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中国制造2025 - 操作系统与工业软件

中国制造2025 - 操作系统与工业软件
操作系统与工业软件是制造业数字化网络化智能化的基石，
是新一轮工业**的核心要素。发展实时工业操作系统及**制
造业嵌入式系统、以工业大数据平台与制造业核心软件为代表的
基础工业软件、面向先进轨道交通装备、电力装备、农业装备、
**数控机床与机器人、航空航天装备、海洋工程装备与高技术
船舶等重点领域的工业应用软件，对我国工业领域自主可控，具
有重要意义。

1. 需求

新一代科技**与产业变革是以数字化网络化智能化为特
征，其核心是将以云计算、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，以推动产业转型升级。应对发达国
家把控传统操作系统与工业软件核心技术，主导国际工业竞争话
语权的现状，依托我国作为“制造大国”的战略必争和优势产业，
利用中国互联网生态与应用的全球**者地位，紧紧抓住新科技
**与产业变革提供的历史机遇，实现操作系统自主可控，结合
新一代信息技术推动工业软件的重构与跨越发展。

2 目标

到 2020 年，突破部分关键核心技术，基本形成中国工业软
件技术标准与生态体系，中低端市场占有率超过 30%。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超过 40%。
到 2025 年，绝大部分核心技术取得突破，形成自主可控的
操作系统与工业软件及其标准体系，自主工业软件市场占有率超
过 50%。“互联网+”智慧工业云在重点行业的应用普及率超过
60%。形成基于智能化互联产品和自主工业软件的工业互联网。

3 发展重点

1.重点产品
（1）工业操作系统及其应用软件
衔接“核高基”等重大专项形成的成果，构建可裁剪的工业
基础软件平台。面向数字化产品与智能成套装备需求，重点研制
高**、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，并在此基础上研发出一套嵌入式软件接口、
组态语言与集成开发环境，形成嵌入式操作系统的**性、可信
性以及性能的测评标准和规范。研制**制造业嵌入式系统，并
在先进轨道交通装备、电力装备、农业装备等重要关键领域推广
应用。
（2）“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”。
（3）智慧工业云与制造业核心软件
研发“互联网+”智慧工业云体系架构与标准体系，构建工
业资源库（包括知识库、模型库、零件库、工艺库和标准库等）。
面向“互联网+”制造生态，重构产品生命周期管理
（CAD/CAE/CAPP/CAM/PLM）、企业资源规划（ERP）、供应链管理
（SCM）和客户关系管理（CRM）等制造业核心软件，形成新型工
业云构件库。研制数据驱动的构件组合引擎，研制工业能源管理
智能化软件与协同管控平台，研制工业能源管理智能化软件与协
同管控平台，构建“互联网+”智慧工业云平台，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）重点领域工业应用软件
面向先进轨道交通装备、电力装备、农业装备、**数控机
床与机器人、航空航天装备、海工装备与高技术船舶等重点工业
领域，研制涵盖从设计研发、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**开发、智能控制与分析优化、

装备智能服务等关键技术，发展自主工业应用软件体系。

2.关键技术
（1）“端到端”的工业软件**技术。研究从设备端到云端
的控制系统**、硬件**、网络通信**、系统**、数据安
全、信息与系统**本质**等技术。研究开发**、高可信工
业软件系统的**标准、验证技术与认证体系。
（2）工业基础资源库与标准化技术。重点构建与自主工业
软件相配套的工业基础资源库接口标准化体系。研究工业基础资
源库的分类标准，布局适应中国制造环境特点的工业基础资源库
架构与生态体系。研究工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
全机制及可信机理，研发满足高**、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��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。

4 应用示范工程

1.“工业操作系统及其应用软件”应用示范。在航天、**、
船舶、能源、化工等**关键领域，应用嵌入式操作系统以及应
用软件。
2.“工业大数据平台”应用示范。选择流程与离散制造业龙
头企业以及产业链开展“工业大数据平台”应用示范。
3.“智慧工业云与制造业核心软件”重点领域应用示范。对
接“中国制造 2025”部署的战略必争和优势产业，兼顾集团型
企业和中小型企业群，研制行业应用软件，开展多层次全行业、
跨行业应用示范。

5 战略支撑与保障

1.支持跨界产业联盟
以制造业企业为主体，鼓励相关企业等加入工业应用云平台
生态系统，开展跨领域资源和价值链整合，构建具有全球竞争力
的工业生态系统。
2.构建标准体系
鼓励中国企业参与到国际主流开源社区，成为具有投票权的理事
单位。加强工业操作系统与软件标准的制修订工作，鼓励有实力
的单位牵头制定国际标准。建立操作系统与工业软件的国家评测

与认证标准体系。

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