科技部關于印發“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃的通知 國科發高〔2017〕89號 各省、自治區、直轄市及計劃單列市科技廳(委、局)，新疆生產建設兵團科技局，各有關單位： 為貫徹落實《國家創新驅動發展戰略綱要》《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》《“十三五”國家科技創新規劃》和《中國制造2025》，明確“十三五”先進制造技術領域科技創新的總體思路、發展目標、重點任務和實施保障，推動先進制造技術領域創新能力提升，科技部組織制定了《“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃》，現印發你們，請結合實際貫徹落實。 科 技 部 2017年4月14日
 “十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃 制造業是強國之基、富國之本，沒有強大的制造業支撐就不可能成為真正意義上的世界強國。先進制造業特別是其中的高端裝備制造業已成為國際競爭的制高點。落實《國家創新驅動發展戰略綱要》《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和《“十三五”國家科技創新規劃》，大力推進實施“中國制造2025”國家戰略和“互聯網+”行動計劃，加速推動制造業由大變強的轉型升級和跨越發展，對我國經濟社會發展具有重要的戰略意義。
一、我國制造業自身存在的問題 1.自主創新能力不強 我國是制造業大國，但多數制造企業在國際產業鏈分工中仍處于“制造—加工—組裝”低技術含量和低附加值環節，創新能力不強。尤其在高端產品創新設計方面，設計工具軟件受制于人，設計方法和理念不夠先進，創新設計能力較為薄弱。2015年，我國集成電路進出口逆差1600多億美元，眾多高端芯片的核心技術尚無法突破，企業被迫將大部分利潤用于購買國外專利授權，產業自主發展的能力不強，難以打破市場壟斷。 2.基礎能力薄弱，產品質量不高 我國制造業質量基礎相對薄弱，高性能液壓件與氣動元件、高速精密軸承、大功率變頻技術、特種執行機構、儀器儀表傳感器、工控軟件系統等發展滯后。產品質量和技術標準整體不高，出口產品召回問題不斷，嚴重影響著我國制造業的國際形象。此外，制造業每年直接質量損失超過2000億元，間接損失超過1萬億元。 3.資源利用效率偏低 我國部分傳統制造行業高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產方式，加劇了對生態環境的破壞。全國鋼鐵、建材、化工等行業單位產品能耗比國際先進水平高出10%-20%;機電產品中量大面廣的燃煤工業鍋爐運行效率比國外先進水平低15～20%。制造業可持續發展遇到瓶頸。 4.制造業與互聯網技術等新興信息技術的融合程度低 我國大部分地區和行業的信息化仍處于以局部應用為主的初級階段，且不同地區、行業和不同規模企業間信息化水平尚存在明顯差距。面對網絡協同制造、大規模個性化定制等新型生產模式的變革，認識不充分，準備不足，傳統制造業將面臨二次淘汰的風險。
二、我國制造業發展對科技創新的需求 粗放式發展道路已經無法適應我國制造業的發展，通過科技創新提高制造業競爭力是必由之路。在當前我國制造業實施戰略轉型的關鍵時期，制造業健康快速發展對科技創新工作提出了明確的需求。 (一)亟需加強制造基礎能力方面的科技創新 制造業基礎技術研究能力薄弱已經成為當前制約我國制造業發展的主要瓶頸，其中基礎材料、關鍵基礎零部件、電子元器件、集成電路、傳感器、控制系統、軟件工具及平臺等眾多領域的基礎研究、關鍵技術研究、關鍵工藝研究都沒有掌握自主核心技術，工藝裝備、測試與實驗裝備、標準化等共性技術自主創新能力薄弱，亟需科技攻關。 (二)亟需加強制造企業經營管理模式創新 我國制造企業管理正處于由傳統管理模式向現代管理模式轉變的階段，經營目標、管理模式、管理理念和決策標準發生根本性變化，多數企業并沒有從根本上改變“以產品為中心”的傳統制造模式，無法適應互聯網、云制造等模式下的多品種大批量定制化的要求，企業管理信息化、生產過程智能化、咨詢服務網絡化的水平制約著中國制造業的快速發展。 (三)亟需提升制造業智能化水平 隨著中低端產品加工制造產業重心向東南亞等發展中國家轉移，我國裝備制造業在全球地位面臨挑戰，急需利用互聯網、物聯網、大數據、傳感器等增強裝備產品智能化程度，構建數字化、智能化、網絡化的智能化生產線和數字化工廠，從而提升生產效率、產品質量，提升產業的競爭力。 (四)亟需加強新興產業關鍵裝備的研發 我國新興產業所需裝備的需求缺口較大。光電子、先進光伏電池設備、新一代通信設備等發展所需的關鍵技術和核心技術的自給率較低，核心技術掌握仍較少，試驗設計能力較欠缺、技術集成能力薄弱、制造裝備進口依賴大，新興產業發展所需的關鍵裝備自給不足。 (五)亟需加強綠色制造技術的研發 優質高效、節能、節材的先進基礎制造工藝和自動化、智能化技術的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進水平相比存在較大差距。亟需發展先進綠色制造技術與產品，突破制造業綠色產品設計、環保材料、節能環保工藝、綠色回收處理等關鍵技術，支撐制造業可持續發展。
三、戰略布局 ——瞄準國際制造業發展的最前沿，力爭率先突破，構筑先發優勢。依托新興信息技術，建立健全制造業的創新發展模式，形成網絡協同制造創新服務體系，提高市場競爭力。在大型構件金屬增材制造、大型硬巖掘進機等領域強化“領跑”優勢，塑造我國制造業領先優勢。 ——瞄準我國制造業轉型升級的戰略亟需，支撐和引領供給側結構性改革。掌握一批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術，在機器人、重大機械裝備、新型電子制造裝備等領域培育一批新技術、新產品和新產業，力爭形成新的經濟增長點，提高我國制造業的總體競爭能力。 ——瞄準我國制造業的自主可控，強化基礎保障能力。提高核心零部件及軟件自主可控，形成政策、制度、人才和環境等方面的一系列配套條件，強化我國制造業長期可持續發展的基礎保障。
四、重點任務 按照總體目標、發展思路和戰略布局的要求，“十三五”期間，先進制造領域重點從“系統集成、智能裝備、制造基礎和先進制造科技創新示范工程”四個層面，圍繞13個主要方向開展重點任務部署。 (一)增材制造 重點解決增材制造領域微觀成形機理、工藝過程控制、缺陷特征分析等科學問題，突破一批重點成形工藝及裝備產品，在航空航天、汽車能源、家電、生物醫療等領域開展應用，引領增材制造產業發展。形成創新設計、材料及制備、工藝及裝備、核心零部件、計量、軟件、標準等相對完善的技術創新與研發體系，結合重大需求開展應用示范，具備開展大規模產業化應用的技術基礎。 1.增材制造控形控性的科學基礎 探索增材制造自由成形過程的成形幾何精度、成形效率、材料組織結構與性能的形成規律與關鍵影響因素和控制方法，為提升增材制造工藝技術和裝備設計水平提供堅實的科學支撐，并為形成重大原創性增材制造新技術提供科學指引。 2.基于增材制造的結構優化設計技術 發展基于增材制造工藝特性，融合力學、物理與化學多種功能的結構優化設計技術，為結構整體化、輕量化、高性能化和滿足聲、光、電、磁、熱等多功能化提供設計方法和設計軟件，支撐我國高端裝備的自主創新設計和跨越式技術發展。 3.增材制造專用材料制備技術 基于增材制造的工藝特性和應用需求，開展增材制造專用金屬和非金屬材料的設計與制備技術研究，最大限度地發揮增材制造技術優勢，大幅度拓展增材制造的產業化應用領域。 4.