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《中国制造2025江苏行动纲要》重点领域技术路线图(征求意见稿).pdf

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1、 中国制造 2025 江苏行动纲要 重点领域技术路线图 (征求意见稿) 目 录 一、集成电路与专用设备 1 二、网络通信设备 7 三、操作系统及工业软件 11 四、云计算、大数据和物联网 15 五、智能制造装备 22 六、先进轨道交通装备 29 七、海洋工程装备和高端船舶 30 八、新型电力装备 37 九、航空航天装备 43 十、工程和农业机械 53 十一、节能环保装备 56 十二、节能型和新能源汽车 59 十三、新能源 66 十四、新材料 71 十五、生物医药 78 十六、医疗器械 79 1 一、集成电路与专用设备 ( 提高芯片产品的设计开发能力,突破 28nm 及以下设计和先进制造工艺、高

2、密度先进封装和测试技术、关键装备和材料,整体达到国内领先水平。加快新型元器件、太阳能电池、新型显示技术、电子整机装联设备和关键仪器仪表研发和产业化,力争进入世界先进行列。 中国制造 2025江苏行动纲要 相关内容,供参考) 集成电路是指通过半导体工艺将大量电子元器件集成而成的具有特定功能的电路。本路线图主要包括江苏集成电 路产业基础较好的逻辑和功率集成电路的设计与制造、传感器、集成电路封装测试以及相关装备等内容。 (一)需求 逻辑集成电路 逻辑集成电路是一种采用先进工艺,采取数模混合设计方法设计完成的集成电路,具体包括各类处理器,可编程可重构芯片、网络通信芯片以及其它专用集成电路。本路线图主要

3、包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路测试封装等内容。 全球逻辑集成电路市场规模在 20112015 年间在 1250 亿美元左右;在 20152020年间约为 1500 亿美元左右;在 20202025 年间约为 2000 亿美元左右。 我国逻辑集 成电路市场规模在 20112015 年间约为 590 亿美元左右;在 20152020年间约为 750 亿美元左右;在 20202025 年间约为 1100 亿美元左右。 我省逻辑集成电路市场规模在 20112015 年间约为 60 亿美元左右,在 20152020年间约为 80 亿美元左右,在 20202025 年间约为 150 亿美元。 目

4、前,我省逻辑电路产值在 2015 年达到 10 亿美元左右,仅为全国需求总量的 1.6%,由此可以看出我省逻辑集成电路的发展存在巨大空间。尤其是台积电落户南京之后,将可能带动逻辑集成电路设计业的大发展,大幅提 升我省逻辑集成电路的产业进展速度。 功率集成电路 功率集成电路是一种通过特殊的高低压兼容工艺将高功率器件与传统中低压集成电路,进一步集成而成的、有特定功能的芯片。本路线图主要包括集成电路设计、集成电路制造、集成电路测试封装、关键装备和材料等内容。 全球功率集成电路市场规模在 20112015 年间约为 138 亿 149 亿美元;在2 20152020 年间约为 149 亿 231 亿美

5、元;在 20202025 年间约为 231 亿 339 亿美元。 我国功率集成电路市场规模在 20112015 年间约为 39 亿 54 亿美元,我国功率集成电路市场规模在 20152020 年间约为 54 亿 100 亿美元,我国功率集成电路市场规模在 20202025 年间约为 100 亿 154 亿美元。 我省功率集成电路市场规模在 20112015 年间约为 8 亿 13 亿美元,我省功率集成电路市场规模在 20152020 年间约为 13 亿 31 亿美元,我省功率集成电路市场规模在20202025 年间约为 31 亿 87 亿美元。 目前,我省的产值在 2015 年达到 13 亿美

6、元,占领了全国约 24%的市场, 2020 年预计达到 31 亿美元 ,2025 年预计达到 87 亿美元。从以上数据可以看出,我省 功率集成电路的发展对于我国功率集成电路的发展起着举足轻重的作用。 传感器 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所 需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是 实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元 件

7、、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏 元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 全球传感器市场规模在 2011 至 2015 年间约为 1019 亿美元,复合年均增长率为11%; 2016 至 2020 年间约为 1544 亿美元,复合年均增长率为 11%; 2021 至 2030 年间约为 2000 亿美元,产业链市场规模为 万亿美元。 我国传感器市场规模在 2011 至 2015 年间约为 1024 亿美元,复合年均增长率为20%; 2016 至 2020 年间约为 2240 亿美元,复合年均增长率为 20%; 2021 至 2030 年间中国传感器市场规模为

