“制造基礎技術與關鍵部件”重點專項2020年度項目申報指南
為落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和《中國制造2025》等規(guī)劃， 國家重點研發(fā)計劃啟動實施 “制造基礎技術與關鍵部件”重點專項。根據(jù)本重點專項實施方案的部署，編制2020年度項目指南。
本重點專項總體目標是：以高速精密重載智能軸承、高端液壓與密封件、高性能齒輪傳動及系統(tǒng)、先進傳感器、高端儀器儀表以及先進鑄造、清潔熱處理、表面工程、清潔切削等基礎工藝為重點，著力開展基礎前沿技術研究，突破一批行業(yè)共性關鍵技術，提升基礎保障能力。加強基礎數(shù)據(jù)庫、工業(yè)性驗證平臺、核心技術標準研究，為提升關鍵部件和基礎工藝的技術水平奠定堅實基礎。
通過本專項的實施，進一步夯實制造技術基礎，掌握關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器和高端儀器儀表的核心技術，提高基礎制造技術和關鍵部件行業(yè)的自主創(chuàng)新能力；大幅度提高交通、航空航天、數(shù)控機床、盾構設備、農(nóng)業(yè)機械、重型礦山設備、新能源裝備等重點領域和重大成套裝備自主配套能力，強有力地支撐制造業(yè)轉型升級。
本重點專項按照產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈的要求，從基礎前沿技術、共性關鍵技術、示范應用三個層面，圍繞關鍵基礎件、基礎制造工藝、先進傳感器、高端儀器儀表和基礎技術保障五個方向部署實施。專項實施周期為5年（2018—2022年）。
2020年指南在五個方向，按照基礎前沿技術類、共性關鍵技術類和示范應用類，擬啟動33個項目，安排國撥經(jīng)費總概算約5億元。為充分調動社會資源投入制造基礎技術與關鍵部件的技術創(chuàng)新，在配套經(jīng)費方面，共性關鍵技術類項目，配套經(jīng)費與國撥經(jīng)費比例不低于1:1；示范應用類項目，配套經(jīng)費與國撥經(jīng)費比例不低于2:1。鼓勵產(chǎn)學研團隊聯(lián)合申報，要求由企業(yè)牽頭申報的項 目已在考核指標后明確。
項目統(tǒng)一按指南二級標題（如1.1）的研究方向申報。每個研究方向擬支持項目數(shù)為1~2項，實施周期不超過3年。申報項目的研究內(nèi)容必須涵蓋二級標題下指南所列的全部研究內(nèi)容和考核指標。基礎研究類項目，每個項目下設課題數(shù)不超過4個，項目參研單位不超過6個；共性關鍵技術類和示范應用類項目下設課題數(shù)不超過5個，項目參研單位不超過10個。項目設1名項目負責人，項目中每個課題設1名課題負責人。
指南中“擬支持數(shù)為1~2項”是指：在同一研究方向下，當出現(xiàn)申報項目評審結果前兩位評價相近、技術路線明顯不同的情況時，可同時支持這2個項目。2個項目將采取分兩個階段支持的方式。第一階段完成后將對2個項目執(zhí)行情況進行評估，根據(jù)評估結果確定后續(xù)支持方式。
1 基礎研究類
1.1先進輪轂電機軸承單元設計理論與方法
研究內(nèi)容：研究同步輪轂電機軸承單元設計理論與方法；研究輪轂電機動態(tài)載荷傳遞路徑及軸承動靜剛度服役性能演變特性；研究軸承單元表面潤滑增效與表面創(chuàng)成設計方法；研究軸承單元主動散熱系統(tǒng)及熱管理方法；研究軸承單元可靠性設計及性能評價。
考核指標：開發(fā)軸承單元設計方法及軟件1套，研制軸承原理樣機，研制輪轂電機軸承單元原理樣機1臺，最大扭矩≥800Nm，平均溫度≤100℃；軸承單元設計壽命1×10km，運行過程軸承打滑條件下的摩擦系數(shù)降低20%以上，開展動力熱循環(huán)耐久性、機械沖擊和振動等相關耐久性試驗；申請發(fā)明專利≥3項。
1.2MEMS高能量密度電池前沿技術
研究內(nèi)容：研究硅基MEMS薄膜鋰離子電池的電化學—力— 熱多場模型和多層膜材料參數(shù)在線提取方法；研究電極與電解質界面原位表征方法和低阻抗、高穩(wěn)定界面構筑技術；研究高性能電池材料、結構、制備工藝與高可靠性封裝技術；研制出硅基MEMS薄膜鋰離子電池原型，在工業(yè)現(xiàn)場無線傳感網(wǎng)節(jié)點試驗驗證。
考核指標：多層膜材料參數(shù)在線提取結果與實驗結果對比誤差≤15%；電池尺寸≤2mm×2mm，能量密度≥2mWh/cm；循環(huán)穩(wěn)定性≥5000次@100%放電；工作溫度-40℃~300℃；申請發(fā)明專利≥3項。
1.3光學元件亞表面缺陷原位測量基礎理論與方法
研究內(nèi)容：研究光學元件亞表面缺陷非接觸無輻射原位顯微測量原理與方法，缺陷測量誤差與不確定度評估方法；突破亞表面層疊缺陷分離與定位、缺陷深度定位非線性補償及動態(tài)校正、亞表面損傷評估等關鍵技術；研制光學元件亞表面缺陷原位測量樣機，開展應用驗證。
考核指標：可測最大面尺寸1000mm×1000mm，橫向分辨力 ≤150nm，深度定位精度≤1μm，最大檢測深度≥100μm；缺陷檢測識別率≥90%；申請發(fā)明專利≥5項。
2 共性關鍵技術類
2.1高剛度超精密靜壓軸承關鍵技術
研究內(nèi)容：研究靜壓軸承精準流固耦合與潤滑技術；研究高剛度超精密靜壓軸承結構創(chuàng)新與軸承設計方法；研究高性能靜壓軸承關鍵性能測試技術；研究靜壓軸承支承精密運動部件系統(tǒng)集成方法與性能調控；原理樣機在超精密數(shù)控機床、精密實驗儀器或空間模擬器等高端裝備中應用驗證。
