速報：2017年「付加製造とレーザー製造」主要プロジェクト申請ガイドラインが発表されました

速報：2017年「付加製造とレーザー製造」主要プロジェクト申請ガイドラインが発表されました


8月16日、南極熊は科学技術部から重要なニュースを受け取りました。現在、国家重点研究開発計画における「付加製造とレーザー製造」ハイテク分野の2017年度プロジェクト申請ガイドラインについて一般からの意見を募集しています。単なる意見募集ではあるが、国が支援に注力するプロジェクトの方向性も明らかにされており、国内の3Dプリント企業はこうした方向性で研究開発に投資できる。テキストは次のとおりです。
「付加製造とレーザー製造」に関する意見募集のメールアドレスは、[email protected] です。科学技術部の公式発表は、http://service.most.gov.cn/2015tztg_all/ です。
国務院の『中央政府科学研究プロジェクトと資金管理の改善と強化に関する若干の意見』（国発[2014]第11号）、『国務院による中央政府科学技術計画（特別プロジェクト、資金など）の管理改革の深化に関する通知』（国発[2014]第64号）および『改革過渡期における国家重点研究開発計画の組織と管理に関する事項に関する科学技術部、財政部通知』（国科発字[2015]第423号）の要求に基づき、国家重点研究開発計画のハイテク分野における12の重点特別プロジェクトの2017年度プロジェクト申請ガイドラインについて、現在、意見を募集しています（添付資料参照）。意見募集期間は2016年8月16日から2016年8月20日までです。
国家重点研究開発計画に関連する重点プロジェクトの簡潔な配置と任務配置は、戦略諮問・総合審査特別委員会による諮問・審査を経て、国家科学技術計画管理に関する省庁間合同会議による検討・審査を経て、国務院に提出され、承認された。今回の協議の焦点は、各特別指針で提案された目標指標や関連内容の合理性、科学性、先進性などについて各方面から意見を聞くことにあります。科学技術部は関係部門、専門機関、専門家と連携し、寄せられた意見を慎重に検討し、関係する重点プロジェクトのプロジェクト申請ガイドラインを改訂・改善していきます。収集された意見は今後フィードバックまたは回答されません。
2017年度重点プロジェクト「積層造形とレーザー造形」プロジェクト応募ガイドに関する提案<br /> 「国家中長期科学技術発展計画（2006-2020年）」および「中国製造2025」で提案された課題を実行するために、国家重点研究開発計画は「付加製造とレーザー製造」重点プロジェクトを開始しました。この特別実施計画の展開を踏まえ、2017年度の事業申請に向けたガイドラインを提案します。
この重点プロジェクトの全体的な目標は、積層造形とレーザー製造の基礎理論を突破し、独創的な技術成果を達成し、次世代技術を積極的に開発すること、積層造形の中核部品と重要なプロセス技術を克服し、関連する重要なプロセス設備を開発すること、レーザー製造の重要な技術を突破し、信頼性が高く寿命の長いレーザーのコア機能部品、国産の先進的なレーザーを開発し、ハイエンドのレーザー製造プロセス設備を開発すること、2020年までに、我が国の積層造形とレーザー製造の技術革新システムと産業システムの相互発展の良好な状況を基本的に形成し、伝統的な製造業の転換とアップグレードを促進し、我が国のハイエンド製造業の発展を支援することです。
この重点プロジェクトは、「産業チェーンに焦点を当て、イノベーションチェーンを展開する」という要件に従い、付加製造とレーザー製造の基礎理論と最先端技術、主要なプロセスと設備、革新的なアプリケーションと実証展開タスクに重点を置いています。特別プロジェクトの実施期間は5年間（2016年～2020年）です。
1.積層造形1.1 積層造形のための製品イノベーション設計技術（基礎フロンティア分野）