8、 4900 亿人民币 。 我省传感器市场规模在 2011 至 2015 年间约为 60 亿美元,复合年均增长率为 10%;2016 至 2020 年间约为 100 亿美元,复合年均增长率为 10%; 2021 至 2030 年间物联网发展是我省传感器市场的主要驱动力,我省传感器市场规模为 1000 亿人民币。 (二)目标 逻辑集成电路 大力发展逻辑集成电路设计业,围绕国家战略发展超算处理器、服务器处理器和网3 络芯片,围绕产业发展重点发展嵌入式处理器、网络通信芯片、可重构可编程芯片、极低功耗物联网芯片等,围绕引进先进工艺重点发展智能手机系统芯片、智能电视系统芯片等。落 实好先进工艺引进以及配套

9、设施,提升我省逻辑集成电路代工制造的能力,发挥其代工企业的辐射和带动作用,成为我国集成电路制造水平最高,产能最大的区域。进一步提高高端封测技术,在设计和制造带动下,提升我省封测技术水平。 到 2020 年,逻辑集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小,其中逻辑集成电路代工制造水平达到 10nm,处于国内领先,与国际最先进水平代差小于 2 代, 12 寸先进工艺产能在全国处于领先;大力发展设计产业,设计水平达到 10nm,在网络芯片、极低功耗物联网芯片、服务器芯片、超算处理器芯片方面达到国内领先水平; 进一步提高我省封测能力,突破 3D 封装技术,满足先进逻辑芯片的封测需求。 到 2030 年,

10、逻辑集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。 功率集成电路 面向国家战略和产业发展两个需求,着力发展功率集成电路设计业,以高端智能功率驱动芯片及模块、宽禁带器件及驱动产品,以及汽车电子、轨道交通、工业控制、光伏逆变等行业应用为示范重点,加速发展功率集成电路制造业,提升先进封装测试业发展水平,突破功率集成电路关键装备和材料。 到 2020 年,功率集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩 小,全行业销售收入年均增速超过 20%,企业可持续发展能力大幅增强。重点领域的功率集成电路设计技术达到国际领先水平,产业生态体系初步形成。 12/18 英寸制造工艺实现规模

11、量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的功率集成电路产业体系。 到 2030 年,功率集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。 传感器 到 2020 年,有 5-7 类传感器龙头企业在进入国内前列,产业规模达到 50-60 亿人民币,中国市场占比 3-4%; 200mm 传感器圆片制造产能 10000 片 /月;集成传感器设计业产值达到 30 亿人民币,中国市场占比 35%;圆片级传感器封装产值达到 30 亿人民币,中国市场占比 35%。 到 2030 年,有 3-5 类传感器龙头企业进入国际排行榜

12、,产业规模达到 200 亿人民币,中国市场占比 5-7%; 300mm 传感器圆片制造产能 20000 片 /月,制造能力与国际同4 步;传感器系统设计能力与国际同步,设计业产值达到 100 亿人民币,中国市场占比40%, 2-3 种进入国际前列;三维异质集成封装产值达到 100 亿人民币,中国市场占比40%, 2-3 种进入国际前列。 封 测 到 2020 年,致力于 MCO(多元件集成电路),封测产值达到 600 亿元,封装测试技术达到国际先进水平,关键装备和材料进入国际主流采购体系。 到 2030 年,致力于 3D IC package (三维芯片封装),封测产值达到 800 亿元。 (

13、三)发展重点 逻辑集成电路 1、 逻辑集成电路设计 处理器芯片:超算众核处理器、服务器处理器、嵌入式处理器 IP 核 物联网芯片:极低功耗物联网芯片、极低功耗医疗芯片 可编程可重构逻辑芯片: FPGA、可重构芯片 网络芯片:网络路由芯片 智能手机电视芯片:智能手机 SoC 芯片以及套片、 智能电视 SoC 芯片以及套片 集成电路设计方法学:近阈值低功耗设计方法学、 ESL(电子系统级)设计和 3D-IC设计 2、 逻辑集成电路制造 新器件: FinFET(鳍式场效应晶体管)、纳米线晶体管、分子量子器件 光刻技术:两次曝光、多次曝光、 EUV(极紫外光刻)、电子束曝光、 193nm 光刻胶、 E

14、UV 光刻胶 3、 逻辑集成电路封装 倒装封装技术:大面积倒装芯片球阵列封装 多芯片封装:三维系统级封装( 3D SIP) 功率集成电路 1、 功率集成电路设计 IPM:智能功率模块、单片集成智能功率模块 电源 IC:高性能数字 电源 IC 驱动 IC:高压硅基驱动 IC、异质结驱动 IC、 SiC/GaN 器件高压驱动 IC 5 分立器件:大功率 IGBT 器件、超结器件、 SiC/GaN 新材料器件 2、 功率集成电路制造 隔离技术:体硅高低压结隔离、 SOI 高低压深槽介质隔离、超高深宽比新型介质材料隔离 互联技术:高密度多层金属互联、 TSV 互联 新器件: SiC/GaN 高压分立器