考核指標：研制出高剛度超精密靜壓軸承原理樣機及其回轉精度、工作剛度測試裝置，軸承回轉精度≤0.05μm，測量誤差≤0.01μm，工作剛度≥150N/μm，測量誤差≤10N/μm；不同場景樣機≥3臺；申請發(fā)明專利數(shù)≥3項，制定技術規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.2高端軸承狀態(tài)監(jiān)測與健康管理技術
研究內(nèi)容：研究軸承監(jiān)測大數(shù)據(jù)完備獲取與質量保障技術；研究多源信息融合與運行狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測技術；研究軸承故障信息智能表征與多故障模式深度識別技術；研究數(shù)模驅動的軸承服役壽命預測與性能評估技術；研發(fā)軸承故障診斷系統(tǒng)；在數(shù)控機床、風電、水電、軌道交通等至少2個典型行業(yè)中應用驗證。
考核指標：開發(fā)軸承遠程監(jiān)控軟件1套，具備軸承狀態(tài)監(jiān)測指標不低于10個，具有早期故障預警、智能故障診斷、故障趨勢預測、維修決策支持、動態(tài)備件管理等功能；軟件對于軸承早期故障監(jiān)測的漏報率和誤報率≤10%，典型故障確診率≥95%。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.3高性能電機絕緣軸承技術
研究內(nèi)容：研究高性能電機絕緣軸承優(yōu)化設計方法；研究軸承疲勞磨損與軸電流損傷交互作用機制，以及性能退化損傷機理；研究微米級精度的高密度絕緣涂層技術；研究鍍膜工藝、帶絕緣涂層軸承套圈加工技術；研究軸承絕緣性能及壽命試驗驗證技術， 開發(fā)相關試驗裝備；研究成果在軌道交通或風力發(fā)電機上等應用驗證。
考核指標：軸承精度達到P5級；交流極限耐壓值：50Hz，≥ 2000V；涂層最大沖擊功≥5.4J，工作溫度范圍：-40℃~+150℃；試驗裝備滿足50mm~100mm 內(nèi)徑軸承測試要求；軸承試驗技術規(guī)范≥3項，申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.4高溫高壓石化承壓密封件性能檢測評價關鍵技術
研究內(nèi)容：針對高溫、高壓苛刻環(huán)境，研究密封性能演化機制及泄漏模型；研究密封件特征參量表征、性能檢測及評價方法；研究典型密封件加速試驗方法及壽命預測技術；研制密封件綜合性能測試裝置。
考核指標：研制出密封件綜合性能檢測裝置，最高工作溫度 ≥900℃，最高工作壓力≥20MPa，具備測試熱態(tài)機械性能、密封性能、吹出性能等；密封件特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫涵蓋密封件類型≥10種；申請發(fā)明專利≥3項，制定標準≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.5高線速度輕量化齒輪傳動系統(tǒng)關鍵技術
研究內(nèi)容：研究高線速度齒輪傳動系統(tǒng)動力學優(yōu)化技術；研究傳動系統(tǒng)正向設計方法、齒輪齒面高性能復合修形方法；研究傳動系統(tǒng)油氣混合潤滑特性與強制潤滑技術；研究高強度齒輪材料改性與表面強化技術；研究齒輪箱輕量化關鍵技術，在航空領域或透平機等重大技術裝備應用驗證。
考核指標：研制輕量化高速齒輪傳動系統(tǒng)，形成設計軟件1套，重量較原有系統(tǒng)減輕5%以上，強度較原有系統(tǒng)提升10%以上，高線速度≥110m/s，單級傳動效率≥98.5%；申請發(fā)明專利≥2項，制定技術標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.6高性能小模數(shù)齒輪傳動設計制造關鍵技術
研究內(nèi)容：研究高性能小模數(shù)齒輪傳動系統(tǒng)正向設計及減振降噪關鍵技術；研究小模數(shù)齒輪高效精密加工工藝；研究粉末冶金齒輪模具設計制造關鍵技術；研究小模數(shù)齒輪檢測關鍵技術；研究小模數(shù)齒輪疲勞試驗和評價技術，建立小模數(shù)齒輪材料疲勞強度基礎數(shù)據(jù)庫；在通信、機器人或其他裝備中開展應用驗證。
考核指標：開發(fā)小模數(shù)齒輪（模數(shù)≤1mm）傳動系統(tǒng)設計分析軟件1套，傳動類型≥3種；齒輪成型精度不低于國標7級；申請發(fā)明專利≥2項，制定技術標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.7大型鈦合金復雜結構件精密鑄造技術
研究內(nèi)容：研究大體積、高純、高均質鈦合金錠的真空感應熔煉控制技術；研究大型鈦合金構件熔模精密鑄造技術、缺陷形成機理與性能調控方法；研究鑄造過程高精度有限元模擬與缺陷和變形預測技術；研究短流程綠色精密鑄造技術；在航空航天或航海等領域應用驗證。
考核指標：典型鈦合金薄壁鑄造件輪廓尺寸≥2000mm，70%區(qū)域的壁厚≤3mm，壁厚公差≤±0.5mm；變形量≤1.5mm/1000mm， 關鍵尺寸精度≤CT6級；表面粗糙度Ra≤3.2μm；內(nèi)部冶金質量達到GJB2896A-2007I類B級；抗拉強度≥900MPa，延伸率≥8%；鑄錠主元素同錠差≤±0.3% （wt%）；申請發(fā)明專利≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.8基礎制造熱加工工藝數(shù)據(jù)庫