研究内容：金属積層造形のプロセス制約モデリング法を研究し、構造機能と耐荷重性能制約を組み合わせ、複雑な全体構造の高性能軽量トポロジー最適化法を開発し、構造構成、機能部品レイアウト、マルチマテリアルグラデーションレイアウトの全体マッチング最適化設計を実現します。積層造形の全体構造とマルチマテリアルグラデーション構造の最適化設計の標準仕様とソフトウェアを策定し、エンジニアリングアプリケーションに使用できる積層造形構造最適化設計技術システムを形成します。評価指標：100万以上の変数と2種類以上の設計変数の混合最適化を処理できる積層造形プロセスの制約モデルと実装方法、典型的な部品構造最適化設計方法と性能評価モデルを確立し、全体的な構造最適化設計により、構造部品の数を50％以上削減し、機能と性能を15％以上向上させ、関連する設計ソフトウェアプラットフォーム、設計標準、仕様を形成し、航空、宇宙、エネルギー、電力の分野での応用検証を実現します。
1.2 高効率ワイドフォーマット液滴ジェットアレイプリントヘッドの研究開発（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：液滴ジェットアレイプリントヘッドの流体輸送特性、微小液滴の形成と噴射プロセス、プリントヘッドの寿命に影響を与える要因、および液滴噴射品質評価方法、液滴ジェットアレイプリントヘッドの流路構造設計、チップパッケージングと濾過システム設計、MEMS製造プロセスとCMOSプロセス設計の最適化と統合方法、スマートチップの設計と開発、チップモジュールの統合方法とキャリブレーション方法、プリントヘッドの液滴噴射制御技術。評価指標: モジュール設計、液滴ジェットアレイプリントヘッドノズル密度 1200/インチ以上、ユニットプリントヘッドモジュール ≥ 100mm、統合印刷幅 ≥ 900mm、プリントヘッド最大動作周波数 ≥ 20kHz、プリントノズル寿命 2億5000万回以上、スプレー可能な液体粘度範囲 1-100 CP。
1.3 インテリジェント積層造形システムプラットフォーム（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：積層造形コンポーネント、材料プロセスデータベース、オンライン検出フィードバックシステム、システム意思決定と制御統合、積層造形インテリジェントプラットフォームテクノロジーの構築。プロセスパラメータライブラリと知識ベースを確立し、高精度成形をサポートするデータ処理アルゴリズムとプロセスデータベースを開発します。オンライン検出システムと情報フィードバックシステムを確立して、成形精度と部品の品質を保証するインテリジェントプロセスパラメータシステムを形成します。設備システムの自己診断と自己検出システムを研究して、インテリジェントなオンライン早期警告と設備自己保護システムを形成します。積層造形プロセスの業界標準システムを確立して、製造精度と品質のオンラインインテリジェント制御を実現します。評価指標：プロセスデータベースとプロセスパラメータシステムは、10種類以上の金属、ポリマー（コーテッドサンドを含む）、セラミック材料、5種類以上の積層造形プロセスまたは設備に適合しています。オンライン検出およびフィードバックシステムの実装後、積層造形部品の変形、多孔性、亀裂などの欠陥を制御でき、部品の品質安定性が1倍向上します。実際にエンジニアリングに適用され、100件以上のケースが実施されています。
1.4 高性能大型金属部品アーク/電子ビームヒューズ積層造形装置およびプロセス（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：アーク/電子ビームヒューズ積層造形用の3Dデジタルモデル分析、成形戦略最適化、デジタルモデル階層化および経路計画ソフトウェア、大スパンロボットまたは6軸CNCモーションコントロール技術および装置、高性能大型金属部品アーク/電子ビームヒューズ成形部品の品質管理および性能予測と評価方法、成形プロセスのリアルタイム監視技術、プロセスと装置の関連標準と仕様。評価指標：設備の最大成形サイズは≥3500mm、成形効率は≥500cm3/h、変形は0.4mm/100mm以内に制御され、部品の主な機械的特性は同じ組成の鋳造品または鍛造品よりも低くなく、設備の連続稼働時間は240時間以上であり、アプリケーション検証が達成されています。