15、件、 SiC/GaN 高低压可集成器件、 SiC/GaN 新型器件 硅片尺寸: 8 英寸硅、 12 英寸硅片、 18 英寸硅片 3、 功率集成电路封装技术 单芯片封装:单芯片小型化高功率密度封装 多芯片封 装: 2D 多芯片智能功率模块封装、 2.5D/3D 堆叠式智能功率模块封装 4、 封装装备及材料 高密度封装设备及高散热能力衬底材料、 2.5/3D 堆叠式智能模块封装关键设备及材料 传感器 1、 传感器制造 硅传感器制造,表面加工、体加工、 SOI 加工 传感器与电路单片集成制造, CMOS 单片传感器加工 多功能传感器与电路单片兼容制造,硅基多功能敏感材料,硅基兼容纳米材料 2、 传感

16、器设计 多场耦合分析,宏模型提取,工艺模型 传感器与电路协同系统级分析,系统级模型,协同设计 传感器、电路、封装体、电源协同设计,基于集成电路 EDA 的传感系统设计 3、 传感器封装 分立传感器封装技术,封装材料、真空封装 圆片级传感器封装技术,封装工艺技术 三维异质集成封装技术,先进封装材料,异质封装工艺 封测 立足 WLCSP、 PoP/PiP 等先进封装技术 发展 Fan-out WLP、 2.5D TSV、 MCO 等高端封装技术 大力发展三维芯片封装集成技术 采用高密度封装设备和配套材料、 TSV 封装设备和配套材料、封装核心设备和关6 键材料 (四)战略支撑和保障 1、根据产业发

17、展需求,制定“十三五”发展路线图。 2、支持技术研发和平台建设,通过国家科技重大专 项和省产业基金的支持,加强产业的协同创新设立。 3、加强现有政策和资源的协同,如省成果转化基金、高技术项目、自然科学基金等,加强科技计划的统一、阶段性部署。 4、加强示范性微电子学院建设,加强人才资源培养和引进,引进国际领军人才,培养封装产业中青年骨干人才。 5、建立知识产权保护联动机制。 6、引进、消化和吸收国外先进技术,培养自主技术创新7 二、网络通信设备 ( 紧跟世界前沿技术,开展 5G 移动通信技术、 “未来网络 ”核心技术和体系架构等研发攻关,争取在国内形成先发优势;加快高效能、低成本智能终端及芯片,

18、 IPv6下一代互联网设备,高端网络服务器和安全产品,智能家居、车载终端等开发和应用,由加工组装向自主研发转变。 中国制造 2025江苏行动纲要相关内容,供参考) 网络通信设备产业是指利用互联网、现代通信技术等获取、传递、存储、处理和应用信息的系统和装置。本路线图主要包括无线移动通信设备、新一代网络设备等,不包括其它网络通信产品和服务。 (一) 需求 随着移动互联网、互联网 +、信息消费、物联网等业务的不断增长,信息化和工业化的融合不断深化,网络通信设备的需求仍将长期持续增长。 无线移动通信:根据国际电信联盟( ITU)统计, 2015 年,全球移动用户数达 71 亿,其中移动宽带用户比例达到

19、 47.2%。根据 ITU、 Gartner 等机构预测:到 2020 年,全球移动用户数将达 72 亿,其中移动宽带用户数将达 40 亿,移动终端年出货量将达 32 亿部, M2M 终端年出货量将达 24 亿部,移动通信系统设备市场规模将达 520 亿美元;到2025 年,全球移动用户数将达 75 亿,其中移动宽带用户数将达 55 亿,移动终端年出货量将达 42 亿部, M2M 终端年出货量将达 60 亿部,移动通信系统设备市场规模将达640 亿美元。 新一代网络: 2015 年全球路由器与交换机市 场规模为 160 亿美元。根据 Gartner 和中国网络通信研究院等机构预计:到 2020

20、 年,全球路由器与交换机市场规模将达 236亿美元;到 2025 年,全球路由器与交换机市场规模将达 338 亿美元。 (二) 目 标 1、 2020 年目标 网络通信设备产业技术和产业能力进入国内强省行列,形成较为完整的产业体系和创新体系。 2、 2025 年目标 8 网络通信设备产业体系更加完整、创新能力和整体实力大为增强,产业综合实力位列国内第一。 (三) 发展重点 3-1 重点产品 1、 无线移动通信 5G 关键技术综合验证平台、 5G 移动通信系统设备 (含 5G 基站、 5G 核心网设备、5G 行业专网等 )、 5G 移动通信仪器仪表(含 5G 终端综测仪、 5G 协议一致性测试仪