研究內(nèi)容：研究鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等多種加工工藝數(shù)據(jù)獲取方法，建立熱加工材料—工藝—組織—性能多維度數(shù)據(jù)信息平臺，形成高效工藝采集、管理系統(tǒng)；研發(fā)智能化全過程宏微觀數(shù)值模擬與組織性能預測仿真平臺，采集、整合工藝設計及計算數(shù)據(jù)，提供工藝設計數(shù)據(jù)分析及優(yōu)化方案；建立基礎制造工藝技術數(shù)據(jù)庫，開發(fā)基于云服務數(shù)據(jù)共享平臺。
考核指標：仿真平臺1套；工藝技術數(shù)據(jù)系統(tǒng)1套，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)子集≥60個，數(shù)據(jù)量≥100萬條；云服務數(shù)據(jù)共享平臺在機械、汽車或航空等領域應用驗證，其中1個行業(yè)覆蓋不少于2種制造工藝。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.9大面積柔性襯底微納傳感器關鍵技術
研究內(nèi)容：研究大面積柔性襯底設計和控調方法；研究有機柔性襯底功能結構圖案化工藝，研究襯底上多種金屬和介質薄膜一體化微納集成制造；研究金屬基柔性襯底成型技術，金屬復合柔性襯底與敏感單元異質集成技術；研制高性能柔性應變、溫度和加速度傳感器，并在重大技術裝備、工業(yè)機器人或軸承狀態(tài)監(jiān)測應用驗證。
考核指標：柔性襯底直徑≥100mm；金屬復合柔性襯底彎曲曲率半徑≤20mm，熱膨脹各向異性比1~3可調；有機柔性襯底厚度不均勻性≤2%，圖案分辨率優(yōu)于50nm，彎折可靠性≥10 次；應變靈敏度≥1.5mV/V，溫度測量誤差≤±1.5%FS，加速度靈敏度≥100mV/g；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.10硅基氣體敏感薄膜兼容制造關鍵技術及平臺
研究內(nèi)容：研究硅基MEMS氣體傳感器納米敏感材料與微加熱板的集成工藝；研究薄膜材料熱學特性測試技術；研究低功耗、陣列傳感器單元加工技術；研究晶圓級傳感器芯片封裝測試技術；研究氣體傳感器設計、制造、封裝等關鍵技術，實現(xiàn)應用驗證。
考核指標：圓片直徑≥150mm；傳感器持續(xù)工作功耗≤30mW；在室溫環(huán)境、1標準大氣壓及空氣背景下的氣體傳感器檢測下限：硫化氫≤20ppb，甲醛≤70ppb，氫氣≤50ppm；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.11硅基MEMS壓電薄膜關鍵技術
研究內(nèi)容：研究高聲速高壓電系數(shù)的摻雜工藝；研究壓電薄膜制備工藝和薄膜參數(shù)測試技術；研究壓電薄膜器件設計及制造技術；研制硅基MEMS壓電薄膜射頻諧振器（FBAR）、濾波器、超聲換能器，實現(xiàn)應用驗證。
考核指標：壓電薄膜厚度至少可達2μm，厚度誤差≤±0.2% （1σ），薄膜應力≤150MPa；諧振器優(yōu)值（k ·Q）≥200；濾波器t帶寬≥4%中心頻率，插入損耗≤2.0dB；超聲換能器諧振頻率≥10MHz，靈敏度≥10μV/Pa；申請發(fā)明專利≥3項，制定規(guī)范或標準≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.12工業(yè)微納傳感器可靠性關鍵技術及平臺
研究內(nèi)容：研究微納傳感器芯片及封裝材料和結構的力學、熱學及力—電耦合特性等原位測試技術；研究材料特性、工藝參數(shù)和器件結構對微納傳感器可靠性的影響；研究微納傳感器典型失效類型和故障分析方法；研究表征微納傳感器典型失效類型的特征測試結構和試驗驗證技術；研究加速老化試驗方法和工業(yè)微納傳感器可靠性評價方法。
考核指標：多應力下微納傳感器退化機理模型≥5個，可靠性模型誤差≤±5%；測試平臺真空高溫環(huán)境下微結構振動頻率分辨率≤0.1%，位移分辨率≤0.05μm，溫度分辨率≤0.1℃，空間分辨率≤3μm；制定可靠性評價標準≥1項，測試規(guī)范≥1項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.13液體檢測微流控傳感器與系統(tǒng)
研究內(nèi)容：研究液體樣本采集、預處理的微流體控制技術；研究基于適配體的高靈敏檢測技術；研究微納尺度熱塑材料微流體芯片高速加工技術；研究材料表面功能化處理技術；研究微弱信號的電路處理設計技術；研發(fā)智能檢測系統(tǒng)，開展環(huán)境現(xiàn)場的應用驗證。
考核指標：傳感系統(tǒng)同時可測化學需氧量、磷酸鹽、氨氮、重金屬等8項以上水質目標物，整機可便攜應用，重金屬離子檢測限≤0.02mg/mL；傳感系統(tǒng)同時可測生物標志物數(shù)量≥15種，蛋白標志物檢測限≤0.1pg/mL；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.14高性能MEMS高溫溫度傳感器關鍵技術
