“2022中国智能制造十大科技进展”入围项目公示

2022中国智能制造十大科技进展

入围项目公示

(排名不分先后)

  2022年,中国科协智能制造学会联合体开展智能制造科技进展研究,经过15家成员学会、智能制造领域内专家的推荐、遴选,现有10项科技进展成果入围2022中国智能制造十大科技进展。现将入围项目予以公示,公示期10月27日-11月3日。

微纳机器人关键技术与应用

Micro-Nano Robotics Critical Technologies and Applications

入围理由:面向纳米器件的制造与检测、纳米材料的表征与评价等重大科学技术需求,苏州大学提出:基于尺蠖、粘滑、宏微双重驱动的跨尺度柔顺精密定位机构设计与驱控理论,发明多自由度并联微动机构、宏微双重驱动并联机构,实现厘米级行程、纳米级定位精度;提出表界面纳米力学宽频域动态测试力学方法,解决了高频、宽模量测量难题;揭示跨尺度、多介质、异质纳米结构间粘着机制,突破微观尺度下精准操控的难题;提出多能场耦合微纳机器人驱动方法,构建场控微纳机器人的群体控制方法;突破微纳制造中三维组装、纳米互连、原位检测关键技术,研制AFM与SEM纳米操作机器人系统,为微纳制造与生命科学提供了技术与装备支持,已在多个公司得到应用。

关键词:纳米操作;纳米机器人;多机器人协同

基于数字化三维光刻的微纳智能制造与应用

Micro-nano intelligent manufacturing and its applications based on digital three-dimensional lithography

入围理由:面向柔性光电子和新型显示领域,苏州苏大维格科技集团和苏州大学共同研发在米级幅面上实现微纳结构高效与高精度兼容性制造,开展大面积微纳结构的海量数据算法(高达500Tb)、三维计算光刻(网络协同实时计算)、纳米增材制造(光转印)和新颖光子特性数字设计等关键技术突破与创新。微纳智能制造技术创新及产品在服务重大工程和产品创新上起到重大作用,并在国内外应用。研制成功110吋数字化紫外三维光刻设备,攻克大面积微纳模具制备技术;支持10.5代显示面板的柔性透明导电材料自动产线与增材制程,建成显示产业大尺寸高性能电容触控屏先进绿色产线;基于非对称微结构和双面高保真微纳压印制造,超薄导光器件的制造效率提升数倍,使显示光效显著提升,能源节约效果显著。

关键词:微纳智能制造;数字三维光刻;海量数据算法;纳米增材制造;柔性光子

变刚度薄壁复杂曲面零件机器人智能磨抛

Intelligent robot grinding and polishing of thin-walled sculptured surface parts with variable stiffness

入围理由:中国科学院沈阳自动化研究所创新研究:基于接触刚度反馈的薄壁复杂曲面机器人加工接触力智能控制;基于曲面微分特性分析的变刚度薄壁复杂曲面机器人加工路径规划;薄壁复杂曲面零件高精度快速寻位;变刚度薄壁复杂曲面零件机器人去除加工工艺推理等。形成变刚度薄壁复杂曲面零件自动化磨抛的完整技术体系,并在航空座舱透明件机器人磨抛、航空发动机整体叶盘机器人磨抛、航空发动机机匣机器人磨抛等重要工程领域取得实际应用,具有极大的推广价值,磨抛生产效率较人工显著提升,产品一致性大幅提高的同时节约大量人工成本,有力地推动了企业由制造向智造的转型升级。

关键词:变刚度薄壁件;复杂曲面;机器人磨抛

复杂电子组件智能微组装生产线

Intelligent micro-assembly production line for complex electronic components

入围理由:航天科工集团二院二十三所构建面向智能制造的航天雷达微波探测复杂组件数字化精巧协同生产模式,探索工艺赋能、快速重构、数据为用为特征的智能车间运营管理模式。实现组件钎焊、贴片键合、电性能测试等四十多道工序的全自动化;从生产管理系统快速重构、生产设施快速重构、物流系统快速重构三个维度,实现基于工艺特征与生产属性的产线快速重构,提高生产线的柔性及快速响应能力;构建面向对象的大数据分析及可视化平台,通过多功能交互实现生产运营的穿透管理,应用数字感知与智能识别等技术进行在线检测分析;构建孪生车间实时精准监控设备参数和实际效能,进行远程故障诊断及预测性维修,实现生产设备的健康管理。最终满足航天雷达不断向小型化、轻量化、高频段、高精度、多功能和高可靠方向发展的趋势。

关键词:航天雷达;微组装;智能生产线

新能源动力电池AI智能工厂

AI intelligent factory of new energy power battery

入围理由:蜂巢能源科技股份有限公司的动力电池智能工厂,通过建立智能工厂体系架构、关键指标、四大平台和六条主线,解决行业标准缺失问题;通过2D/3D自动化设计工具、研发知识管理,打通设计制造协同路径,解决研发效率低下问题;通过AI技术全场景规划和应用,如极片翻折、极耳撕裂、密封钉焊接、环境仿真、5G+安环监测,解决解决大量人工作业、批次质量波动大等问题;通过超高速装配技术、干法电极技术等解决极限制造装备问题。已申报多项专利,孵化智能制造平台公司。AI+5G应用的灯塔工厂在全国多个制造基地复制和横展,构建新能源行业智能制造应用,促进行业智能制造标准研制、新技术试验验证、智能装备大规模推广普及。