21、等 )、5G 移动终端(含 5G 消费终端、 5G 行业终端、 M2M 终端等 )、 5G 关键芯片(含 5G 基带芯片、 5G 射频( RF)芯片、 5G 片上系统( SoC)芯片等)和 5G 关键器件(如 5G 高频通信器件)等。 2、 新一代网络 SDN 交换芯片( 1Tbps)、可编程虚拟路由器( Tbps)、 SDN 核心交换机 (Tbps)、 SDN汇聚与接入交换机、高效 NFV 设备、高性能 NFV 网络安全防护系统、软件定义智能Wifi 接入网络设备( 300M/450M/1000M)、网络流量与性能综合监测分析、 SDN 智能存储与分发系统,以及高速大容量光传输设备 (400

22、G/1Tbps) 、高速光接入设备(10G/100Gbps)、光交换设备、网络芯片(含 SDN、 OTN、光收发等 )、网络处理器( 400G/1T及以上)等关键零部件。 3-2 关键技术 1、 无线移动通信 大规模天线阵列技术(支持峰值速率达数十 Gbps、超密集组网技术(链接密度大于 106/km2,流量密度大于数十 Tbps/km2)、新型多址接入技术、高频段通信技术( 6GHz以上)终端间通信技术(含车联网 等)新型核心网架构技术(支持 SDN、网络功能虚拟化( NFV)等) 5G 增强型技术( 100Gbps、以用户为中心和具有高感知的接入网与核心网)等关键技术。 2、 新一代网络技

23、术 新型网络体系结构与关键技术( SCN、 IPV6)、高性能路由交换技术、移动互联网关键技术、自适应传输层机制与协议、网络功能虚拟化关键技术、软件定义网络关键技术、网络感知测量技术、网络内容智能存储与分发技术、高速分组传输技术,大容量光交换技术,网络设备的关键元器件技术(含:光收发器件技术、高速交换芯片技术、支持 SDN/NFV 的大容量分组交换芯 片技术等 )、硅光子和光电集成芯片技术、 WSS 光交9 叉技术、超大容量长距离光通信技术和海底通信技术、 WDM-PON 器件技术等关键技术。 (四) 应用示范工程 1、 5G 移动通信技术创新与应用工程 为实现我省在 5G 无线移动通信技术、

24、标准、产业、服务与应用的全国领先,以及5G 技术在公网、专网、国防等多市场的应用与融合,由 5G 标准主导单位、 5G 设备制造商、电信运营商、应用单位等联合实施。 2020 年前部署 5G 创新示范网络并启动 5G 商用服务,应用我省自主创新 5G 技术优势与系统能力,支持 10Gbps 峰值速率、频谱效率提升 3 倍 以上、端到端传输试验达1ms 和 5Tbps/km2 以上的流量密度,测试和验证 5G 射频、基带等核心芯片和终端、测试仪表、系统设备等。 2020 年开始部署天地海空一体化示范网络,综合应用 5G 等地面和卫星移动通信技术的研究成果,实现数千至上万公里超远距离宽带通信,为实

25、施“一带一路”战略、“海洋强国”战略提供信息化基础。 2、 新一代网络创新与应用示范工程 2020 年前建设完成未来网络创新研究的基础试验平台,在底层光传输网络的基础上,基于自主研发可编程虚拟路由设备至少互联全国 30个以上的城市和 50个试验节点,在南京建设 总控中心和数据中心,并实现与 GENI、 ONELAB 等国际试验床的互联,骨干数据网络具备 100G/10G 传输能力。基础试验平台部署全功能网络系统监测及试验工具集,通过试验门户向用户提供统一的试验资源接口,实现与运营商的互联互通,为我国在未来网络体系结构、关键技术、核心设备与新型业务等方面的创新与应用提供必要支撑,推动全国未来网络

26、技术创新与产业发展。 (五) 战略支撑与保障 知识产权:对接国家知识产权战略,建议积极宣传我省网络通信领域知识产权取得的成果,继续优化知识产权商业和法律环境、强化知识产权保护和运营、推动 自主知识产权国际运用。 政府与行业市场资源:继续培育和优化我省网络通信设备产业市场空间,对江苏省已牵头的国家重大科技基础设施项目给予在人才、资金、政策等方面大力支持,加强产业链上下游企业间、企业与政府间以及行业市场之间的协同合作。 10 频谱规划与分配:建议 5G 频谱规划将移动通信、广电、卫星、军民融合等频谱需求统一考虑,实现频谱利用价值的最大化和相关产业融合发展。 走出去:探索“资本 +产业”、“建设 +

