事关未来工业互联网基础理论与关键技术重大研究计划

　　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。
 

　　日前，国家自然科学基金委员会发布《关于未来工业互联网基础理论与关键技术重大研究计划2025年度项目指南的通告》，以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。
 

　　本重大研究计划瞄准工业互联网国家重大战略需求，围绕未来工业互联网的重大核心科学问题，打通未来工业互联网基础研究、原始创新的“最先一公里”和科技成果转化、产业市场化应用的“最后一公里”，为我国工业互联网发展水平走在国际前列奠定理论和技术基础。
 

　　本重大研究计划针对未来工业互联网生产要素互联的时空关系演变及调控规律这一核心问题，围绕以下三个科学问题展开研究。
 

　　(一)全要素互联的结构化组织机理。
 

　　针对未来工业互联网人机物全要素安全可靠互联的系统复杂性难题，重点解决如何刻画未来工业互联网全要素互联的联接关系与结构关系，如何度量其复杂性并构建相互控制关系等问题。重点研究未来工业互联网按需联接的本征模型与调控机理、生产要素数据多维表征及结构化组织机理、全要素互联的系统熵理论。
 

　　(二)生产制造流程的柔性构造理论与方法。
 

　　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。重点研究未来工业互联网柔性化制造全流程的容差分析与传播模型、全流程稳定性构建方法、全流程重构的理论与方法。
 

　　(三)产业链与价值链的网络化调控原理。
 

　　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。
 

　　2025年度重点资助方向如下。
 

　　(一)重点支持项目。
 

　　围绕核心科学问题，以总体科学目标为牵引，2025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. 面向工业制造的多智能体网络化协同与控制(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　针对工业制造场景下大规模异构边缘智能体的网络化协作和可靠控制难题，研究面向异构边缘智能体多模态数据的自主获取与统一表征模型，建立变时空尺度数据源的跨模态语义对齐理论及方法；研究复杂工业环境下的多智能体拟人化交互模型和方法，构建支持工业设备本体迁移学习的多智能体容错交互机制与高效交互协议；研究面向工业制造的多智能体协同网络架构及组网方法，提出变时空任务驱动的多智能体分布式协同调度策略及网络化控制方法。在柔性产线、装配检测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15类异构边缘智能体的制造要素数字化映射与协同控制；虚实结合建立不少于500个节点的工业制造网络(实体节点≥100个)；工业互联网控制数据的网络化传输效能提升一个数量级；实现秒级时延下的多智能体协同控制。
 

　　2. 工业互联网虚实融合的确定性云化智能控制关键技术(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　面向工业互联网大规模异构任务的高精度控制要求，厘清多类型控制与计算逻辑的耦合关联机理，提出云边协同的实时虚拟化方法，开展虚实融合的控制模型训练与推理，形成边缘侧轻量化的控制模型库，探索基于行业大模型的云化控制逻辑按需映射及动态重构方法；构建云边端多级异构计算内核到无线、有线数据流的端到端时延及抖动模型，突破异构控制协议自动适配、跨容器端到端确定性调度等关键技术，形成DT/OT/IT/CT一体的云化智能控制新体系；在航空航天、装备制造等典型行业开展相关科学问题与关键技术演示验证，单服务器云化控制规模不低于百点，支持处理器、控制协议种类均不低于5种，智能控制周期、热备切换时延达到毫秒级，形成柔性可拓展的云化智能控制新范式。
 

　　3. 面向流程柔性生产的垂直大模型智能协同多物理场耦合调控方法(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　面向流程生产过程高效稳定运行与柔性敏捷调控需求，针对流程生产装备内部多物理场耦合导致反应机理不清、运行工况动态变化造成传统调控方法难以长周期稳定运行等问题，研究流程生产装备多物理场耦合反应体系数字化表征方法，构建基于虚实对齐的一致性相场耦合模型；研究融合领域知识的流程生产装备运行工况感知与持续监测方法，实现动态工况下装备运行状态准确监测；研究垂直大模型智能协同的跨尺度多物理场精准控制方法，实现流程生产装备环境状态精准稳定控制。面向典型流程生产装备开展方法与技术验证，有效提升异常工况识别准确率，有效降低多物理场调控相对误差。
 

　　4. 工业互联网柔性制造系统的优化算法理论及稳定性分析(申请代码1选择数理科学部所属申请代码)。
 

　　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。在柔性制造的典型应用场景开展理论与方法验证，实现大规模柔性制造任务需求下秒级任务规划与资源调度，有效降低任务延迟时间，提高生产效率。
 

