概述了美国、苏联、德国、日本、冰岛、中国及其他国家科学钻探工程项目情况，指出了万米科学超深井钻完井存在的难题，主要包括地质条件复杂、地层温度高、钻井周期长、井斜控制难、井身结构设计困难、超长钻杆柱适应性等问题。针对存在的难题，分析了地质工程一体化技术、高效破岩技术、高温钻井液技术、高温固井技术、井身结构设计优化技术、精细控压钻井技术、复合钻柱设计技术、膨胀套管技术、井斜控制技术、激光钻进技术、钻井工程自动化及信息集成技术、钻井工程智能化技术、钻井工程无人化等关键技术在万米科学超深井钻完井中应用的发展趋势。

为提高机器人末端控制精度，围绕基于模型的工业机器人误差参数标定技术，总结了其应用在高精度机械加工制造领域时存在的误差参数不完整、标定成本高和标定精度不满足工业需求等关键问题；综述了误差参数标定模型建模方法、机器人末端位姿测量技术、误差参数辨识技术和误差补偿技术4个方面的进展，分析了处理复杂标定任务时基于模型的误差参数模型标定技术的主要难点进行总结，针对传统建模方法不再满足标定需求、现有自标定技术测量精度不够、传统线性辨识算法在辨识矩阵奇异或存在冗余参数时无法得到准确的辨识结果、如何高效获得和处理测量得到的误差数据等难题，提出了可行性解决方案及发展方向。

单链DNA探针-石墨烯场效应管（ssDNA-GFET）纳米生物传感器在可穿戴或可植入式临床应用领域有着广泛前景。介绍了现有ssDNA-GFET的应用、标志物检测性能提升方法、真实人体样本溶液中标志物检测，以及面向可穿戴或可植入式临床应用的柔性化研发现状，总结了ssDNA-GFET在投入实际可穿戴或可植入式临床应用前有待解决的问题。

相对于传统的矫形鞋垫制作方法，3D打印矫形鞋垫具有集约高效的特点，但目前在设计、打印、材料等方面仍存在一些问题，且缺乏系统的研究综述。以矫形鞋垫的制作方法为切入点，综述了3D打印矫形鞋垫的打印工艺、打印材料及研究现状，分析了目前3D打印矫形鞋垫研究存在的问题，并结合矫形鞋垫性能的提升和现代科学技术的发展，预测了3D打印矫形鞋垫的未来发展趋势。

从历史发展和运行表现2个角度，对比了中日两国的对撞机工程建设与运行情况。分析表明，建设相对更早的中国对撞机的参数受限于资金、技术等条件，其研究方向为能区较低的粲物理领域；有工程技术基础的日本在确立对撞机建设方向时更具针对性，瞄准了物理前景更为丰富的B物理领域。中日两国对撞机皆取得了重要的科学成果，日本在科研成果产出方面更为突出，国际合作程度更高；中国近年来的成果产出量提升明显，且在粲物理领域的研究方面保持了领先水平。

“智能制造”是人工智能等新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用，符合中国制造强国的战略目标，是《中国制造2025》“五大工程”之一。近年来，大数据、人工智能等技术在图像、视频、语音、情报等应用方面取得巨大成功，进而逐渐应用到制造领域，得到学术界、工业界和中国政府的高度重视。智能制造是复杂的系统工程，智能产品是主体，智能生产是主线，以智能服务为中心的产业模式变革是主题，而信息物理系统（cyber-physical-systems，CPS）和工业互联网只是初步的基础设施。研究人工智能、大数据等新技术，构建新的智能制造系统，并实现行业的广泛应用，对中国的制造业具有重大意义。

以虚拟制造为基础，提出一种智能制造的新范式——平行制造。它融合了社会物理信息系统（cyber-physical-social-systems，CPSS）和工业智联网的概念，综合物理系统、信息系统和社会系统的复杂性，以ACP（artificial systems，人工系统）、计算实验（computational experiments）、平行执行（parallel execution）方法为理论指导，结合工业智联网技术、软件定义技术和知识自动化技术，构建了平行演化、闭环反馈、协同优化的智能制造体系。该系统由3部分组成：软件定义的过程与工厂确定其描述智能、计算实验优化建立其预测智能、虚实互动的平行执行构建其引导智能。通过描述、预测和引导智能的全方位综合利用，实现数字化与透明化的制造企业智能化体系。

阐述了基于工业操作系统SupOS的智能工厂建设新架构，以集成化、数字化和智能化手段实现工艺技术PT、设备技术ET、操作技术OT、自动化技术AT、信息技术IT的创新融合，通过工业整体解决方案APPs解决生产控制、生产管理和企业经营的综合问题，让企业牢牢掌握自身发展工业大数据和人工智能的主动权。同时，基于纵深防御、软硬结合的工控系统信息安全体系，可为流程工业智能工厂的建设提供安全保障。

钢铁工业智能制造的目的，是围绕钢铁流程功能，进行结构优化与程序优化，实现全流程动态有序、协同连续运行和多目标整体优化。介绍了钢厂结构优化和程序优化的主要内容和需要研发的关键技术，包括产品质量闭环管控、一体化计划调度、物质流能量流协同和多工序协调优化。提出了钢铁工业推进智能制造需要突破的一些共性问题和实施路径。

智能轮胎是信息技术和轮胎技术深度融合的产物，为轮胎智能制造的信息化、智能化和网络化创造了极好的发展机遇。智能轮胎的状态监测方法为轮胎生产、仓储、运输、销售和维修服务全生命周期的信息化管理提供了便利；其建模与控制技术方便了轮胎数字化设计与虚拟仿真的实现，为轮胎制造过程的智能化提供了便利；轮胎状态自动调节系统收集轮胎在不同路面状况、不同轮胎压力和不同速度下的信息，方便进行轮胎性能的分析，为轮胎制造过程的网络化提供了便利。但智能轮胎相关的轮胎材料和制造技术、传感器和芯片技术、实验测试技术以及智能化应用方面还存在一定的局限性，对智能轮胎技术在轮胎智能制造过程的实施提出了挑战。

分析了如何借助机器视觉、VR等新型智能技术将工业机器人和工业物联网应用于纺织鞋服装行业，提出平行制造的架构体系，以此为基础打造全球化分布式的柔性供应链，实现对传统产业的智能化转换。平行制造综合应用工业机器人、物联网、云计算和计算机视觉技术，打造与车间高度自动化的生产设备同步进行决策管控的云端虚拟工厂，同时与终端无人化的制衣和制鞋工厂相结合，虚实互动、终端制造、云端管控，构建基于工业互联网的全球化分布式协同生产管理平台。以宁波慈星股份有限公司的“云制造”平台为例，阐释了平行制造如何使得针织鞋服产品的大规模柔性“按需”生产成为可能，平台有效提升了劳动生产率、降低了生产成本、减少用工人数。

介绍了智能制造相关概念的内涵、发展及学术流派。智能制造的发展，受到现实需求、技术水平等外部条件和约束的影响。这些条件和约束，决定智能制造相关技术和经济可行性。企业在推动智能制造的过程中，必须考虑自身技术条件，避免盲目追求技术的新颖性，才能保证智能制造的健康发展。