增材制造的核心裝備設計與制造技術 針對激光/電子束選區熔化、激光選區燒結、高能束金屬沉積成形、光固化、激光沉積打印、微滴噴射3D打印、熔融沉積造型等已經展示重大產業化應用價值的增材制造技術，開展相關裝備設計與制造技術的深入研究，占據增材制造產業價值鏈的高端。 5.評價體系與標準建設 研究制定增材制造的材料標準、設計標準、工藝標準、裝備標準、檢測標準、數據標準和服務標準等7個方面的標準體系，為增材制造的廣泛產業化應用奠定基礎，并顯著增強我國增材制造技術的國際競爭力。 (六)高檔數控機床與基礎制造裝備 堅持主機牽引、夯實基礎、突破核心、工藝驗證，聚焦航空航天和汽車兩個重點服務領域，重點攻克高檔數控系統和功能部件等瓶頸，完成150種以上智能、精密、高速、復合型高端制造業裝備的研制和示范應用，大幅提升國家重點工程、國民經濟重點領域關鍵制造裝備國產化率，在強化高端數控裝備單機智能化水平提升的基礎上，逐步實現由單機示范應用向智能化制造成組成套整體解決方案的提升，擴大專項裝備成果的應用成效。 1.航空航天領域高檔數控裝備 聚焦航空航天典型結構件加工需求，以提高加工效率和質量為目標，突破關鍵工藝和編程等核心技術;開展高檔五軸數控機床與關鍵成形裝備等主機的應用驗證與示范，推動高檔數控系統和以擺角銑頭為代表的關鍵功能部件實現批量化應用。 2.汽車制造領域高檔數控裝備 重點研究數控機床的可靠性快速試驗技術與制造保障技術、數控系統的可靠性第三方測試及可靠性增長技術，突破數控機床可靠性MTBF>2000小時的技術瓶頸，通過示范應用與工藝驗證，大幅提升國產數控機床的組線能力。加強成組成套工藝集成研究，為汽車關鍵零部件制造提供成套解決方案，實現國產高檔數控機床在汽車發動機關鍵零部件高效柔性加工與批量化制造中的成組成套應用。 (七)智能裝備與先進工藝 重點解決高端裝備產品質量較差、檔次不高，缺乏核心工藝，智能化程度不足，可靠性及精度保持性難題，研制一批代表性智能加工裝備、先進工藝裝備和重大智能成套裝備，支撐我國高端裝備向高精尖和智能化互聯方向發展，引領裝備的智能化升級。 1.智能機床 重點研究新一代智能機床的技術特征、總體結構、核心模塊和關鍵技術，攻克智能主軸/智能伺服進給/智能終端等智能單元、基于模型的復雜曲面直接插補、機床通用通信接口協議規范、加工狀態自感知/自學習/自適應/自優化、虛擬機床及虛擬加工、基于工業互聯網和加工過程大數據的監控及遠程服務、全生命周期可靠性評估與增長等核心關鍵技術，研制出具有國際一流技術水平的新一代智能數控系統和智能機床，并在重點領域開展應用示范。 2.新型材料成形及加工裝備 重點攻克石墨烯/類石墨烯薄膜大幅面制造過程晶態生長監測及控制、石墨烯/類石墨烯薄膜大面積轉移在線應力監測與控制技術，研制出大幅面石墨烯/類石墨烯制造成套裝備;重點突破復合材料制造工藝建模與仿真、耐高溫陶瓷基復合材料低成本制造工藝及裝備、復合材料組合結構(纖維復合材料、蜂窩材料和增材制造)制造新方法等關鍵技術，為新型材料成形和加工提供新工藝和新技術。 3.復雜大型構件高效加工技術及裝備 重點攻克大型異種材料結構件高效低殘余應力焊接、大規格球管類構件整體成形技術，研制出大型輕量化結構低應力精確成形制造工藝與裝備;重點攻克復合材料混雜構件低成本復合成形、復合材料構件低損傷加工工藝與損傷檢測等關鍵技術，研制出復合材料/結構一體化設計與精確成形協同制造裝備。 4.復合能場加工工藝及裝備 重點研究復合能場耦合機理、復合能場對材料的協同作用機制，攻克復合能場加工質量在線監測、多工藝要素協同控制等關鍵技術，形成激光-電弧-磁場復合加工、異種材料復合能場加工以及鋁鋰合金等新一代輕質合金多能場復合加工工藝，研制出多功能小型化復合能場加工裝備、多自由度大型結構件激光復合能場加工裝備、以及極端環境下(空天、海洋等)現場制造工藝及裝備。 5.