1.5 複雑で精密な金属部品用の電子ビーム粉末ベッド積層造形装置およびプロセス（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：高精度電子ビームスキャンシステムの設計原理と実装方法、定量的粉末供給技術、放射線防護技術、急速冷却および雰囲気制御システム統合技術、成形プロセスのリアルタイム視覚監視およびオンライン品質診断技術などを含む粉末ベッド電子ビーム積層造形装置のシステム統合および効率向上技術、複雑で精密な部品用の粉末ベッド電子ビーム成形プロセスおよびソフトウェア、複雑で精密な金属部品用の電子ビーム粉末ベッド積層造形装置。評価指標：積層造形装置は、チタン合金、高融点金属、金属間化合物などの各種金属材料の精密成形をサポートします。成形エリアのサイズは≥Ф350mm×380mm、形状精度は≤±0.2mm、成形効率は≥80cm3/h（成形標準チタン合金試験片を基準とする）です。装置およびプロセスの実装アプリケーション検証。
1.6 高性能非金属材料の付加製造プロセスおよび装置の研究内容（主要共通基幹技術区分） ：高性能セラミックスおよびその複合材料の付加製造技術、連続繊維強化複合材料の付加製造技術、対応するプロセス装置の開発、適応材料、装置の信頼性、対応するプロセス装置の環境保護および安全性に関する標準および規格の確立、国家の主要プロジェクトのニーズを対象とした応用研究。評価指標：（1）高性能セラミックス及びその複合材料の積層造形装置の成形サイズは200mm×200mm×200mm以上であり、相対成形精度は±2％以上である。高密度セラミックスの場合、後処理後の成形部品の密度は99％以上である。セラミックスベースの複合部品の場合、常温破壊靭性は≥8MPa×m1/2である。（2）連続繊維強化複合材料の積層造形装置のサイズは400mm′400mm′600mm以下であり、歩行により≥2mサイズの複雑な構造部品の積層造形を実現できる。（3）国家の主要プロジェクトに適用されている。
1.7 欠損組織修復用分解性バイオニック多孔質スキャフォールドの付加製造準備技術（主要共通重点技術区分）研究内容：骨、軟骨、血管、角膜などの欠損組織を修復するための分解性バイオマテリアルとスキャフォールドのバイオニック微細構造を準備するための分解性バイオマテリアルの対応する付加製造設備とプロセスを開発し、分解性バイオニックスキャフォールドの再生修復性能とその規制技術を研究し、付加製造によって準備された分解性スキャフォールドの医療安全性と有効性の試験基準と方法を研究し、関連するアクセスと規制基準を研究して策定します。評価指標：プロセス装置は500μm未満のバイオニック微細構造を生産でき、スキャフォールドの多孔度は60％以上に達します。準備された2〜3種類のバイオニック多孔質スキャフォールドは、臨床試験に入るための要件を満たしています。
1.8 積層造形修理および再製造技術と設備（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：さまざまな産業分野における故障部品の積層造形修理プロセスと設備設計原理、部品の修理可能性評価と修理基準、損傷部品の前処理とオンライン3D測定方法、修理対象部品の幾何学モデルの迅速な再構築、階層化スライスと走査経路計画、エンジニアリングアプリケーション向け積層造形修理および再製造用特殊合金材料の設計と準備技術、積層造形修理および再製造用の形状と特性の制御技術、後処理と非破壊検査、性能特性と性能評価。評価指標：積層造形修復設備は、サイズ≥3.5m、変形≤0.1mm/100mmの部品を修復でき、欠陥部品の幾何学的再構築時間は0.5時間未満で、修復層の厚さと走査経路を調整でき、修復および再製造後の総合的な機械特性は元の性能の90％以上であり、積層造形修復および再製造の標準と仕様を確立し、国家の主要プロジェクトに適用されます。
