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技術(shù)文章

中國(guó)制造2025 - 操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件

中國(guó)制造2025 - 操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件 
操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件是制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化的基石，
是新一輪工業(yè)**的核心要素。發(fā)展實(shí)時(shí)工業(yè)操作系統(tǒng)及**制
造業(yè)嵌入式系統(tǒng)、以工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與制造業(yè)核心軟件為代表的
基礎(chǔ)工業(yè)軟件、面向先進(jìn)軌道交通裝備、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、
**數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備與高技術(shù)
船舶等重點(diǎn)領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用軟件，對(duì)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域自主可控，具
有重要意義。 

1. 需求 

新一代科技**與產(chǎn)業(yè)變革是以數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化為特
征，其核心是將以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息
技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)深度融合，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。應(yīng)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)
家把控傳統(tǒng)操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件核心技術(shù)，主導(dǎo)國(guó)際工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)話
語(yǔ)權(quán)的現(xiàn)狀，依托我國(guó)作為“制造大國(guó)”的戰(zhàn)略必爭(zhēng)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，
利用中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)與應(yīng)用的全球**者地位，緊緊抓住新科技
**與產(chǎn)業(yè)變革提供的歷史機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)自主可控，結(jié)合
新一代信息技術(shù)推動(dòng)工業(yè)軟件的重構(gòu)與跨越發(fā)展。 

2 目標(biāo) 

到 2020 年，突破部分關(guān)鍵核心技術(shù)，基本形成中國(guó)工業(yè)軟
件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與生態(tài)體系，中低端市場(chǎng)占有率超過 30%。聚焦生產(chǎn)
效率提升與服務(wù)型制造，自主“云端”+“終端”工業(yè)大數(shù)據(jù)平
臺(tái)在重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用普及率超過 40%。 
到 2025 年，絕大部分核心技術(shù)取得突破，形成自主可控的
操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件及其標(biāo)準(zhǔn)體系，自主工業(yè)軟件市場(chǎng)占有率超
過 50%。“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧工業(yè)云在重點(diǎn)行業(yè)的應(yīng)用普及率超過
60%。形成基于智能化互聯(lián)產(chǎn)品和自主工業(yè)軟件的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。 

3 發(fā)展重點(diǎn) 

1.重點(diǎn)產(chǎn)品 
（1）工業(yè)操作系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件 
銜接“核高基”等重大專項(xiàng)形成的成果，構(gòu)建可裁剪的工業(yè)
基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。面向數(shù)字化產(chǎn)品與智能成套裝備需求，重點(diǎn)研制
高**、高可信的實(shí)時(shí)工業(yè)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與主流控制設(shè)備、CPU
與總線協(xié)議的適配，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)出一套嵌入式軟件接口、
組態(tài)語(yǔ)言與集成開發(fā)環(huán)境，形成嵌入式操作系統(tǒng)的**性、可信
性以及性能的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。研制**制造業(yè)嵌入式系統(tǒng)，并
在先進(jìn)軌道交通裝備、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備等重要關(guān)鍵領(lǐng)域推廣
應(yīng)用。 
（2）“云端”+“終端”工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái) 
面向終端與云端數(shù)據(jù)的交換融合與智能協(xié)同，研制設(shè)備端的
嵌入式數(shù)據(jù)管理平臺(tái)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)，開發(fā)云端具有海
量處理能力的工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、查詢、分析、挖掘與應(yīng)用的
工業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件棧。構(gòu)建覆蓋產(chǎn)品全生命周期和制造全業(yè)務(wù)活
動(dòng)的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，支持企業(yè)內(nèi)部與外部、結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化、
同步與異步、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)、設(shè)備與業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)的整合
集成與統(tǒng)一訪問，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”。 
（3）智慧工業(yè)云與制造業(yè)核心軟件 
研發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧工業(yè)云體系架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建工
業(yè)資源庫(kù)（包括知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、零件庫(kù)、工藝庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)等）。
面向“互聯(lián)網(wǎng)+”制造生態(tài)，重構(gòu)產(chǎn)品生命周期管理
（CAD/CAE/CAPP/CAM/PLM）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、供應(yīng)鏈管理
（SCM）和客戶關(guān)系管理（CRM）等制造業(yè)核心軟件，形成新型工
業(yè)云構(gòu)件庫(kù)。研制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件組合引擎，研制工業(yè)能源管理
智能化軟件與協(xié)同管控平臺(tái)，研制工業(yè)能源管理智能化軟件與協(xié)
同管控平臺(tái)，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧工業(yè)云平臺(tái)，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)
互聯(lián)網(wǎng)化，形成全行業(yè)與跨行業(yè)的工業(yè)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。 
（4）重點(diǎn)領(lǐng)域工業(yè)應(yīng)用軟件 
面向先進(jìn)軌道交通裝備、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、**數(shù)控機(jī)
床與機(jī)器人、航空航天裝備、海工裝備與高技術(shù)船舶等重點(diǎn)工業(yè)
領(lǐng)域，研制涵蓋從設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造到產(chǎn)品服務(wù)的全生命周期
行業(yè)應(yīng)用軟件，重點(diǎn)突破產(chǎn)品**開發(fā)、智能控制與分析優(yōu)化、