研究內(nèi)容：研究薄膜溫度傳感器結構設計和加工工藝；研究曲面襯底上薄膜材料熱電特性、快速響應敏感單元設計技術；研究高溫溫度傳感器設計、制造、測試以及耐腐蝕、抗老化等可靠性關鍵技術。研制高性能MEMS高溫溫度傳感器，并在航空航天、石油化工或鋼鐵冶金行業(yè)應用驗證。
考核指標：曲面襯底溫度傳感器測量范圍-60℃~1800℃，誤差≤±1.5%FS，響應時間≤10ms；薄膜溫度傳感器測量范圍-40℃~1000℃，誤差≤±0.4%FS（400℃~1000℃），響應時間≤1μs；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.15高動態(tài)過程儀表及其原位校準技術
研究內(nèi)容：研究生產(chǎn)過程儀表動態(tài)測量理論與方法；研究服役工況對儀表動態(tài)特性影響規(guī)律及動態(tài)性能評估方法；研究原位校準及動態(tài)測量不確定度評估方法；研制高動態(tài)流量、壓力、控制閥等儀表及原位校準和性能評估輔助裝置，在石化或油氣運輸?shù)阮I域試驗驗證。
考核指標：建立高動態(tài)過程儀表動態(tài)測量不確定度評估方法；原位動態(tài)流量校準上升時間≤0.5s，誤差≤5%；原位動態(tài)壓力校準頻率≥2500Hz，誤差≤4%；高端控制閥壓力檢測誤差≤0.3%， 行程檢測誤差≤0.3%；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.16高性能光波探測器核心技術
研究內(nèi)容：研究長波紅外焦平面探測器、紫外光和可見光聯(lián)合探測器，以及超表面太赫茲反射器的設計及制造方法；研究探測器和反射器性能測試技術及裝置；研制高性能長波紅外探測器、紫外—可見光探測器和太赫茲光學反射器，在工業(yè)探測領域試驗驗證。
考核指標：紅外探測響應波長范圍10μm~16μm，峰值波長噪聲等效溫差≤15mK，電流譜系統(tǒng)空間分辨率≤1.0μm；紫外—可見光探測響應波長范圍0.2μm~1.0μm，光響應非均勻性≤±3%；太赫茲光學反射相位覆蓋≥270°，適用頻段范圍≥0.8THz~1.7THz；申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.17儀器儀表智能運維及性能測試平臺
研究內(nèi)容：研究儀器儀表狀態(tài)參數(shù)動態(tài)監(jiān)測、運行特征智能識別、故障表征、預測性維護等技術，研制儀器儀表智能運維平臺；研究儀器儀表性能測試和評定方法、多應力可靠性仿真分析和試驗驗證、異構數(shù)據(jù)快速接入等技術，研制工業(yè)性試驗驗證平臺，在典型流程行業(yè)應用驗證。
考核指標：儀器儀表故障漏報率和誤報率≤5%，產(chǎn)品性能衰減預測精度≥80%；平臺具備溫度、壓力、流量、物位等10種以上典型智能工業(yè)儀器儀表性能和功能測試能力；可靠性數(shù)據(jù)庫覆蓋50種以上儀器儀表，數(shù)據(jù)量100萬個以上；申請發(fā)明專利≥2項，制定國際或國家標準≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
2.18工控系統(tǒng)安全可信關鍵技術
研究內(nèi)容：研究可信啟動、動態(tài)度量和關鍵數(shù)據(jù)防篡改等工控系統(tǒng)安全可信基礎理論與方法；研究云—邊—端協(xié)同場景下設備、控制、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、應用等的安全協(xié)同機制，建立智能網(wǎng)聯(lián)安全架構下的工控安全風險評估方法和協(xié)同防護策略；在流程工業(yè)開展應用驗證。
考核指標：建立1套面向工控系統(tǒng)主動免疫的可信計算體系架構，覆蓋可信計算環(huán)境、可信邊界和可信網(wǎng)絡，實現(xiàn)控制器級可信啟動、動態(tài)度量及關鍵數(shù)據(jù)防篡改；建立云—邊—端協(xié)同體系下工控安全監(jiān)測與態(tài)勢感知方法，支持5種以上典型工控設備接入；研發(fā)3種以上安全可信工業(yè)控制設備和系統(tǒng)樣機。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3 示范應用類
3.1高性能減速器軸承關鍵技術及工業(yè)驗證平臺
研究內(nèi)容：研究減速器軸承高精度及長壽命關鍵技術；研究軸承性能及壽命試驗驗證技術，開發(fā)相關裝備；搭建工業(yè)性驗證平臺，開展系列產(chǎn)品的壽命、摩擦力矩、振動、溫升等性能試驗；在高精度機器人傳動、高動態(tài)伺服系統(tǒng)等示范應用。
考核指標：RV減速器軸承精度達到P4級，試驗壽命≥7000h；諧波減速器軸承精度達到P4級，試驗壽命≥8000h；平臺具備80mm~260mm 內(nèi)徑軸承測試能力；示范應用產(chǎn)品≥2類；申請發(fā)明專利≥3項，制定標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.2閥口獨立控制型大流量液壓閥關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究閥口獨立控制型大流量液壓閥構型與控制原理，研究壓力、溫度、閥芯位移等狀態(tài)參數(shù)的高精度測量原理與集成化設計制造技術；研究閥口獨立控制系統(tǒng)流量分配、負載適應性控制等技術，實現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)及壓力流量復合控制，集成電控與總線通信模塊；在工程機械或礦山設備等重載裝備上實現(xiàn)示范應用。
