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項(xiàng)目成果/簡介:項(xiàng)目在多年國家項(xiàng)目的支持下，在項(xiàng)目“面向工廠規(guī)劃和生產(chǎn)過程的數(shù)字化工廠技術(shù)”獲2013年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行持續(xù)開發(fā)完善，與沈陽機(jī)床合作，在智能制造領(lǐng)域進(jìn)行了深入的合作研究， 在沈陽機(jī)床智能制造展示線開發(fā)完成數(shù)字化孿生仿真模型及基于互聯(lián)網(wǎng)的定制信息系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化定制下達(dá)生產(chǎn)訂單，數(shù)字化孿生系統(tǒng)在線仿真模擬，真實(shí)展現(xiàn)生產(chǎn)場景，并可通過移動設(shè)備進(jìn)行瀏覽和信息管理。項(xiàng)目符合中國制造2025所倡導(dǎo)的智能制造和互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的發(fā)展，對中國制造向智能化轉(zhuǎn)型起到促進(jìn)作用。項(xiàng)目通過展示真實(shí)個(gè)性化印章的智能加工、檢測和裝配，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的定制及數(shù)字化雙胞胎技術(shù)。應(yīng)用范圍:項(xiàng)目所開發(fā)完成的技術(shù)符合中國制造2025所提出的智能制造技術(shù)路線，已應(yīng)用于工業(yè)實(shí)際和大專院校的教學(xué)培訓(xùn)。目前國家大力資助建立智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，制造企業(yè)也在積極轉(zhuǎn)型，向數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展，這些都需要數(shù)字孿生和互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的支持。 項(xiàng)目成熟度：小批量生產(chǎn)，項(xiàng)目已獨(dú)立以及結(jié)合沈陽機(jī)床的生產(chǎn)線及教育系統(tǒng)得到市場的應(yīng)用，特別是在中國航發(fā)商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司相關(guān)項(xiàng)目中得到應(yīng)用。 擬在全國范圍內(nèi)推廣：1.項(xiàng)目可應(yīng)用于離散制造業(yè)的規(guī)劃、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)階段的仿真優(yōu)化，通過建立工廠、生產(chǎn)線、設(shè)備的三維模型，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的數(shù)字雙胞胎。 2、教育培訓(xùn)領(lǐng)域：通過實(shí)現(xiàn)智能制造理念的面向教育和培訓(xùn)的生產(chǎn)線系統(tǒng)，通過模塊化的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對智能制造教學(xué)和培訓(xùn)。項(xiàng)目階段:小規(guī)模生產(chǎn)效益分析:項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)、先進(jìn)性在于實(shí)現(xiàn)了數(shù)字孿生技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用，達(dá)到了生產(chǎn)線的虛實(shí)融合。不僅可在規(guī)劃階段對生產(chǎn)線進(jìn)行仿真驗(yàn)證，還可在生產(chǎn)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合，并通過AR-VR技術(shù)對操作指導(dǎo)、維修指導(dǎo)和生產(chǎn)過程監(jiān)控提供支持，從而實(shí)現(xiàn)多維的虛實(shí)融合，是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)不僅能夠應(yīng)用于工業(yè)實(shí)際的智能化制造之中，還特別適合面向智能制造的教育和培訓(xùn)。

面向工業(yè)制造的非接觸式在線攝影測量系統(tǒng)，結(jié)合了主動式面結(jié)構(gòu)光投影測量和被動式雙目視覺攝影測量的特點(diǎn)，對物體的三維形貌與變形進(jìn)行在線測量。具有非接觸、高精度、自動化、測量點(diǎn)密度大、實(shí)時(shí)、高效和不易受溫度變化、振動等外界因素干擾等優(yōu)點(diǎn)，對于提高切削加工效率、質(zhì)量和降低成本具有重要意義，具有廣泛的應(yīng)用前景。

