智能制造裝備是具有感知、決策、執行功能的各類(lèi)制造裝備的統稱(chēng)。作為高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現,大力培育和發(fā)展智能制造裝備產(chǎn)業(yè)對于加快制造業(yè)轉型升級,提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,降低能源資源消耗,實(shí)現制造過(guò)程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。
“十二五”期間,智能制造裝備將面向國民經(jīng)濟重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉型升級和戰略性新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需求,以實(shí)現制造過(guò)程智能化為目標,以突破九大關(guān)鍵智能基礎共性技術(shù)為支撐,以推進(jìn)八項智能測控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心,以提升八類(lèi)重大智能制造裝備集成創(chuàng )新能力為重點(diǎn),促進(jìn)在國民經(jīng)濟六大重點(diǎn)領(lǐng)域的示范應用推廣。經(jīng)過(guò)5~10年的努力,形成完整的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系,總體技術(shù)水平邁入國際先進(jìn)行列,部分產(chǎn)品取得原始創(chuàng )新突破,基本滿(mǎn)足國民經(jīng)濟重點(diǎn)領(lǐng)域和國防建設的需求。具體是:
一、九大關(guān)鍵智能基礎共性技術(shù)
1.新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應性的傳感技術(shù),采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術(shù)(如量子測量、納米聚合物傳感、光纖傳感等),微弱傳感信號提取與處理技術(shù)。
2.模塊化、嵌入式控制系統設計技術(shù)——不同結構的模塊化硬件設計技術(shù),微內核操作系統和開(kāi)放式系統軟件技術(shù)、組態(tài)語(yǔ)言和人機界面技術(shù),以及實(shí)現統一數據格式、統一編程環(huán)境的工程軟件平臺技術(shù)。
3.先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過(guò)程多層次性能評估技術(shù)、基于海量數據的建模技術(shù)、大規模高性能多目標優(yōu)化技術(shù),大型復雜裝備系統仿真技術(shù),高階導數連續運動(dòng)規劃、電子傳動(dòng)等精密運動(dòng)控制技術(shù)。
4.系統協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項目復雜自動(dòng)化系統整體方案設計技術(shù)以及安裝調試技術(shù),統一操作界面和工程工具的設計技術(shù),統一事件序列和報警處理技術(shù),一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。
5.故障診斷與健康維護技術(shù)——在線(xiàn)或遠程狀態(tài)監測與故障診斷、自愈合調控與損傷智能識別以及健康維護技術(shù),重大裝備的壽命測試和剩余壽命預測技術(shù),可靠性與壽命評估技術(shù)。
6.高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),高可靠無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )構建技術(shù),工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )信息安全技術(shù)和異構通信網(wǎng)絡(luò )間信息無(wú)縫交換技術(shù)。
7.功能安全技術(shù)——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設計、驗證技術(shù)及方法,建立功能安全驗證的測試平臺,研究自動(dòng)化控制系統整體功能安全評估技術(shù)。
8.特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝,精密成型工藝,焊接、粘接、燒結等特殊連接工藝,微機電系統(MEMS)技術(shù),精確可控熱處理技術(shù),精密鍛造技術(shù)等。
9.識別技術(shù)——低成本、低功耗RFID芯片設計制造技術(shù),超高頻和微波天線(xiàn)設計技術(shù),低溫熱壓封裝技術(shù),超高頻RFID核心模塊設計制造技術(shù),基于深度三位圖像識別技術(shù),物體缺陷識別技術(shù)。
二、八項核心智能測控裝置與部件
1.新型傳感器及其系統——新原理、新效應傳感器,新材料傳感器,微型化、智能化、低功耗傳感器,集成化傳感器(如單傳感器陣列集成和多傳感器集成)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。
2.智能控制系統——現場(chǎng)總線(xiàn)分散型控制系統(FCS)、大規模聯(lián)合網(wǎng)絡(luò )控制系統、高端可編程控制系統(PLC)、面向裝備的嵌入式控制系統、功能安全監控系統。
3.智能儀表——智能化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業(yè)在線(xiàn)分析儀表、智能變頻電動(dòng)執行機構、智能閥門(mén)定位器和高可靠執行器。
4.精密儀器——在線(xiàn)質(zhì)譜/激光氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統、板材加工智能板形儀、高速自動(dòng)化超聲無(wú)損探傷檢測儀、特種環(huán)境下蠕變疲勞性能檢測設備等產(chǎn)品。
5.工業(yè)機器人與專(zhuān)用機器人——焊接、涂裝、搬運、裝配等工業(yè)機器人及安防、危險作業(yè)、救援等專(zhuān)用機器人。
6.精密傳動(dòng)裝置——高速精密重載軸承,高速精密齒輪傳動(dòng)裝置,高速精密鏈傳動(dòng)裝置,高精度高可靠性制動(dòng)裝置,諧波減速器,大型電液動(dòng)力換檔變速器,高速、高剛度、大功率電主軸,直線(xiàn)電機、絲杠、導軌。