裝備智能服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展自主工業(yè)應(yīng)用軟件體系。 


2.關(guān)鍵技術(shù) 
（1）“端到端”的工業(yè)軟件**技術(shù)。研究從設(shè)備端到云端
的控制系統(tǒng)**、硬件**、網(wǎng)絡(luò)通信**、系統(tǒng)**、數(shù)據(jù)安
全、信息與系統(tǒng)**本質(zhì)**等技術(shù)。研究開發(fā)**、高可信工
業(yè)軟件系統(tǒng)的**標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)證技術(shù)與認(rèn)證體系。 
（2）工業(yè)基礎(chǔ)資源庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。重點(diǎn)構(gòu)建與自主工業(yè)
軟件相配套的工業(yè)基礎(chǔ)資源庫(kù)接口標(biāo)準(zhǔn)化體系。研究工業(yè)基礎(chǔ)資
源庫(kù)的分類標(biāo)準(zhǔn)，布局適應(yīng)中國(guó)制造環(huán)境特點(diǎn)的工業(yè)基礎(chǔ)資源庫(kù)
架構(gòu)與生態(tài)體系。研究工業(yè)基礎(chǔ)資源庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估與認(rèn)證體
系。 
（3）嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)。針對(duì)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的安
全機(jī)制及可信機(jī)理，研發(fā)滿足高**、可信嵌入式操作系統(tǒng)需求
的實(shí)時(shí)調(diào)度算法。研究操作系統(tǒng)對(duì)底層異構(gòu)、復(fù)雜裝備及其現(xiàn)場(chǎng)
總線協(xié)議的適配技術(shù)。研究模型驅(qū)動(dòng)的控制程序統(tǒng)一設(shè)計(jì)、開發(fā)、
測(cè)試與發(fā)布技術(shù)。 
（4）設(shè)備端智能化技術(shù)。研究小容量的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，
以及數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)同步、交換技術(shù)。加快研究終端的環(huán)境語(yǔ)義
建模技術(shù)，以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集、變頻傳輸、視覺理解、單機(jī)
智能分析與控制、區(qū)域協(xié)同等終端智能化新技術(shù)。 
（5）工業(yè)大數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)。研發(fā)工業(yè)數(shù)???的實(shí)時(shí)采
集、高吞吐量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)索引、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)緩存
等關(guān)鍵技術(shù)。研究時(shí)空關(guān)聯(lián)與機(jī)理模型下的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查與修復(fù)
關(guān)鍵技術(shù)。研究前端裝備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與后臺(tái)信息系統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)的
集成技術(shù)。突破工業(yè)大數(shù)據(jù)并行分析處理技術(shù)、機(jī)理模型建模技
術(shù)、知識(shí)推理技術(shù)與仿真模型。 
（6）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件組合技術(shù)。研究行業(yè)垂直應(yīng)用軟件構(gòu)
件集開發(fā)和構(gòu)件信息整合平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)。研究通過制造資源數(shù)
據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等信息要素分析驅(qū)動(dòng)的行
業(yè)內(nèi)、企業(yè)間快速反應(yīng)，動(dòng)態(tài)融合、優(yōu)化資源利用效率。 

4 應(yīng)用示范工程 

1.“工業(yè)操作系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件”應(yīng)用示范。在航天、**、
船舶、能源、化工等**關(guān)鍵領(lǐng)域，應(yīng)用嵌入式操作系統(tǒng)以及應(yīng)
用軟件。 
2.“工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)”應(yīng)用示范。選擇流程與離散制造業(yè)龍
頭企業(yè)以及產(chǎn)業(yè)鏈開展“工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)”應(yīng)用示范。 
3.“智慧工業(yè)云與制造業(yè)核心軟件”重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范。對(duì)
接“中國(guó)制造 2025”部署的戰(zhàn)略必爭(zhēng)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，兼顧集團(tuán)型
企業(yè)和中小型企業(yè)群，研制行業(yè)應(yīng)用軟件，開展多層次全行業(yè)、
跨行業(yè)應(yīng)用示范。 

5 戰(zhàn)略支撐與保障 

1.支持跨界產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 
以制造業(yè)企業(yè)為主體，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)等加入工業(yè)應(yīng)用云平臺(tái)
生態(tài)系統(tǒng)，開展跨領(lǐng)域資源和價(jià)值鏈整合，構(gòu)建具有全球競(jìng)爭(zhēng)力
的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。 
2.構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系 
鼓勵(lì)中國(guó)企業(yè)參與到國(guó)際主流開源社區(qū)，成為具有投票權(quán)的理事
單位。加強(qiáng)工業(yè)操作系統(tǒng)與軟件標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作，鼓勵(lì)有實(shí)力
的單位牽頭制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。建立操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件的國(guó)家評(píng)測(cè)

與認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系。


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