27、运营服务”的“走出去”新模式,建议建立部省协调机制并设立“走出去”专项基金,推动我省网络通信设备产业“走出去”,打造信息丝绸之路。 11 三、 操作系统及工业软件 ( 发展具有国内先进水平的关键领域安全操作系统、工业大数据处理系统等工业基础软件;突破智能设计与仿真、制造物联与服务等高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台和重点领域应用软件,建立集成标准与安全测评体系。 中国制造 2025江苏行动纲要相关内容,供参考) 操作系统及工业软件的发展有力地推动工业生产自动化、智能化、网络化、信息化的进程。发展具有国内领先水平的关键领域安全操作系统、工业大数据处理系统等工业基础软件;突破智能设计

28、与仿真、制造物联与服务等高端 工业软件核心技术;研发面向高端智能制造装备、先进轨道交通装备、海洋工程装备、工程和农业机械、节能环保装备等重点领域应用软件,构建自主可控的高端工业平台,大力提升先进制造业水平。 (一)需求 随着以云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业深度融合,推进制造业向互联网化、智能化、网络化、服务化方向发展,形成了制造业网络化产业生态体系。操作系统与工业软件是推动产业变革发展的重要基石,推进产品研发设计、生产制造、经营管理等全流程和全产业链的信息化和智能化。开发自主可控的江苏省重点领域工业软件,推出操 作系统与工业软件集成整体解决方案,突破工业软件单一业务项

29、目维度的基础性功能应用,上升到从研发设计、生产加工、制造物流到服务保障全流程信息数据的集成整合,完善操作系统与工业软件集成标准体系,推进我省自主操作系统与工业软件产业化发展。 (二)目标 到 2020 年,在工业技术软件领域突破核心技术,对接国家工业软件技术标准,构建我省互联网工业软件产业生态系统,力争中低端市场占有率超过 *,软件业务收入增长 *以上,聚焦生产效率提升与服务型制造, 自主“云端” +“终端”工业大数据平台在重点行业的应用普及率达 *。 到 2025 年,在高端工业软件领域突破核心技术,推广实施国家自主可控的操作系统与工业软件及其行业应用标准,研发我省重点领域,重点行业自主可控

30、的高端工业平12 台及应用软件,确保我省自主工业软件市场占有率超过 *,实现软件业务收入 *亿元以上,“互联网 +”智慧工业云在重点行业的应用普及率超过 *。 (三)发展重点 3-1 重点产品 1、工业操作系统及其应用软件 衔接国家嵌入式操作系统的安全、可信性等性能的测评标准和规范,针对我省重点领域、重点行业研发可裁剪性、可伸缩性、易移植性嵌入式操作系统。面向数字化产品与智能 成套装备需求,重点研制高安全、高可信的实时工业操作系统,实现与主流控制设备、 CPU 与总线协议的适配,以及高端产品及装备自动化、智能化的控制、监测、管理各种设备和系统运行。研制重点行业装备嵌入式系统,并在先进轨道交通设

31、备、新型电力设备、网络通信设备等我省重点领域推广应用。 2、重点领域业务工具软件 面向集成电路及专用设备、网络通信设备、智能制造装备、先进轨道交通装备、工程和农业机械、节能环保设备、航空航天装备、海洋工程装备和高端船舶等重点工业领域,研发涵盖从设计研发、生产制造到产品服务的全生命周期行业应用软 件,重点突破产品智能设计仿真、智能分析优化、智能诊断、智能控制、制造物联与服务等业务工具软件。 3、智慧工业云与制造业业务系统软件 融合现有信息化管理和集成技术与云计算技术,将各类制造资源和制造能力虚拟化、服务化,面向我省重点领域、重点行业构建制造资源和制造能力的服务云体系架构,集中、统一的优化管理和经

32、营制造资源和制造过程,建立工业资源库(包括知识库、模型库、零件库、工艺库和标准库等),重构产品生命周期管理( PLM)、企业资源规划( ERP)、供应链管理( SCM)、客户关系管理( SRM)以及产品数据管理( PDM)等制造业核心软件,形成新型工业云构件库。构建“互联网 +”智慧工业晕平台,推动工业企业互联网化,形成全行业与跨行业的工业应用生态系统。 4、“云端” +“终端”工业大数据平台 面向终端与云端数据的交换融合与智能协同,研制设备端的嵌入式数据管理平台与实时数据智能处理系统,开发云端具有海量处理能力的工业数据采集、存储、查询、分析、挖掘与应用的工业数据处理软件栈。构建覆盖产品全生命