考核指標：閥口獨立控制型液壓閥額定流量≥200L/min，額定壓力≥35MPa，先導級頻響≥15Hz，壓力測量誤差≤0.5%，溫度測量誤差≤0.5%，閥芯位移測量誤差≤0.2%，耐久性試驗次數(shù)≥1×10 次，示范應用裝備種類≥2類，申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.3高壓重載四象限液壓泵關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究高壓重載四象限液壓泵配流原理與機構設計技術；研究變排量機構高頻響高魯棒性控制技術；研究脈動抑制與減振降噪設計技術；研究高功率密度液壓泵/馬達旋轉組件制造工藝和精密裝配技術；研究能量高效回收與釋放動態(tài)調節(jié)技術；在大型重載工程機械示范應用。
考核指標：高壓重載四象限液壓泵排量≥100mL/r，額定壓力 ≥35MPa，響應時間≤100ms，能量回收率≥50%，壽命≥8000h，示范應用企業(yè)≥2家，申請發(fā)明專利≥3項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.4多相介質高參數(shù)機械密封件關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究超高轉速干氣密封氣膜穩(wěn)定性、窄端面槽型結構設計技術、智能監(jiān)測與試驗技術；研究端面密封混相潤滑膜膜壓特性、影響因素，表面膜改性及混相介質試驗技術，在大型石化或海工裝備等示范應用。
考核指標：干氣密封轉速≥40000r/min，壓力≥4MPa，壽命≥8000h；密封端面磨損量監(jiān)測準確度≥70%；多相介質端面密封壓力≥15MPa，壽命≥10000h，適用于氣體含量0~97%；示范應用裝備≥2類；申請發(fā)明專利≥4項，制定技術標準≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.5高可靠齒輪箱關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究能源裝備齒輪箱的高可靠性設計方法；研究大功率行星傳動功率多分流組合均載技術、高承載齒形設計與優(yōu)化技術、組合動靜壓專用軸承新結構；研究齒輪箱試驗與健康監(jiān)測技術；在核電裝備或其他能源裝備示范應用。
考核指標：齒輪箱額定功率≥6000kW，傳動效率≥98%；示范應用≥3套；申請發(fā)明專利≥2項，制定試驗與健康監(jiān)測相關技術標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.6高性能錐齒輪傳動關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)動力學優(yōu)化技術、嚙合齒面宏微觀主動設計與傳動效率提升技術；研究錐齒輪復雜齒面高效切齒和精密磨齒數(shù)字化仿真及軟件；研究錐齒輪疲勞壽命加速試驗關鍵技術及裝備，并在航空或車輛等領域示范應用。
考核指標：開發(fā)弧齒錐齒輪設計及加工軟件1套；弧齒錐齒輪加工精度高于5級，傳動效率≥96%；研制出疲勞壽命試驗臺1套；示范應用企業(yè)≥2家；申請發(fā)明專利≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.7模具高效清潔熱處理技術示范應用
研究內(nèi)容：研究模具真空熱處理應力和變形演變規(guī)律、數(shù)值模擬技術；研究模具激光熱處理強化和多層物理氣相沉積（PVD）強化機理及基礎工藝；研究大型汽車覆蓋件模具激光強化技術和裝備；研究精密模具多元多層PVD鍍膜技術及裝備；在模具制造行業(yè)示范應用。
考核指標：大型汽車覆蓋件模具激光強化淬硬層深≥0.5mm， 硬度≥800HV；精密模具PVD鍍膜硬度≥2500HV，抗氧化溫度≥1000℃；裝備強化/鍍膜硬度的均勻性在5%以內(nèi)；模具沖擊韌性提高30%；申請發(fā)明專利≥4項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.8細長孔零件化學氣相沉積涂覆關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究高溫運行合金部件超長超細內(nèi)孔化學氣相沉積（CVD）滲層的催滲機理及動力學；研究高溫合金超長超細內(nèi)孔CVD涂覆關鍵技術與裝備；研究涂層工藝對其組織結構、成分、厚度及熱應力的影響機制和調控規(guī)律；研究涂層的抗高溫氧化和熱腐蝕性能，建立性能評價方法和技術標準；在航空發(fā)動機或燃氣輪機等典型部件示范應用。
考核指標：高溫合金CVD涂覆裝備溫度范圍700℃~1050℃，壓力范圍5×10Pa~9×10Pa；部件涂層厚度≥10μm，涂層連續(xù)均勻，應涂覆區(qū)域的涂覆率≥95%，在2家以上企業(yè)完成三類典型零部件涂覆的示范應用；申請發(fā)明專利≥3項，制定技術標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.9清潔切削成套技術與示范應用