1.9 複合材積層造形技術・設備（主要共通基幹技術分野）研究内容：積層造形・鍛造複合材製造技術、積層造形・削り出し複合材製造技術（任意材料同時供給積層造形技術または粉末床積層造形技術）、対応プロセス設備の開発、プロセスデータベースの構築、プロセス・設備・部品の関連規格・仕様の確立、国家主要プロジェクトのニーズに応えるための応用研究。評価指標：（1）積層/鍛造複合材製造設備は、各種金属材料の積層成形に対応し、成形構造の等軸微細粒化を実現し、粒径と均一性は鍛造品レベルを超える。成形効率は3kg/h以上（Ti-6Al-4V合金堆積を基準とする）、最大成形サイズは3500mm以上、変形は0.3mm/100mm以内に制御される。 （2）付加的/減算的複合製造技術の方向：材料同期供給付加的/減算的複合製造技術の場合、装置は複雑な曲面と内部空洞、内部穴、内部流路のある部品を成形する能力を持ち、成形部品の精度は0.5‰以上、表面粗さは2μm以下、最大成形サイズは≥1000mm、成形効率は≥200cm3/h、連続作業時間は≥240hです。粉末床付加的/減算的複合製造技術の場合、装置の最大成形サイズは≥300mm、成形効率は≥15cm3/h、トラブルのない作業時間は≥2000hです。（3）関連する標準と仕様を確立します。（4）国家の主要プロジェクトに適用されます。
1.10 金属積層造形における欠陥と変形の放射線検査技術と装置（主要共通重点技術分野）研究内容：積層造形プロセスにおける冶金欠陥と応力・歪みのオンライン放射線（X線、赤外線、自然光などを含む）非破壊検査方法、元素含有量の高精度オンライン検出、積層造形における特殊な冶金欠陥の形成メカニズム、欠陥特性と非破壊検査特性、検出情報と材料および構造特性との相関関係。評価指標：金属積層造形用オンラインX線検査装置を開発し、チタン合金、合金鋼、アルミニウム合金、高温合金の4種類の金属構造部品の積層造形プロセスのオンライン検査を実現します。主成分検出値の誤差は±3at.%より良好で、欠陥の検出および識別精度は≤0.05mm（25mm厚チタン合金を基準とする）、変形の検出精度は≤0.1mm/100mmです。関連するX線検査仕様と標準を策定します。
1.11 航空宇宙製造分野における積層造形技術の産業応用の実証（応用実証部門）研究内容：航空機および宇宙船の国家重点工学課題を対象とし、積層造形に基づくシステムレベルの構造設計の新しいアイデアを提案し、積層造形に適した構造部品の種類を整理し、積層造形プロセスに基づく構造および材料の最適化設計を行い、適切な積層造形技術を使用して関連部品の製造と後処理を完了し、積層造形プロセスと製品性能の完全な分析および検出技術セットを形成し、積層造形構造部品の機能、性能、製造効率、コスト、および積層造形部品を使用した後のシステムの総合評価を行います。評価指標：構造部品の軽量化> 30%、機能向上> 15%、製造サイクル全体の短縮> 20%、コスト削減> 20%。アルミニウム合金およびチタン合金構造の総重量の3%以上を覆うことができる部品の割合。設計方法、製造プロセス、評価システムの完全なセットを確立し、積層造形構造部品の量産を実現し、アプリケーションに組み込み、科学技術計画（特別プロジェクト、基金など）によってサポートされている技術成果を優先的に使用します。
1.12 パーソナライズされたカスタマイズ医療機器の積層造形技術と応用実証の研究内容（応用実証区分） ：金属および非金属医療機器（医療用非医療機器を含む）のパーソナライズされたモデリング、設計、カスタマイズされた積層造形技術に関する研究を行い、主にパーソナライズされた人工関節、パーソナライズされた人工脊椎インプラント、パーソナライズされた義歯およびインプラント、パーソナライズされた頭蓋顎顔面欠損修復、人間の病気の積層造形精密治療などの臨床需要が大きく、パーソナライズ機能の需要が高い分野で臨床応用研究を行い、積層造形バイオメディカル臨床応用のサービス、設計、カスタマイズ生産、総合評価の標準規格および品質管理システムを確立する。評価指標：製品の印刷精度と性能が臨床使用要件を満たしている（一般的な精度は0.1mm以上）、付加製造されたクラスI、クラスII、クラスIII医療機器（医療非医療機器を含む）の臨床試験または応用事例の数が200件以上に達している、関連製品がCFDAの評価に入っている、科学技術計画（特別プロジェクト、基金など）によってサポートされている技術成果の使用が優先される。