33、周期和制造全业务活动的工业大数据平台,支持企业内部与外部、结构化与非结构化、同步与异步、动态与静态、设备与业务、实时与历史数据的整合, 集成与统一访问,实现“数据驱动”。 13 3-2 关键技术 1、“端到端”的工业软件安全技术 研究从设备端到云端的控制系统安全、硬件安全、网络通信安全、系统安全、数据安全、信息与系统安全本质安全等技术。 2、工业基础资源库与标准化技术 对接国家工业基础资源库标准,研究行业基础资源库的分类标准,重点构建与自主工业软件相配套的行业基础资源库接口标准化体系和省内重点行业基础资源库的标准化评估与认证体系。 3、嵌入式操作系统技术 针对实时嵌入式操作系统的安全机制及可信

34、机理,研发满足高安全、可信嵌入式操作系统需求的实时 调度算法。研究操作系统对底层异构、复杂装备及其现场总线协议的适配技术。研究模型驱动的控制程序统一设计、开发、测试与发布技术。 4、设备端智能化技术 研究小容量的嵌入式数据库系统,以及数据缓存与数据同步、交换技术。加快研究终端的环境语义建模技术,以及实时数据动态采集、变频传输、视觉理解、单机智能分析与控制、区域协同等终端智能化新技术。 5、工业大数据管理与分析技术 研发工业数据的实时采集、高吞吐量存储、数据压缩、数据索引、查询优化、数据缓存等关键技术。研究时空关联与机理模型下的数据质量检查与修复关键技术。研究 前端装备实时数据与后台信息系统关系

35、型数据的集成技术。突破工业大数据并行分析处理技术、机理模型建模技术、知识推理技术与仿真模型。 6、数据驱动的构件组合技术 研究行业垂直应用软件构件集开发和构件信息整合平台关键技术。研究通过制造资源数据、企业数据、行业数据和互联网数据等信息要素分析驱动的行业内、企业间快速反应,动态融合、优化资源利用效率。 (四)应用示范重点 1、“工业操作系统及其应用软件”应用示范。在航空航天、工程机械、海洋工程与高端船舶、先进轨道交通等重点领域,应用嵌入式操作系统以及应用软件。 2、“智慧 工业云与制造业业务系统软件”应用示范。对接我省优势产业,兼顾大型和中小型企业,针对我省重点领域、重点行业,开展多层次、跨

36、行业、跨地区应用示范。 3、“工业大数据平台”信息服务应用示范。选择流程与离散制造业龙头企业以及产14 业链开展“工业大数据平台”信息服务应用示范,提供信息技术咨询服务,数据处理和存储服务等。 (五)战略支撑与保障 1、工业软件公共服务云平台建设 支持省内工业软件产业联盟发展,鼓励相关企业等加入工业应用云平台生态系统,联合产业链上下游企业整合资源和价值链。引导软件企业与工业企业开展多层次合作,制 定工业软件推广计划,促进工业软件规模化、深入化应用,推动各系统软件的集成应用。 2、对接推广实施国家标准 积极参与国家工业操作系统与软件标准的制修订工作,推广实施操作系统与工业软件的国家评测与认证标准

37、,加快制定我省重点领域、重点行业工业软件安全评测和监理的标准规范,确保工业软件在我省应用安全和质量。 15 四、云计算、大数据和物联网 ( 研发突破资源管理技术、大数据存储技术、并行计算技术、数据分析挖掘技术、系统软件技术、信息安全技术等核心技术。加快云计算、大数据技术与物联网、移动互联网的集成创新,推出先进、实用解 决方案。突破物联网感知领域核心技术,发展物联网信息安全技术和产品,缩小物联网组网和协同处理技术与国际先进水平的差距。 中国制造 2025 江苏行动纲要相关内容,供参考) 云计算是指云计算中心利用高速互联网将计算能力、存储能力以按需提供的方式为用户服务的模式,本路线图包括云计算在制

38、造业领域的服务平台建设、接入设备研制、操作系统开发、安全防护技术等。 大数据是指对数据量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析,从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的信息资产、相关技术和应用,本路线图包括制造业 大数据分析、异构跨域共享交换、高效存储、安全防护、深度分析挖掘引擎等技术与产品。 物联网是指把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换,以实现智能化识别和管理的网络,本路线图包括高端 RFID 技术与产品、低成本 RFID 技术与产品、新一代物联网综合接入设备、微型高灵敏低功耗传感器技术等。 (一) 需求 1、云计算为制造业的转型升级提供了理想的支撑平台