7.伺服控制機構——高性能變頻調速裝置、數位伺服控制系統、網(wǎng)絡(luò )分布式伺服系統等產(chǎn)品,提升重點(diǎn)領(lǐng)域電氣傳動(dòng)和執行的自動(dòng)化水平,提高運行穩定性。
8.液氣密元件及系統——高壓大流量液壓元件和液壓系統、高轉速大功率液力偶合器調速裝置、智能潤滑系統、智能化閥島、智能定位氣動(dòng)執行系統、高性能密封裝置。
三、八類(lèi)重大智能制造成套裝備
1.石油石化智能成套設備——集成開(kāi)發(fā)具有在線(xiàn)檢測、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬(wàn)噸級大型乙烯和千萬(wàn)噸級大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。
2.冶金智能成套設備——集成開(kāi)發(fā)具有特種參數在線(xiàn)檢測、自適應控制、高精度運動(dòng)控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。
3.智能化成形和加工成套設備——集成開(kāi)發(fā)基于機器人的自動(dòng)化成形、加工、裝配生產(chǎn)線(xiàn)及具有加工工藝參數自動(dòng)檢測、控制、優(yōu)化功能的大型復合材料構件成形加工生產(chǎn)線(xiàn)。
4.自動(dòng)化物流成套設備——集成開(kāi)發(fā)基于計算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設計、具有網(wǎng)絡(luò )智能監控、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、高效敏捷的智能制造物流設備。
5.建材制造成套設備——集成開(kāi)發(fā)具有物料自動(dòng)配送、設備狀態(tài)遠程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設備、高端特種玻璃成套設備。
6.智能化食品制造生產(chǎn)線(xiàn)——集成開(kāi)發(fā)具有在線(xiàn)成分檢測、質(zhì)量溯源、機電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。
7.智能化紡織成套裝備——集成開(kāi)發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學(xué)參數的檢測儀器與控制設備,可實(shí)現物料自動(dòng)配送和過(guò)程控制的化纖、紡紗、織造、染整、制成品等加工成套裝備。
8.智能化印刷裝備——集成開(kāi)發(fā)具有墨色預置遙控、自動(dòng)套準、在線(xiàn)檢測、閉環(huán)自動(dòng)跟蹤調節等功能的數字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數字噴墨印刷設備、計算機直接制版設備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。
四、六大重點(diǎn)應用示范推廣領(lǐng)域
1.電力領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在百萬(wàn)千瓦級火電機組中實(shí)現燃燒優(yōu)化、設備預測維護功能,在百萬(wàn)千瓦級核電站實(shí)現安全控制和特種測量功能,在重型燃氣輪機中實(shí)現快速啟停和復合控制功能,3MW以上風(fēng)電機組的主控功能,變槳控制功能,太陽(yáng)能熱電站實(shí)現追日控制功能,在智能電網(wǎng)中實(shí)現用電管理、用戶(hù)互動(dòng)、電能質(zhì)量改進(jìn)、設備智能維護功能。
2.節能環(huán)保領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備、污水處理裝備上推廣應用,實(shí)現各種再生原料的高效智能化分選、除塵設備和污水處理裝備的自動(dòng)調節與高效、穩定,在地熱發(fā)電裝備中實(shí)現地熱高效發(fā)電建模與控制功能。
3.農業(yè)裝備領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在大型拖拉機及聯(lián)合整地、精密播種、精密施肥、精準植保等配套機具成套機組,谷物、棉花、油菜、甘蔗等聯(lián)合收獲機械,水稻高速插秧機等種植機械裝備上的應用,實(shí)現故障及作業(yè)性能的實(shí)時(shí)診斷、檢測和控制,實(shí)現作業(yè)過(guò)程的智能控制和管理。
4.資源開(kāi)采領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在煤炭綜采設備、礦山機械上應用,實(shí)現綜采工作面設備信息與環(huán)境信息的集成監控、安全環(huán)境預警、精確人員定位等功能,在天然氣長(cháng)距離集輸設備中實(shí)現全線(xiàn)數據采集和監控、運行參數優(yōu)化、管道泄漏檢測定位、站場(chǎng)無(wú)人操作或無(wú)人值守以及中心遠程遙控功能,在油田設備中實(shí)現井口關(guān)鍵參數檢測、數據處理及集中監測功能。
5.國防軍工領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)專(zhuān)用機器人、精密儀器儀表、新型傳感器、智能工控機在航天、航空、艦船、兵器等國防軍工領(lǐng)域的應用。
6.基礎設施建設領(lǐng)域——重點(diǎn)推進(jìn)在挖掘機、盾構機、起重機、裝載機、叉車(chē)、混凝土機械等施工裝備上應用,實(shí)現遠程定位、監測、診斷、管理等智能功能,在機場(chǎng)和碼頭建設領(lǐng)域推廣應用,實(shí)現機場(chǎng)行李和貨物的自動(dòng)裝卸、輸送、分揀、存取全過(guò)程的智能控制和管理,集裝箱裝卸的無(wú)人操作與數字化管理。
來(lái)源:工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司
中國機械科學(xué)研究總院集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國機械總院)的前身是機械工業(yè)部機械科學(xué)研究院,成立于1956年新中國建設時(shí)期。1999年按照“國科發(fā)政字(1999)197號文”的要求,將原機械工業(yè)部直屬的從事基礎共性技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的一批研究所劃入機械總院整體轉制為中央直屬企業(yè)...
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