1.13 3Dプリント技術プラットフォームとイノベーションと起業への応用（応用デモンストレーション部門）研究内容：各レベルの人々のイノベーションと起業のニーズに応えて、3Dプリントのクリエイティブデザインとモデリングソフトウェアを開発し、統合イノベーションと起業プラットフォームを開発し、3Dプリントのクリエイティブデザイン、印刷設備などのリソースを結集し、教育、トレーニング、クリエイティブデザイン、文化創造などへの応用デモンストレーションを実施します。評価指標: オンライン 3D 設計ソフトウェアは 1,000 人の同時ユーザーをサポートします。プラットフォームには 100,000 人を超えるアクティブ ユーザーがいます。科学技術計画 (特別プロジェクト、基金など) によってサポートされている技術的成果の使用が優先されます。
2.レーザー製造2.1 超高速レーザーマイクロナノ製造メカニズムと新方法（基礎フロンティア分野）研究内容：新エネルギー、国防、航空宇宙などの分野における国家の主要なニーズと新機能デバイス製造を目指し、超高速レーザーと材料の相互作用に関するマルチスケール理論と観察システムを確立し、電子レベルから光場制御によるマイクロナノ加工の新現象と新効果を理解し、超高速レーザーの時間/空間分布による電子ダイナミクスと材料特性を制御する新しい加工原理、新しい方法、およびフロンティアアプリケーションを研究し、重要な応用展望を持ついくつかの新しいマイクロナノ機能デバイスを設計および加工します。評価指標：超高速レーザーと材料の相互作用のマルチスケールモデルを確立し、10桁以上に及ぶ加工プロセスのマルチスケール観察を実現し、加工面積は平方センチメートルレベルに達し、10万以上のマイクロナノ構造を含み、新エネルギー、国防、航空宇宙などの分野における1～3の国家的主要ニーズにおけるコアコンポーネントの製造問題を解決し、重要な応用見通しを持つ1～3の新機能デバイスを開発する。
2.2製造用高出力ファイバーレーザーの研究内容（主な共通キー技術） ：レーザー製造/積層造形装置のニーズに応えて、伝送部品やパワーコンバイナーなどの高出力ファイバーレーザーのキーコンポーネントを開発し、ビーム品質制御、非線形抑制、スペクトル制御、マルチチャネルファイバーレーザーパワー合成などのキー技術の研究を行い、高出力ポンピング、放熱、出力安定性、フォトダークニングなどのキー技術を研究し、産業用高出力ファイバーレーザーシステムの統合とモジュール組み立て技術を開発します。評価指標：長寿命3kWシングルモードファイバーレーザーと高信頼性20kW～30kWマルチモードファイバーレーザー（出力ファイバーコア径≤200μm）を開発し、>2kWシングルモードファイバーレーザーと>20kWマルチモードファイバーレーザーの小ロット生産を実現し、プロジェクト受入時点でレーザー製造用の>2kWシングルモードファイバーレーザー100台以上と>20kWマルチモードファイバーレーザー10台以上の販売を実現し、プロジェクトで開発された高出力ファイバーレーザーのレーザー製造装置への応用実証を実現する。
2.3製造業向け紫外線レーザーの研究内容（主な共通キー技術） ：レーザー製造・積層造形装置のニーズに応え、紫外線レーザー部品加工技術を開発し、耐損傷性紫外線結晶などの光学部品の製品化の課題を解決する。産業用レーザーの数値設計・シミュレーション法を研究し、高出力紫外線レーザーの製造技術を研究する。レーザー光線場分布、偏光・位相特性などの新制御法を研究し、紫外線レーザー性能検証のための加工技術プラットフォームを構築し、紫外線レーザー産業化ソリューションを研究する。評価指標：40W以上の100kHz～1MHzの355nmナノ秒パルスレーザーと10Wレベルの50kHz～150kHzの266nmナノ秒パルスレーザーを開発し、半自動紫外線レーザーバッチ組立生産ラインを構築し、プロジェクト受諾時に国産産業用紫外線レーザーの販売台数を200台以上（20W以上のレーザーを20台以上、10W以上のレーザーを30台以上）とし、プロジェクトで開発された紫外線レーザーのレーザー製造装置への応用実証を実現する。