39、 云计算是实现社会计算资源利用率最大化的新模式,不仅能使企业方便地获取网络信息资源及其服务,满足企业的业务发展需要,同时,可以最大限度地降低企业信息化投 入成本。 现代制造业越来越专业化,分工越来越精细化,同时协作、配套和产品营销全球化的趋势日益明显,这种在全球范围内进行个性化设计、组织协作、仿真、材料配套、分布式柔性生产,以及产品销售、质量跟踪、售后服务、市场预测的生产经营模式,需要把企业管理系统和生产执行系统以及数据采集系统与监视控制系统(“甚至用户端系统”)进行综合集成,形成完整解决方案,并构建一个全球互联的、安全可靠的工业级互联网络和信息处理平台,实时处理分布全球的、覆盖产品全生命周期

40、和生产过程的海量信息,这种日趋庞大复杂的业务计算要求,超出了传统的 实体计算模式能力,而云计16 算技术和云平台架构,为制造业应对所面临的挑战提供了理想的解决方案和计算平台。 2、大数据是制造业降本增效提升企业竞争力的重要资源 在制造业整个价值链和制造业产品的整个生命周期中,都会产生大量的、可以重复使用的大量数据,比如原材料数据、生产环境数据、产品数据、质量数据、测试 /实验数据、运营数据、客户需求数据等等。通过对这些数据的挖掘与分析,可以促进企业优化生产工艺流程、提高工作效率和产品质量,达到降本增效、节能环保、精准把握客户需求的效果,进而可为企业进一步提高产品的竞争力和市场占有率 提供决策支

41、撑。同时,不断增长的制造业“大数据”,作为一种可重复利用的行业资源和社会资源,已经成为社会的重要资产,是一种具有巨大潜力的新型业态,值得培育、发掘和利用。 3、 物联网是实现智能制造的重要基础 物联网作为我国战略新型产业的重要组成部分,正在进入深化应用的新阶段。物联网与传统产业、其他信息技术不断融合渗透,催生出新型业态和新的应用,在加快经济方式转变、促进传统产业转型升级、服务社会民生方面正发挥越来越重要的作用。物联网是获取工业大数据的有效途径,是实现生产过程和产品全生命周期的“泛在感知”的重要抓手, 也是传统产业向智能制造转型发展的重要基础。物联网与制造业结合,使企业具备了产品需求定制化、分布

42、式柔性生产、生产过程优化组织、产品质量跟踪 追溯 、精确个性化售后服务等能力的可能。 (二) 目标 到 2020 年,在云计算、大数据、物联网领域的重大设备、核心软件、支撑平台、关键产品等方面突破一批关键技术,基本形成云计算、大数据和物联网技术生态体系。 构建制造业数据共享、开放服务和交易监管三大公共服务平台。 以云计算、大数据和物联网为代表的新一代信息技术在传统制造业应用普及率达到50%。 在船舶、化工、纺织等江苏省传统优 势行业开展以云计算、大数据和物联网等新一代信息技术为代表的集成应用示范工程,完成覆盖产品全生命周期和制造全过程的信息化纵向综合集成,智能化水平显著提高,生产效率提高不低于

43、 30%,并初步解决制约行业发展的瓶颈和社会关注的难题。 到 2025 年,绝大部分核心技术取得突破,形成自主可控的云计算、大数据和物联网系统解决方案和产品库;基本形成以自主可控产品为主体的云计算、大数据、物联网产业生态体系和具有国家竞争力的产业骨干集群。 示范工程逐步向其他行业拓展,应用成果推广率达到 30%;示范工程依托物联网和17 大数据技术完成覆 盖机器人、智能设备、移动控制终端的深度纵向集成(示范二期),生产率再提高 30%; 建立政府监管下的大数据交易市场,形成以数据交易为主体的新兴产业。积极引导数据交易市场健康发展,企业参与率达 75%。 适时开展示范工程三期试点工作,重点示范跨

44、行业跨地域的产业链横向集成和 “虚拟工厂”试点。 (三) 发展重点 3-1 重点产品 1、 云制造操作系统 能为制造业的企业管理、辅助设计提供软件运行环境,支持制造业核心软件的综合集成和信息交互,支持企业业务对计算资源、存储资源的线性扩展需求,满足企业对信息安全的要求。 2、 云 制造服务平台 打造制造业公共云服务平台,使企业能够通过终端按需获得网络化的数字化设计、生产管理、仿真试验、智能设备控制等服务,为建立智能化“虚拟工厂”奠定基础。 3、 工业级的云计算一体机 为中小型制造业企业构建私有云、混合云提供安全、高性能、工业级模块化的云计算一体机。通过计算、存储、网络等硬件设备和虚拟化、负载均

