识的辅助工艺设计，适度实现智能化；能支持基于CAPP/CAM的制造资源协同；能满足工艺设计个性化需求；能支持企业的工艺设计标准化建设；支持基于网络和数据库环境的信息共享，实现以国家863计划三维CAD系统为基础的CAD/CAPP/CAM集成；系统应具有较强的稳定性、可靠性和实用性。3) 支持机械、家电、汽车等典型行业的应用，支持CAPP典型行业应用系统的二次开发，提供应用开发环境；企业应用牵引，实施20家CAD
12、/CAPP/CAM/PDM/ERP集成应用示范。4) 系统与863支持的三维CAD软件实现无缝集成，具有向制造执行系统提供数据的接口，应能够在多个主流计算机系统平台上运行，并与国产化数据库管理系统实现集成；5) 取得具有原始创新的多项代表性成果（专利、软件著作版权、论著等）。申请条件：1) 申请单位由软件开发企业牵头，大专院校、研究院所、生产力促进中心（中介机构）等参与，鼓励申请单位与制造业信息化示范省市的示范企业应用工程紧密结合，要求联合不少于10家的应用企业（应是制造业信息化试点示范省市的示范企业），相关联合单位必须签署合作协议。2) 申请单位应具有基本商品化的CAPP系统产品，已有10家
13、以上的用户（需要提供用户清单，基本应用情况，用户企业联系人及联系方式）。3) 提供与863支持的三维CAD产品集成应用的有关协议与合同。4) 不少于2倍的经费配套，需要提供相应的证明文件。 （3）石化/化工行业MES关键技术及系统研究(B-2-1)研究目标：以大型石化、化工企业实施综合自动化技术及重大示范应用为背景，提出综合自动化整体解决方案，突破制约综合自动化的重大关键技术MES(生产过程制造执行系统)。形成适合石化、化工等行业综合自动化整体解决方案的MES关键技术及系统，提高过程自动化设备和MES工具软件的研制和产业化水平。研究内容：MES以过程数据模型为核心，连接实时数据库和关系数据库，
14、对生产过程进行实时监视、控制和诊断，进而完成环境监测、单元整合、过程模拟和参数优化，并在生产过程管理层进行物料平衡、生产计划、调度、排产、离线与在线模拟与优化等。1) 针对石化、化工等行业的需求，研究流程企业综合集成框架、大型复杂系统的描述设计方法，提出以MES为核心的综合自动化整体解决方案；2) 提出并研究石化、化工等企业的MES结构和具体内容，进行关键技术攻关，主要包括生产计划与优化调度系统、关键核心装置的建模与优化控制、关键流程工艺的模拟与质量控制、生产设备效能及可靠性监测和预测技术和支持综合自动化系统功能持续改进的数据挖掘和数据仓库技术等；3) 在MES系统结构中，研究流程工业企业快速
15、建模技术和“虚拟工厂”技术，开发建立物流、资金流、能量流和工作流模型的建模工具软件，研究开发基于物料平衡及能量平衡的模型校验和评价系统；4) 在MES层面解决涉及整体解决方案实施的关键性问题，包括生产过程物流、能量流、质量流与资金流数据统一集成平台系统和应用软件工具集；5) 在国内有重要影响的典型企业实施MES的过程中，开发流程工业企业基于模型的生产集成管理优化框架，对生产过程的物料、能量、质量与资金进行全面的监测、分析、控制和优化。主要指标及要求：1) 提出石化、化工等行业过程自动化以MES为核心的整体解决方案分析报告，建立数据集成、模型集成与软件集成的设计与实施的技术标准；2) 完成重大关键技术攻关和自动化系统产品原型的开发和应用验证；3) 提交一套完整的针对石化、化工等典型企业的MES系统；4) 显著提高应用企业的经济技术指标；5) 在关键技术攻关与系统开发方面取得多项创新性成果(专利、软件著作版权、论著)。申请条件：由软件产品开发企业牵头，联合科研院所/高等学校、应