精密與超精密加工工藝及裝備 重點突破金屬超硬材料、超低密度材料、高分子聚合物、高精度光學元件、微機械及醫療生物零件等精密超精密加工關鍵技術，探索研究超精密加工與微成形的物化機理、微觀力學行為、表面形貌演變規律、精度和性能映射等新原理，研發極端制造環境下高精度大尺寸加工測量一體化、微納結構與功能表面的原位測量、超高精度平/曲面、微納結構功能表面加工工藝裝備、大功率超聲波應用技術等，并在典型行業示范應用。 (八)制造基礎技術與關鍵部件 圍繞制造基礎技術與關鍵部件，開展基礎技術與前沿技術研究，突破關鍵技術與共性技術，建立健全基礎數據庫、工業試驗驗證平臺和安全保障技術，完善技術標準體系，為逐步解決國產裝備“空心化”提供技術支撐，大幅度提高為重點領域和重大成套裝備自主配套能力。 1.基礎件 圍繞高速精密重載軸承開展軸承服役性能演變規律與失效機理等基礎理論、材料對性能影響規律和失效機理等研究，掌握高速、精密、重載軸承設計理論、壽命理論及試驗方法，動態性能試驗技術與方法，掌握高鐵軸箱軸承、風力發電機組主軸與齒輪箱軸承、機器人和機床精密軸承、特大型裝備靜壓軸承等設計、試驗和批量化制造核心技術，開展典型應用示范。 圍繞高參數齒輪及傳動裝置開展高參數齒輪傳動嚙合失效機理、特殊條件下齒輪副基本工作理論、研究，研究高速重載齒輪傳動、輕合金齒輪、高性能蝸桿傳動及新型機構，基準級別齒輪漸開線樣板設計與超精密制造和計量，突破高參數齒輪傳動和精密減速器設計、制造和檢測共性關鍵技術，形成標準及技術規范，實現高參數齒輪及傳動裝置在民用航空裝備、工程機械、大型海洋裝備、高速列車、海上風電、機器人等裝備的示范應用。 圍繞高端液壓件與密封件開展新型高功率重量比和高能量密度液壓件的設計方法研究，高參數液壓閥、泵等新結構和新方法研究。研究密封可靠性設計、延壽、運行試驗技術，開發高性能檢測、可靠性評估和測試裝備，建立性能評價體系與標準。開發高壓力等級多路閥和液壓泵、大規格柱塞泵與比例流量閥、高效率靜液傳動元件與系統、高參數密封件、液壓動力總成系統等，實現在工程機械與農業機械、重型機械、航空航天、海洋工程裝備等示范應用。 2.基礎制造工藝 研究高活性金屬與鑄型界面反應機制和成形方法、鑄造全流程精確控制、鑄造過程仿真與在線檢測等關鍵技術，掌握鈦合金、高溫合金鑄件精密鑄造技術、鑄鍛件近凈成形與精準成形工藝，開展各類材料成形過程動態仿真參數優化技術研發應用，實現典型產品應用示范。 研究零件可控清潔熱處理工藝、真空等溫淬火熱處理工藝等關鍵技術，開發清潔熱處理裝備，完善熱處理工藝數據庫。開發高溫耐蝕涂層技術、潤滑耐磨抗氧化表面工藝材料、工藝及表面處理裝備。 研究高速干切基本機理和新型干切機床結構，工藝參數優化及基礎數據庫;研究微量潤滑作用機理和測試選用技術，低溫微量潤滑集成制造技術;環保清潔切削液配置技術。 3.工業性驗證平臺與基礎數據庫 建立精密齒輪及傳動裝置、高壓大流量液壓元件、高參數密封件、高速重載軸承等關鍵基礎件性能及可靠性試驗平臺，工業傳感器、智能儀器儀表性能及可靠性測試平臺，對相關的基礎技術、關鍵部件與產品進行試驗驗證，完善技術標準體系。 研究先進制造工藝方法、工藝基礎數據庫，研究并整合國內外制造工藝相關數據資源，建立健全制造基礎技術數據庫、基礎制造工藝資源環境屬性數據庫等。研發基礎數據采集工具和知識庫管理系統和標準，開發面向基礎工藝和典型產品全生命周期環境影響評價工具。 4.制造過程安全保障關鍵技術 研究關鍵部件故障響應安全機制、功能安全定量計算數學模型和定性評價體系等功能安全設計與評估驗證技術;研究物理安全、功能安全、網絡安全一體化融合的方法理論、制造系統安全一體化管控等安全一體化融合技術;研究安全威脅和攻擊機理分析與建模、實時攻擊隔離與抑制等工業互聯網安全技術;故障預測與健康管理(PHM)等測控產品安全可用關鍵技術研究;開展功能、網絡安全工業化試驗驗證，典型工業協議安全性分析驗證，工業互聯網安全漏洞庫等研究。 (十三)先進制造科技創新示范工程 圍繞“智能化、服務化、綠色化”發展的大趨勢，積極推進智能一代機械產品創新示范、制造業信息化創新示范和綠色制造集成應用創新示范等工作，培育示范行業、示范省市、示范企業，大力推動和引領信息技術與制造技術深度融合發展，支撐制造業向高端制造和價值鏈高端轉型升級。 1.智能化裝備/生產線集成技術開發與應用示范 重點面向工程機械、紡織機械、輕工機械、流程工業機械等行業重點骨干企業，研究智能化裝備/生產線關鍵技術及標準規范，研發智能化制造裝備，構建智能化生產線，開展應用示范，提升裝備/生產線整體使役性能。 2.智能工廠集成技術開發與應用示范 面向重大裝備制造、柔性化定制生產、流程生產行業重點骨干企業，研究智能工廠集成應用技術和相關標準規范，研發智能工廠模型，構建智能工廠運行管控平臺及系統，開展應用示范，支撐企業敏捷化、柔性化、定制化、智能化和高效、綠色生產。 3.網絡化制造服務關鍵技術研究與應用示范 面向大型復雜裝備、汽車、家電等行業，圍繞產品全生命周期和服務價值鏈，研究服務型制造、云制造、互聯制造、云服務等制造服務關鍵技術，構建網絡化制造服務平臺，開展應用示范，引領制造業向服務化和價值鏈高端轉型。 6.先進制造技術服務體系與支撐環境建設 面向重點行業和典型區域，政府引導與市場機制相結合，建設技術服務平臺、機構，完善人才培訓、咨詢服務、應用示范體系建設，形成先進制造技術服務體系與支撐環境，為制造業轉型升級和創新發展營造良好的支撐環境。
五、實施保障 (一)創新科研組織方式，協同推進示范工程 ——圍繞區域經濟發展特征，重點扶持一批技術含量高、市場前景較好的重點產業和領域項目，實施國家、省、市三級科技項目支撐，帶動全社會投入，推進制造業加快發展。 ——加快培育產業鏈的生態環境。鼓勵并推動成立各具特色的產業創新聯盟，支持產業鏈、創新鏈和資金鏈積極融合，形成龍頭企業的示范帶動效應，培育自主創新、核心零部件配套的中小企業集群。 ——鼓勵行業應用。圍繞高端裝備制造、醫療衛生、公共安全、助老助殘、文化教育、科學考察、軍事等領域的創新應用需求，制訂行業應用規范，大力推進先進制造技術的綜合應用。 (二)圍繞國家總體目標，加強頂層設計 ——強化對《中國制造2025》的科技創新支撐。從科技創新角度瞄準創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展等關鍵環節，推動制造業跨越發展，強化對《中國制造2025》的科技創新支撐，推動產業結構向中高端邁進，強化制造業創新、重塑制造業競爭新優勢，滿足我國經濟轉型升級戰略需要。 ——加強科技計劃組織實施與銜接合作。相關重點任務根據各自定位和特點，分別通過國家重點研發計劃、國家科技重大專項、技術創新引導專項(基金)等各類科技計劃多渠道組織實施。“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”、“高檔數控機床與基礎制造裝備”聚焦國家重大戰略產品和重大產業化目標的重點任務，通過國家重大專項組織實施。適時啟動“智能制造和機器人”重大科技工程。加強相關科技計劃的銜接和合作，提升科研效率和成果質量。 ——充分利用科技和財稅政策的導向作用以及法律的保護作用。優化科技政策與財稅、進出口和產業政策的協同，充分利用反壟斷和反傾銷等法律手段，切實保證我國制造企業在自主創新中受益。 (三)加強人才、基地等環境建設和國際交流合作 ——加大人才培養和引進力度。建立健全多層次的創新型人才培養體系，支持校企聯合開展定制式人才培養;鼓勵企業加大職工培訓力度;支持高端人才引進政策。 ——加強基地建設力度。加強聯合實驗室及配套條件的建設，加強基地環境建設力度和管理機制建設。 ——充分創造和利用開放共贏的國際合作環境。積極參與國際重大項目合作開發，探索專利互換、標準互換、聯合開發等多層次合作與交流。