研究內(nèi)容：研究集成高速干切削成套工藝、裝備、刀具及智能化支持系統(tǒng)；研究微量潤滑裝置、低噪音智能噴嘴、低成本環(huán)保可降解潤滑油品以及與機床系統(tǒng)集成的微量潤滑切削成套技術；開發(fā)新型水溶性切削液配方，研究新型水溶性切削液的添加劑合成及清潔生產(chǎn)、使用工藝、可持續(xù)性回收再利用的成套技術；在航空航天或汽車等領域示范應用。
考核指標：微量潤滑機床周邊懸浮顆粒物濃度小于0.5mg/m；制備出兩種以上切削液，其使用壽命在抗劣化技術協(xié)同下，達到2年以上；切削液無害化回收處理能力：切削液回收率≥90%，雜質及微生物去除率≥99%，濃度及PH值保持率≥95%，殺菌率≥99.99%；在3家以上企業(yè)完成批量典型零部件清潔切削工藝的示范應用；申請發(fā)明專利≥3項，制定技術標準或規(guī)范≥2項。
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3.10大型復雜高光零部件三維測量技術示范應用
研究內(nèi)容：研究復雜高光零部件高速高精度三維測量方法；研究大尺寸弱紋理點云拼接、大尺寸小加工余量分析與優(yōu)化、視覺輔助裝夾與定位等技術；研制高速投射器件、三維測量和余量分析軟件及工程化樣機；在航空航天和汽車制造領域示范應用。
考核指標：復雜半透明/多次反光型面三維點云數(shù)據(jù)完整率≥99%；單視場測量時間≤1s，單視場數(shù)據(jù)點數(shù)≥200萬點，三維坐標測量不確定度優(yōu)于0.08mm@4m×2m×0.5m，測量時間≤1h@4m×2m×0.5m；具備虛擬劃線和指導裝夾定位能力；示范應用零部件≥2類；申請發(fā)明專利≥5項，制定技術標準≥2項。
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3.11高轉速葉片在線故障監(jiān)測與診斷技術示范應用
研究內(nèi)容：研究重大裝備高轉速葉片典型故障表征、預測性維護模型、壽命預測等關鍵技術；研發(fā)傳感器、信號處理與虛擬測量模塊；研制葉片高轉速的重大裝備在線智能運維分析系統(tǒng)；在汽輪機或燃氣輪機等重大裝備示范應用。
考核指標：多型傳感器響應帶寬范圍200kHz~10MHz，最高耐溫1300℃；振動位移測量精度≤10μm，振動頻率測量精度≤1Hz；間隙測量精度≤1%；葉片故障預判準確率≥90%，壽命預測準確率≥80%，形成涵蓋裂紋、碰摩、沖擊等5種以上故障模型的數(shù)據(jù)庫；示范應用裝備≥2類；申請發(fā)明專利≥3項，制定標準或規(guī)范≥2項。
有關說明：由企業(yè)牽頭申報。
3.12智能控制設備安全一體化關鍵技術示范應用
研究內(nèi)容：研究智能控制設備功能安全和信息安全一體化基礎理論和方法；研究控制器安全和非安信道隔離通信協(xié)議、安全一體化控制與組態(tài)等技術；研究智能控制安全一體化風險評估建模、安全功能執(zhí)行有效性和時效性測試等技術；研制安全一體化控制器，開發(fā)安全一體化測試工具和測試驗證系統(tǒng)；在典型危險流程工業(yè)示范應用。
考核指標：安全控制器的功能安全完整性達到SIL3級，信息安全達到SL2級；系統(tǒng)整體診斷覆蓋率≥90%，IO單通道診斷覆蓋率≥99%；支持安全和非安全輸入輸出模塊，千兆以太網(wǎng)IO安全總線，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)無線接入控制和通信加密；示范應用控制設備≥2類；申請發(fā)明專利≥2項，制定標準或規(guī)范≥2項。
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“智能機器人”重點專項2020年度項目申報指南
為落實《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020 年）》和《中國制造2025》等規(guī)劃，國家重點研發(fā)計劃啟動實施“智能機器人”重點專項。根據(jù)本重點專項實施方案的部署，現(xiàn)發(fā)布2020 年度項目指南。
本重點專項總體目標是：突破新型機構/材料/驅動/傳感/控制與仿生、智能機器人學習與認知、人機自然交互與協(xié)作共融等重大基礎前沿技術，加強機器人與新一代信息技術的融合，為提升我國機器人智能水平進行基礎前沿技術儲備；建立互助協(xié)作型、人體行為增強型等新一代機器人驗證平臺，搶占新一代機器人的技術制高點；攻克高性能機器人核心零部件、機器人專用傳感器、機器人軟件、測試/安全與可靠性等共性關鍵技術，提升國產(chǎn)機器人的國際競爭力；攻克基于外部感知的機器人智能作業(yè)技術、新型工業(yè)機器人等關鍵技術，創(chuàng)新應用領域，推進國產(chǎn)工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化進程；突破服務機器人行為輔助技術、云端在線服務及平臺技術，創(chuàng)新服務領域和商業(yè)模式，培育服務機器人新興產(chǎn)業(yè)；攻克特殊環(huán)境服役機器人和醫(yī)療/康復機器人關鍵技術，深化我國特種機器人的工程化應用。本重點專項協(xié)同標準體系建設、技術驗證平臺與系統(tǒng)建設、典型應用示范，加速推進我國智能機器人技術與產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