　　5. 面向人机混合群体的网络化协同决策理论方法研究(申请代码1选择管理科学部所属申请代码)。
 

　　面向未来工业互联网环境下“人智+机智”混合群体协同决策问题，研究大数据与大模型联合驱动的人机交互模式与决策形成机制；研究智能自主决策、人机协同决策、群体联合决策等多类型决策模式混合下的网络化决策偏差传导机理与决策矛盾形成机理，创建工业互联网环境下大模型驱动的决策矛盾识别与决策共识生成机制；研究面向全周期全流程工业互联网业务的智能决策模型与效能评价方法，提出基于工业互联网的网络化决策架构与智能决策技术，提升全周期全流程智能决策能效；针对工业互联网的典型应用场景，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。
 

　　(二)集成项目。
 

　　1. 面向大型飞机柔性产线规模化制造的智能化协同关键技术集成和应用示范(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　针对大型民用飞机百万量级零部件柔性产线规模化制造需求，通过集成本重大研究计划前期已布局项目的研究成果，主要包括生产全要素数据协同管控与智能决策、工业互联网多源异构数据按需服务、离散制造定制化生产任务按需柔性调度、面向供应链韧性的全要素优化配置方法、面向智能制造的行业大模型架构与算法等重点项目成果，研究大型飞机产线多维要素数据按需融合与通专模型协同决策、面向部总装多维要素动态变化的规模化任务柔性调度、多级供应链产能预测与制造资源智能调控等关键技术；基于实际生产车间搭建大型飞机柔性产线规模化制造演示验证平台，验证飞机生产过程状态智能问答覆盖人员、工装、物料、工艺规范、环境、车间计划进度、质量、车间异常等至少8类关键要素数据，相较于“十四五”期间水平，百万级工单任务排产效率提高50%以上，装配产线设备利用率提高10%以上，在不少于200家主要供应商协同制造环境下实现支撑大型飞机产线产能提升30%以上，进一步验证相关科学问题的解决情况，加速前期布局项目研究成果的转化与落地。
 

　　2. 面向新能源汽车大规模定制的跨链网络化协同基础理论与关键技术集成验证和应用示范(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　针对新能源汽车大规模定制需求，通过集成本重大研究计划前期已布局项目的研究成果，主要包括复杂车间环境通感一体化无线信道建模、大规模柔性生产任务调度、动态多目标约束下工业生产链和供应链智能协同决策方法等重点项目成果，研究汽车制造全流程跨时空数据表征与推理、数据驱动的跨生产链-供应链-价值链资源动态协同调控等关键技术，搭建基于试制线的新能源汽车大规模定制集成演示验证平台，验证百万级个性化配置组合下产线切换时间降低50%以上、千级供应链企业协同下整车交付周期降低30%以上，进一步验证相关科学问题的解决情况，加速前期布局项目研究成果的转化与落地。
 

　　3. 面向关键金属高值提取的网络化调控理论方法与关键技术集成验证和应用示范(申请代码1选择信息科学部或其他相关科学部所属申请代码)。
 

　　面向有色金属生产过程原料组分波动、工序时空跨域分散、工况复杂多变等特点以及高端化、智能化、绿色化发展的重大战略需求，通过集成本重大研究计划前期已布局项目的研究成果，主要包括工业互联网多源异构数据可信共享与按需服务、生产链和产业链智能协同与优化决策、节能降碳优化控制与智能决策、面向智能制造的行业大模型等项目成果，研究生产链全要素深度感知与协同预测、面向关键金属高值提取的垂域大模型构建、虚实融合的枢纽装备数字孪生建模与调控、生产链与供应链协同资源配置与网络化调控、面向弹性产业链供需的生产链资源柔性配置与智能管控等关键技术，构建支撑生产全要素互联与大模型驱动网络化协同调控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，并在关键金属生产过程中湿法冶金生产线、多冶金炉窑生产链、系列电解槽等不少于3个典型生产流程开展创新应用示范，实现关键金属提取率提高1%以上，生产能耗降低1.5%以上，加速前期布局项目研究成果的转化与落地。
 

　　据悉，2025年度拟资助重点支持项目5项，方向1、2和3直接费用资助强度约为180万元/项，资助期限为2年，申请书中研究期限应填写“2026年1月1日-2027年12月31日”；方向4和5直接费用资助强度约为100万元/项，资助期限为1.5年，申请书中研究期限应填写“2026年1月1日-2027年6月30日”。
 

　　2025年度拟资助集成项目2-3项，直接费用资助强度约为650-1000万元/项，鼓励申报单位与企业或地方政府部门按照1:2配套，资助期限为2年，申请书中研究期限应填写“2026年1月1日-2027年12月31日”。