45、衡、运维管理等软件的高度集成,在满足中小企业多系统资源共享、海量数据存储分析等需求的前提下,实现其“云”平台的一键式安装、即插即用,大幅降低平台故障率和运维成本。 4、 制造业大数据平台 针对工业制 造高实时、高可靠、高精度的需求,研制具有制造业产业特点的大数据存储、查询、分析、挖掘与应用的系列软件;并以此为基础,构建覆盖产品全生命周期和制造全业务活动的工业大数据平台,支持企业数据资源的共享和有效利用。 5、 制造业高实时高可靠智能终端设备及配套软件 研制高实时、高可靠智能移动生产控制终端;研发具有无线存储和转发功能、“开箱即用”的智能数据采集终端设备;研制嵌入式数据管理平台与实时数据智能处理

46、软件;研制分布式高实时高可靠大数据收集软件、大数据质量控制与评估软件。 6、 智能制造大数据分析工具 研发企业物料品 质监控、设备异常监控与预测、零部件生命周期预测、生产工艺流程优化、产品质量分析、客户需求挖掘、生产成本控制等大数据分析挖掘软件和面向工18 业制造的大数据可视化软件。 7、 大数据全生命周期安全防护软件 研制覆盖大数据全生命周期的安全防护产品,包括访问控制软件,数据安全审计软件、新一代大数据加解密软件、数据脱敏软件、大数据交易安全监控软件等。 8、 智能工厂安全生产监控产品 面向重点行业安全生产需求,结合云计算、物联网技术,研发车间 /厂房入侵检测、颗粒物 /有毒有害物质排放、

47、环境温湿度、车间 /厂房结构强度等实时检测、分 析及提前预警产品,实现多通道告警提示、自动应急处置等功能。 9、 物联网感 应产品 研发自主可控的高端 RFID 产品,打破国际垄断。引入新技术,降低中低端 FFID产品成本,进一步推动 RFID 产品在制造业中的普及应用。 重点发展智能传感器、无线网络传感器和仿生传感器,掌握传感器的核心技术,提高我国新器件和新材料传感器的研发和产业化能力。 10、 新一 代物联网综合接入设备 研发高安全、大容量、低开销的无线接入设备,提高网络传输能力和智能化水平。研制满足异构内容接入和大容量多种类传感器终端自主接入的工业设备,提升物联网智能化服务质量。 3-2

48、 关键技术 1、 “云到端”的制造业云安全技术 研究从设备端到云端的控制系统安全、硬件安全、网络通信安全、系统安全、数据安全、信息与系统安全等技术。研究安全、高可信云计算软件系统的安全标准、验证技术与认证体系。研究工业生产设备在网络攻击条件下的安全策略;研究工业无线网络终端接入环境下的安全技术;研究嵌入式系统的设备攻击防御策略及安全技术。 2、 制造云智能化运维技术 面向软件定义的云制造数据中心的运维需求,研究制造云的智能化监视运维平台,提供多角度、多模式的基础运维解决方案。 3、 制造云的 能耗智能管理技术 研究制造云平台的能耗感知部署技术、云计算平台的能耗监控与测量技术、能耗评估与预测方法

49、、云主机在线实时迁移技术、云主机调度策略算法,实现降低能源消耗、绿色生产、优化工业用计算资源及网络资源的目标。 4、 多模式制造云构建与管理技术 结合制造业中小企业集中的特点,研究公有云、私有云、混合云构建技术;研究数19 据中心私有云基础建设统一管理技术;研究私有云之间网络隔离与访问技术,实现服务共享、资源共享、应用共享和安全防护。 5、 制造业大数据实时采集与高效存储管理技术 针对海量、异构制造业大数据的实时采集 、可靠存储与高效管理需求,研究大数据实时采集与存储、异构大数据统一存储模型构建、海量数据高速并行查询等技术; 研究时空关联与机理模型下的数据质量检查与修复关键技术。研究前端装备实时数据与后台信息系统关系型数据的集成技术。 6、 制造业大数据深度分析挖掘引擎技术 针对制造业大数据高效挖掘分析需求,研究大数据深度分析挖掘引擎,突破大数据挖掘引擎、海量数据交互式分析等关键技术,研发大数据分析挖掘引擎组件,形成高易用、高可扩展性大数据挖掘流程构建与定制能力、领域通用大数据算法库构建与管理能力、交互式内容分析能力、以及多 数据源高效关联分析能力,为实现数据资源向信息资源的高效转换提供技术支撑。 7、 多级多域多粒度制造业大数据安全防护技术 针对制造业大数据共享、交易 /

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