該項(xiàng)目針對裝備智能化改造、智能個(gè)體自治技術(shù)、多智能體協(xié)商規(guī)則和自組織生產(chǎn)策略進(jìn)行了深入研究，開發(fā)了相應(yīng)原型系統(tǒng)——基于物聯(lián)技術(shù)的自組織智能制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，形成了一套以物聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過自治與協(xié)商方式，實(shí)現(xiàn)車間自組織實(shí)時(shí)生產(chǎn)的“智能工廠”模式。 技術(shù)優(yōu)勢 該系統(tǒng)具備自組織、自決策、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的功能特征，可適應(yīng)目前動態(tài)多變的制造環(huán)境，滿足多品種、變小批量、高度定制化的生產(chǎn)需求。通過提供模塊化熱插拔的智能接口裝置，可以幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)智能化改造升級。該智能制造系統(tǒng)可以高效柔性自治的應(yīng)對加工、裝配、檢測等作業(yè)任務(wù)。

成果描述：針對目前中國大型石化公司從國外引進(jìn)的聚乙烯聚合裝置的工藝包落后、只能生產(chǎn)低檔通用料的難題，自主開發(fā)一系列具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的高檔聚乙烯專用樹脂的先進(jìn)制造工藝技術(shù)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 根據(jù)產(chǎn)品使用性能和加工性能要求，設(shè)計(jì)并定制聚烯烴專用樹脂的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，提供結(jié)構(gòu)內(nèi)控方案，指導(dǎo)聚烯烴聚合大裝置制定催化劑體系和聚合工藝調(diào)整方案。 研究的聚合工藝包括：Basell公司Hostalen淤漿法工藝、Spherilene氣相工藝；BP-Solvay公司Innovenes低壓淤漿工藝；Univation公司的Unipol工藝；三井化學(xué)的CX工藝等。 開發(fā)產(chǎn)品包括：PE100、PE125、PERT等高檔管材料、LDPE涂覆料、LLDPE電子膜保護(hù)膜專用料等。市場前景分析：PE100管材料主要用于制造燃?xì)夤堋⒏鞣N給水管材等壓力管道系統(tǒng)，而絕緣電纜聚乙烯專用樹脂主要應(yīng)用于高壓電纜絕緣、電纜護(hù)套，用量大、附加值高、近年來市場需求量持續(xù)保持高速增長。然而由于技術(shù)附加值高，目前我國的高檔PE100管材料、絕緣電纜料基本全部依賴進(jìn)口，被國外大公司所壟斷。 擁有其他高性能專用料制造技術(shù)，制得的產(chǎn)品如LDPE涂覆料、耐熱PERT管材料、LLDPE電子膜保護(hù)膜專用料等，均具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：完成高檔聚乙烯專用料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)－性能剖析,提供關(guān)鍵結(jié)構(gòu)性能控制指標(biāo)，建立聚乙烯專用樹脂的結(jié)構(gòu)特性數(shù)據(jù)庫；提供各種聚合工藝方案，指導(dǎo)裝置進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整，建立快速表征方法，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的快速調(diào)整和質(zhì)量控制。制備的產(chǎn)品滿足其加工及使用性能要求，獲得市場認(rèn)可。 如PE100管材專用樹脂：耐快速、慢速應(yīng)力開裂、抗蠕變、剛性和抗沖性等性能，以及焊接性和加工性加工要求；聚乙烯電纜絕緣專用樹脂：力學(xué)性能、加工流動性能、潔凈度。 國際先進(jìn)。