2.4硬脆性材料の高効率レーザー加工装置（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：硬脆性材料の微細構造形成メカニズムと加工方法を研究し、硬脆性材料のレーザー高効率精密製造技術と表面品質管理方法を研究し、レーザーパルス変調、ビーム安定性制御、多軸動作調整などのキーテクノロジーを克服し、高精度、高速走査ガルバノメーターなどのレーザー製造コンポーネントを開発し、一連の専用レーザー製造装置を開発します。 評価指標：航空宇宙、エネルギーなどの分野における典型的な硬脆性材料の加工ニーズを対象として、動的3次元走査ガルバノメータ（最大走査速度は8m/s以上、過渡特性は160μs以下）を開発し、光学機械協調制御システムを開発し、典型的なエンジニアリングアプリケーション向けに、表面粗さRa≤0.0004mm、寸法精度誤差0.005mm以上のレーザー精密自動製造設備を2種類以上開発します。
2.5 複雑な微細構造のレーザー加工・計測技術と装置（主要共通基幹技術分野）研究内容：マイクロレーザービームの集束機構とレーザー走査方式の研究、レーザー回折限界を突破する高アスペクト比ナノ構造のレーザー加工技術の研究、超微細レーザー製造工程監視と加工品質管理方法の研究、超微細レーザー集束加工プロトタイプと品質検査装置の開発。評価指標：アスペクト比10:1を超える3次元ナノ構造と特性スケール10nm未満の2次元ナノ構造のレーザー製造を実現するマイクロレーザー集束加工のプロトタイプを開発し、横方向分解能200nm未満、軸方向分解能20nm未満の超解像3次元光計測装置を開発する。 1～2マイクロナノデバイスの製造と応用を実現します。
2.6 レーザー高性能接続・超精密溶接装置（主要共通基幹技術分野）研究内容：国家の主要なニーズに向け、次の2つの側面に焦点を当てています。（1）ナノ材料・構造のレーザー製造と高温電子デバイスの低温接続のための接続技術の研究。レーザービームの複雑なマイクロナノスケール操作と協調制御、均質・異質材料の制御可能なナノ接続技術と装置の研究。 （２）光電子デバイス用超精密レーザー溶接技術を研究し、精密位置探索、サブミクロン精度動作制御、レーザービームの精密成形と伝送、はんだ接合部の微小変位制御などのキーテクノロジーを突破し、光電子デバイス用超精密レーザー溶接装置を開発する。評価指標：（1）40nm以上の精度を持つレーザーナノ接続装置を研究開発し、低温接続（<250℃）と高温サービス（>300℃）のマイクロナノ機能デバイスの接続と製造を実現し、寿命加速試験は関連デバイスの国際標準を満たし、ナノ材料のレーザー損失のない接続を実現し、接合強度は母材の90％を超え、2〜3つの新しいマイクロナノ機能デバイスに適用します。 （２）光通信レーザー溶接、フレキシブルディスプレイシーリング、衛星コリメータ溶接など、光電子デバイスの精密溶接の主要用途をサポートするために、溶接精度が1μmを超える超精密レーザー溶接装置を少なくとも3種類開発する。
2.7 大型部品の高効率レーザー洗浄装置（主要共通キーテクノロジー分野）研究内容：レーザーが材料のコーティング、汚れ、微粒子に及ぼす影響の物理的メカニズムとレーザー洗浄方法を研究する。レーザーの時空間パワー、熱変形など、製造性能に影響を与える複数のパラメータのリアルタイムオンライン検出および修正技術を研究する。大型部品の高効率レーザー洗浄と複雑な部品の選択洗浄のための完全な装置技術を開発する。評価指標：航空宇宙、高速鉄道などの分野の主要なニーズを満たすために、マルチパラメータ補正システム（スポットサイズと平均出力の精度誤差が1％未満）を開発します。2種類以上のレーザー洗浄装置を開発し、典型的なエンジニアリングアプリケーションの検証を実現します：（1）大型部品コーティングの洗浄効率は40m2 / hを超え、洗浄厚さの精度は10mを超えます。（2）選択領域洗浄の位置決め精度は0.1mmを超え、金属部品の洗浄品質はSa3レベル以上です。
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科学技術省、付加製造、レーザー製造、主要プロジェクト

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