关键词:动力电池;AI;智能制造

大型柔性智能备料车间

Large Flexible Intelligent CuttingForming Workshop

入围理由:中联重科股份有限公司大型柔性智能备料车间集成近50台智能切割机、约70台视觉机器人、超100台智能AGV,以及APS、MES、LES等11套智能信息化系统,实现从钢板来料到成品交付的全流程智能制造。突破动态平衡的需求排产、超级排料人工智能算法、高精度智能切割、搬运机器人多任务群体协同等关键技术,攻克传统备料质量稳定性差、生产效率低及成本高等问题,零件精度由毫米级提升至头发丝级,大幅提升材料利用率、精简人员、缩短制造周期、降低库存和成本、减少碳排放,为工程机械、模块化建筑、桥梁等行业的智能制造转型提供关键技术支撑。

关键词:大型;柔性;智能;钢板;备料

智能注塑工厂的关键技术与应用

Key Technologies for Intelligent Manufacturing of Injection Molding Factory

入围理由:广东美的制冷设备有限公司开展智能注塑工厂的关键技术研究与应用,从数字化、自动化、先进工艺等多个方面进行研究和突破,消除注塑生产中存在的断点,提升注塑工厂的数字化和智能化管理水平,减少生产过程中的高能耗环节,实现绿色智能制造,显著降低生产成本、提高生产效率。关键技术具有广泛适用性,在美的集团注塑工厂全面推广后取得显著经济收益。能源管理与优化技术对生产过程的节能降耗、绿色发展产生良好的社会效益,可助力注塑生产过程的减碳。关键技术已进行工业软件的产品转化,为塑料加工行业输出注塑工厂智能制造解决方案。

关键词:数字化;智能设计;预测性维护;传感器与自动化;先进算法

盾构机产业4.0基地

Shield Industry 4.0 Base

入围理由:中铁装备联合数字化服务企业在非标定制大型装备制造行业探索了盾构机智能制造模式。三维非标智能化设计与工艺,提高盾构机个性化定制的设计开发效率;计划和执行信息化技术,打破制造环节信息孤岛,提升盾构机多产线混流协同作业水平;生产制造资源动态监控和调配技术,提升生产资源的利用率和集中管控能力;智能机器人协同焊接技术,攻克特厚板多层多道智能焊接、狭小空间避障、多机器人协同等技术难题,提高焊接效率和质量;数字孪生技术、UWB定位技术创新性应用在非标定制大型装备行业,大幅提高车间的透明化管理水平。多系统数据贯通,打通多源异构数据的纵向通道,为设计制造一体化奠定基础,为生产决策提供数据支持,提高企业内部各业务链条的协同匹配度。盾构机智能制造模式,实现了以用户需求为核心的高效率、高质量、绿色化盾构生产制造。

关键词:盾构机;非标定制;大型装备;智能制造

大型邮轮智能薄板车间

Large cruise ship’s intelligent thin panel center

入围理由:上海外高桥造船通过建设智能薄板车间,建立了设计、建造、检验、管理的技术通道,以数据驱动智能决策,实现离散型为主的邮轮制造业启动智能化升级转型。基于大量先进智能化装备的配备以及独有核心技术,外高桥造船薄板分段的产能稳定。通过薄板车间信息化、智能化的应用,全船薄板分段建造周期较欧洲船厂大幅压缩。目前国产首制大型邮轮已全面进入舾装阶段,第二艘大型邮轮已开工投产;薄板分段的建造质量显著提升,各项质量、精度数据均超过公司考核指标;项目所突破的5G技术应用、设备物联与管控、数据驱动、智能物流等技术的实用性及扩展性强,可在国内船舶领域内广泛拓展应用。

关键词:大型邮轮;薄板车间;流水线

船舶动力配套系统先进制造关键技术与应用

Research and application of key technologies in advanced manufacturing of marine power subsystem

入围理由:中船集团重江机械有限责任公司围绕高技术船用新型柴油机燃油喷射系统的研发和生产,在信息流转层和实物加工层突破知识化协同研发、智能化柔性制造等关键技术,自主开发多个关键信息系统和软件,打造基于工业APP且自主可控的柴油机研发生态,建成精益化智能生产单元和柔性生产线,探索适合离散型制造企业的智能制造新模式。自研的IDE平台柔性更强;智能质量管理(IQM)系统实现自主可控;与重庆大合开发的制造执行系统(MES)应用遗传算法优化有限资源排产;自研的多品种柔性自适应技术可实现单分钟换产(SMED)(可兼容多品种)、换产时间大幅减少。创新研究多项核心智能装置关键技术,并在船用柴油机动力配套行业实现从零部件生产到装配的智能化加工,关键工序加工效率显著提升。