成果描述：針對目前國內(nèi)的聚酯生產(chǎn)裝置的工藝落后、只能生產(chǎn)低檔通用料的難題，自主開發(fā)系列具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的高檔PET專用樹脂的先進(jìn)制造工藝技術(shù)。 開發(fā)熱收縮膜共聚酯專用料或光學(xué)材料用專用料等。可提供共聚酯熱收縮膜專用樹脂的全套聚合技術(shù)及工藝，在PET裝置上實(shí)現(xiàn)共聚酯的聚合制造，關(guān)鍵技術(shù)工藝包括： 1）PET熱收縮膜專用料關(guān)鍵結(jié)構(gòu)表征及聚合實(shí)現(xiàn)，建立共聚單體含量、分布與收縮性能、結(jié)晶性能、加工性能之間的關(guān)系； 2）針對國內(nèi)現(xiàn)有的PET裝置，提供PET熱收縮膜專用料生產(chǎn)內(nèi)控指標(biāo)及催化聚合工藝，指導(dǎo)裝置開發(fā)共聚酯產(chǎn)品。 3）建立共聚酯專用料結(jié)構(gòu)性能快速評價(jià)方法，指導(dǎo)裝置快速調(diào)整聚合工藝及條件，可控聚合制備合格產(chǎn)品。市場前景分析：目前國內(nèi)PET行業(yè)產(chǎn)能過剩狀況嚴(yán)重，低端產(chǎn)品需求早已飽和，高端產(chǎn)品（如特種聚酯薄膜）專用料又需大量進(jìn)口。聚酯熱收縮薄膜是一種新型熱收縮包裝材料， 由于它具有易于回收、無毒、無味、機(jī)械性能好、特別是符合環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國家聚酯（PET）已成為取代聚氯乙烯（PVC）熱收縮薄膜的理想替代品。目前國內(nèi)至今尚無完全符合熱收縮薄膜產(chǎn)品要求的國產(chǎn)專用聚酯及與之相配套的成膜工藝問世。具有高附加值，市場需求巨大。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：制備的產(chǎn)品滿足加工及使用性能要求，獲得市場認(rèn)可。如熱收縮型聚酯薄膜在常溫下穩(wěn)定，加熱時(shí)（玻璃化溫度以上）收縮，在一個(gè)方向上發(fā)生70%以上的熱收縮。國內(nèi)領(lǐng)先。

成果描述：在α-Al2O3、TiO2介孔膜上接枝或接枝聚合一層薄的具有特殊功能的，諸如疏水的、親水的、荷負(fù)電納米孔的或者荷負(fù)電納米孔的活性過濾膜，從而制備出特定工藝專用的膜，如脫水膜、膜蒸餾膜，超濾膜和納濾膜，可廣泛應(yīng)用于醇類的除水，海水和苦咸水淡化，難分離污水的脫水，酸的濃縮，給水的軟化，廢水處理的中水回用等領(lǐng)域。另外，由α-Al2O3和TiO2制備的各種大孔和介孔膜可被廣泛應(yīng)用于苛性介質(zhì)如酸和堿中的顆粒雜質(zhì)去除工藝。 流體機(jī)械密封端面變形、傳熱和密封端面間隙流場的研究，考慮流體流動、熱量傳遞和端面變形之間的相互影響，并提供機(jī)械密封和干氣密封的通用設(shè)計(jì)軟件。市場前景分析：環(huán)保領(lǐng)域：煙氣脫硫硫酸的凈化過濾與濃縮，污水處理的中水回用，MBR，難分離、有毒有害和放射性廢水的處理。 其它領(lǐng)域：給水的軟化，海水和苦咸水淡化，無加熱源的吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)，有機(jī)物的分離。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：1.疏水膜表面接觸角大于130°，平均孔徑0.5微米； 2.親水膜的水滲透蒸發(fā)通量大于610 g m-2 h-1，選擇性大于139； 3.荷電納濾復(fù)合膜的通量大于2.6 L m-2 h-1 bar-1，對二價(jià)離子的截留率大于90%； 4.超濾陶瓷膜的截留分子量在7,000～100,000范圍可任意選定； 5.微濾陶瓷膜的孔徑在0.1～3微米之間可調(diào)。 國際先進(jìn)