本重點專項按照“圍繞產(chǎn)業(yè)鏈，部署創(chuàng)新鏈”的要求，從機器人基礎前沿理論、共性技術、關鍵技術與裝備、應用示范四個層次，圍繞智能機器人基礎前沿技術、新一代機器人、關鍵共性技術、工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人六個方向部署實施。專項實施周期為5 年（2017—2021 年）。
2020年，按照基礎研究類啟動不少于11 個項目，擬安排國撥經(jīng)費總概算約6600 萬元。項目申報統(tǒng)一按指南一級標題的研究方向進行。除特殊說明外，擬支持項目數(shù)均為1~2 項。項目實施周期不超過3 年。申報項目的研究內(nèi)容須涵蓋該一級標題下指南所列的全部考核指標。項目下設課題數(shù)不超過4 個，參加單位總數(shù)不超過6 家。項目設1名項目負責人，項目中每個課題設1名課題負責人。
指南中“擬支持項目數(shù)為 1~2 項”是指：在同一研究方向下， 當出現(xiàn)申報項目評審結果前兩位評價相近、技術路線明顯不同的情況時，可同時支持這2 個項目。2 個項目將采取分兩個階段支持的方式，第一階段完成后將對2 個項目執(zhí)行情況進行評估，根據(jù)評估結果確定后續(xù)支持方式。
1 基于編織/折展原理的機器人結構功能一體化設計
研究內(nèi)容：面向高集成性、高環(huán)境適應性機器人前沿技術，研 究基于編織折展結構的非關節(jié)式機器人設計技術，探索基于智能材料的變剛度、變形狀、變尺寸的驅動機理，連續(xù)穩(wěn)定性調控機制及實現(xiàn)方法；研制結構功能一體化機器人原理樣機，可基于單一結構，實現(xiàn)機器人整體運動、抓取作業(yè)與環(huán)境適應等服役功能。
考核指標：研制基于編織/折展原理的結構功能一體化設計機器人原理樣機，提出所研制機器人的量化考核指標體系，可實現(xiàn) 爬行、翻滾等整體移動與抓取等作業(yè)功能，并具備變剛度、變形 狀、變尺寸功能，在不少于3 種復雜環(huán)境下驗證環(huán)境適應能力。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
2 機器人的剛柔軟結構耦合與變剛度技術
研究內(nèi)容：面向軟體機器人結構承力/操作力提升的需求，研究基于仿生原理的剛—柔—軟耦合機構設計、變剛度結構設計與 優(yōu)化、操作/感知一體的仿生靈巧機構設計、剛—柔—軟耦合機器 人的運動學與動力學建模與控制等方法與技術，研制剛—柔—軟 耦合的機器人原型樣機，開展交互控制與功能驗證實驗。
考核指標：研制具有剛—柔—軟耦合結構的機器人原型樣機；可變剛度結構的楊氏模量變化不小于一個數(shù)量級。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
3活體細胞生物混合的機器人驅動與控制
研究內(nèi)容：研究單細胞/組織水平的生物驅動單元機械動力學，建立生物驅動的定量化模型；研究活體細胞生物混合驅動器的先進結構設計與制造方法，使其具有多形態(tài)多模式運動功能；開展混合驅動器的智能控制技術研究，實現(xiàn)不同形態(tài)不同模式下的可控運動。
考核指標：研制出基于活體細胞生物混合的新型機器人驅動裝置，實現(xiàn)不少于3 種模式的可控運動，細胞組織負重比優(yōu)于1:10。至少1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
4機器人仿生集群關鍵技術
研究內(nèi)容：針對鳥群、魚群、蟻群的高機動、高效節(jié)能集群運動等自然現(xiàn)象，探索生物高效集群運動的動力學和節(jié)能機理，研究仿生機器人集群運動的能量高效利用、協(xié)同感知、協(xié)同運動、集群控制等理論和方法，研制飛行或游動仿生機器人的集群運動驗證平臺，開展室外環(huán)境下的實驗驗證。
考核指標：研制飛行或游動的不少于1 類仿生機器人集群驗證平臺，實現(xiàn)≥15 臺仿生機器人的集群運動及其能量高效利用。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
5基于5G 通信的多機器人自主協(xié)同技術
研究內(nèi)容：面向未來5G 通信支持下的多機器人系統(tǒng)在動態(tài)開放環(huán)境中執(zhí)行任務的需求，設計5G 通信下協(xié)同任務導向的多機體系結構和機間通信機制，研究開放環(huán)境中5G 技術支持下多機器人協(xié)同優(yōu)化決策、協(xié)同行為認知等自主協(xié)同技術，實現(xiàn)編隊行駛與 避障、協(xié)同搜索與目標識別、協(xié)同跟蹤與目標定位等典型任務中的技術驗證。
考核指標：確定5G 通信用于多機器人自主協(xié)同的技術方案及相關指標體系；結合不少于10 臺的多自主移動機器人系統(tǒng)、實現(xiàn)針對動態(tài)開放環(huán)境典型應用的技術驗證。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
6基于類生命孿生的機器人智能學習方法
研究內(nèi)容：借鑒生命系統(tǒng)進化出的快速學習能力，實現(xiàn)生物 神經(jīng)網(wǎng)絡針對特定任務的訓練和快速收斂，并將其映射到人工智 能算法中（類生命孿生）用于機器人的智能學習，具體包括：研 制基于活體生物神經(jīng)網(wǎng)絡的學習發(fā)育平臺，針對特定任務實現(xiàn)多 源刺激下生物神經(jīng)網(wǎng)絡的連接、發(fā)育和功能重塑；研究功能化生 物神經(jīng)網(wǎng)絡的系統(tǒng)辨識方法，建立生物神經(jīng)網(wǎng)絡向人工智能算法 的映射機制，形成基于類生命孿生的機器人智能學習方法體系， 并開展實驗驗證。
考核指標：針對2 種以上任務實現(xiàn)生物神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練和功能重塑，完成系統(tǒng)辨識，建立基于生物神經(jīng)網(wǎng)絡遷移映射的類生命孿生智能控制器，學習效率高于傳統(tǒng)機器學習效率50%以上。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
7 侵入式腦機接口與生物干預控制技術
研究內(nèi)容：面向生物運動行為精確控制，研究生物體腦功能機理，探索生物體運動干預/控制方法；研究神經(jīng)刺激器的微型化設計方法，研制侵入式腦機信號干預裝置，探索侵入式干預裝置快速 裝備技術，實現(xiàn)核心刺激單元的長期穩(wěn)定服役；研制侵入式腦機接 口控制單元原理樣機，并在生物體上開展受控運動實驗驗證。
考核指標：研制侵入式腦機接口系統(tǒng)，提出所研制系統(tǒng)的量化考核指標體系，在不少于2 類動物上完成功能測試，實現(xiàn)生物體運動功能刺激干預與控制；侵入裝置植入體有效工作時間不低于3 個月。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
8機器人的社會交互理論與方法
研究內(nèi)容：瞄準機器人社會交互前沿技術，研究人與人社交 過程中的社會動力學模型，構建基于多模態(tài)信息融合模型，并建 立社交意圖預測模型；研究社會道德規(guī)范學習系統(tǒng)，結合上下文 信息和文化背景建立用戶期望模型和機器人行為后果自主評估機 制；研究融合知識、任務與情感的類人機器人意識模型，建立結 合即時反饋和長期趨勢的非結構化交互內(nèi)容生成方法；針對典型 社會交互環(huán)境，在服務機器人實驗平臺上進行驗證。
考核指標：至少在3 種典型場景下實現(xiàn)人機社會交互演示驗證，提出社會交互系統(tǒng)量化考核指標體系，交互理解識別正確率優(yōu)于80%。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利。
9 面向肺部微小結節(jié)的機器人檢測技術
研究內(nèi)容：面向呼吸道內(nèi)診療需求大、入路結構異型動態(tài)復 雜等問題，基于肺部微小結節(jié)的臨床、影像組學、病理和生物組 學等多源信息，開展肺部微小結節(jié)的智能輔助診斷技術研究，突 破多自由度柔性末端執(zhí)行器設計和驅動，實時精準導航，復雜動 態(tài)環(huán)境下診療執(zhí)行末端精準定位，生理運動補償，肺部結節(jié)的檢 測、取樣等技術，研制多種活檢取樣工具，研發(fā)面向肺部結節(jié)的 柔性微創(chuàng)手術機器人，并開展試驗驗證。
考核指標：研究肺部結節(jié)微創(chuàng)手術機器人技術，提出所研制機 器人的量化考核指標體系，具備呼吸道環(huán)境下利用多自由度柔性末 端執(zhí)行器，實現(xiàn)肺部微小結節(jié)精準定位，通過導航定位可到達6級及以上支氣管進行肺部結節(jié)的檢測、取樣。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利（其中PCT 專利不少于1 項）。
10 面向復雜骨折閉合復位的手術機器人智能操作環(huán)境構建原理與技術
研究內(nèi)容：面向骨盆骨折等周邊復雜力學和生物學環(huán)閉合復位手術需求，研究周邊肌組織生物力學模型與軟組織容受度模型，研究基于骨肌組織容受度模型與術中影像相融合的復位路徑規(guī)劃方法，研究包括術中影像、手術器械跟蹤與導航、可視化、智能手術器械/機器人相集成的智能手術環(huán)境技術，開展試驗驗證。
考核指標：研制出面向復雜骨折閉合復位智能手術環(huán)境的實驗系統(tǒng)，提出所研制系統(tǒng)的量化考核指標體系，集成具有三維實時跟蹤、導航、自動手術規(guī)劃與手術過程信息可視化等功能。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利（其中至少1項PCT 專利）。
11 自主搜救機器人在線檢傷原理與技術
研究內(nèi)容：針對地震、火災、事故等大規(guī)模傷亡事件存在的 突發(fā)、群體性救治需求，研究基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術的現(xiàn)場 失血性休克量化檢傷、分類決策等技術與終端樣機系統(tǒng)，實現(xiàn)與 搜救機器人的集成融合，解決傳統(tǒng)檢傷分類“快而不好”和“好 而不快”的問題，實現(xiàn)準確性和時效性的高效統(tǒng)一。
考核指標：研制出基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術的現(xiàn)場失血性 休克量化檢傷分類決策終端系統(tǒng)樣機，提出滿足相關需求的指標 體系，實現(xiàn)針對典型應用的技術驗證。至少有1 項先進前沿技術實現(xiàn)首創(chuàng)或達到同類技術的國際領先水平，并提供佐證材料；申請/獲得不少于5 項發(fā)明專利（其中至少1 項PCT 專利）。