本項(xiàng)目聯(lián)合中德智能制造研究院，借力德國專家資源，組建了一支可快速響應(yīng)企業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)線智能化升級改造的物聯(lián)網(wǎng)中控平臺研發(fā)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)致力于打造智能制造示范工廠，目前與南瑞集團(tuán)、大全集團(tuán)、泉峰集團(tuán)等企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)升級優(yōu)化項(xiàng)目正在實(shí)施中。

項(xiàng)目在多年國家項(xiàng)目的支持下，在項(xiàng)目“面向工廠規(guī)劃和生產(chǎn)過程的數(shù)字化工廠技術(shù)”獲2013年教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行持續(xù)開發(fā)完善，與沈陽機(jī)床合作，在智能制造領(lǐng)域進(jìn)行了深入的合作研究， 在沈陽機(jī)床智能制造展示線開發(fā)完成數(shù)字化孿生仿真模型及基于互聯(lián)網(wǎng)的定制信息系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化定制下達(dá)生產(chǎn)訂單，數(shù)字化孿生系統(tǒng)在線仿真模擬，真實(shí)展現(xiàn)生產(chǎn)場景，并可通過移動設(shè)備進(jìn)行瀏覽和信息管理。項(xiàng)目符合中國制造2025所倡導(dǎo)的智能制造和互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的發(fā)展，對中國制造向智能化轉(zhuǎn)型起到促進(jìn)作用。項(xiàng)目通過展示真實(shí)個(gè)性化印章的智能加工、檢測和裝配，體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的定制及數(shù)字化雙胞胎技術(shù)。

該項(xiàng)目針對裝備智能化改造、智能個(gè)體自治技術(shù)、多智能體協(xié)商規(guī)則和自組織生產(chǎn)策略進(jìn)行了深入研究，開發(fā)了相應(yīng)原型系統(tǒng)——基于物聯(lián)技術(shù)的自組織智能制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，形成了一套以物聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過自治與協(xié)商方式，實(shí)現(xiàn)車間自組織實(shí)時(shí)生產(chǎn)的“智能工廠”模式。技術(shù)優(yōu)勢該系統(tǒng)具備自組織、自決策、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的功能特征，可適應(yīng)目前動態(tài)多變的制造環(huán)境，滿足多品種、變小批量、高度定制化的生產(chǎn)需求。通過提供模塊化熱插拔的智能接口裝置，可以幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)智能化改造升級。該智能制造系統(tǒng)可以高效柔性自治的應(yīng)對加工、裝配、檢測等作業(yè)任務(wù)。應(yīng)用范圍:在數(shù)字化智能工廠、制造資源互聯(lián)接入、智能單元自組織自適應(yīng)協(xié)同生產(chǎn)等方面，已為航空航天軍工、汽車制造、生物發(fā)電、軌道交通、電力電子、服裝輕工等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域細(xì)分行業(yè)客戶提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造服務(wù)。

"本項(xiàng)目致力于熱成形設(shè)計(jì)與制造數(shù)字化仿真解決方案，聚焦前沿仿真技術(shù)，旨在形成自主可控的國產(chǎn)化工業(yè)軟件。目前已在焊接、增材制造、熱處理、鑄造、電子封裝等熱成形制造工藝的基礎(chǔ)理論和仿真軟件研發(fā)方面取得了系列成果,推出了我國亟需的20多套大型工業(yè)軟件，具備全部自主知識產(chǎn)權(quán), 部分打破國外壟斷, 為包括中航工業(yè)，中船重工，中國兵器等在內(nèi)的國內(nèi)外數(shù)百家企業(yè)提供了產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。本團(tuán)隊(duì)依托材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心等國家級平臺，是我國為數(shù)不多的擁有工業(yè)軟件概念設(shè)計(jì)、理論攻關(guān)、技術(shù)突破、代碼編寫與系統(tǒng)集成能力的研發(fā)團(tuán)隊(duì), 綜合實(shí)力位居國內(nèi)前列。 "