“2023中國智能制造十大科技進展”入圍項目公示
http://www.debgrams.com 2023-10-30 10:22 來源：中國機械工程學會
2023年5-10月，中國科協智能制造學會聯合體開展“中國智能制造科技進展”研究，經過15家成員學會、智能制造領域內專家的推薦、遴選，現有10項科技進展成果入圍“2023中國智能制造十大科技進展”。現將入圍項目予以公示，公示期10月27日-11月3日。
“2023中國智能制造十大科技進展”
入圍項目公示
（排名不分先后）
01
活體細胞精準操作機器人技術及系統
關鍵詞：機器人技術；顯微操作；細胞操作；動物克隆
入圍理由：活體細胞操作對生物醫藥的發展，農業育種關鍵核心問題的解決具有重要意義且需求增長迅猛。南開大學面向生命科學發展的迫切需求，研發活體細胞精準操作機器人技術及系統，旨在利用機器人代替人工實現自動化活體細胞操作。活體細胞有生命，具有操作成功率低、操作后成活率低、后續發育率低的特點，對機器人技術提出了極大挑戰。本項進展為生命科學研究與成果推廣提供自動化細胞操作系統，具有廣泛的應用價值。研發基于最小力的精準定點操作技術、基于最小應變的精準微創操作技術、面向最小去核量的定量去核操作技術，研制出國內活體細胞精準操作機器人系統。成果應用于生物醫藥、腦科學研究，已在14家單位實現應用。
02
核燃料組件自主化
關鍵制造技術及成套裝備
關鍵詞：核燃料組件；制造技術；裝備開發
入圍理由：核燃料組件作為最重要的核島內反應堆部件及核工業的戰略性基礎部件，對國家“安全高效發展核電”的能源戰略、核工業產業安全等具有重大影響。湖南大學面向國家重大需求，歷經10余年產學研聯合攻關，針對核燃料從“芯塊”到“元件”再到“組件”整個鏈條關鍵智能制造技術開展系統研究，攻克一系列關鍵共性技術及核心智能制造工藝，研制成套智能化裝備，包括：輻射損傷可靠性分析與設計關鍵共性技術；核燃料芯塊制備的磨削制造工藝及自動化裝備；核燃料組件組裝制造的格架條帶級進模沖制工藝與智能化裝備等。本項科技進展自主開發芯塊制備、元件制造、組件組裝3個方面共計8類關鍵工藝及11類系列化高端設備/裝備，支撐建設我國5條核燃料組件制造骨干生產線，推動我國核工業實現“中國芯”的核心能力建設，形成完整的技術、工藝及裝備體系，相關研究成果有力推動了我國核燃料組件制造從受制于人到整體技術自主可控的重要轉變，為核工業產業安全及國家能源戰略安全提供有力保障。
03
燃氣輪機全壽命周期一體化研制
關鍵技術研究與應用
關鍵詞：燃氣輪機；數字化工廠；全壽命周期數字化
入圍理由：燃氣輪機是國之重器，是涉及國家國防安全和能源安全的戰略性高端裝備，在船舶動力、分布式能源和發電等領域有著不可替代的戰略地位和作用。中國船舶集團有限公司第七〇三研究所、中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司聯合攻關燃氣輪機全壽命周期一體化研制與新一代信息技術創新融合，利用數字技術對燃氣輪機研制進行全方位、全角度、全鏈條賦能，提升全要素生產率。通過近10年的建設實踐，解決燃氣輪機設計、制造、維修等核心技術問題，成功研制具有自主知識產權的工業燃氣輪機，在天然氣輸送、油氣開采、分布式能源、應急供電等領域實現應用。本項科技進展以全面建設燃氣輪機數字化工廠為目標，構筑燃氣輪機全壽命周期數字化、智能化創新鏈，實現研發設計數字化、制造過程可視化、試驗數據資產化、服務保障智能化，產品研發周期縮短30%，生產能力提升一倍以上，單臺燃機成本降低約600萬元。
04
水稻生產全程數字化管理
與智能裝備產業化
關鍵詞：水稻智慧生產；智能農機；數字化管理平臺；決策模型
入圍理由：中聯農業機械股份有限公司、中聯智慧農業股份有限公司、國家農業智能裝備工程技術研究中心與安徽中科智能感知科技股份有限公司以水稻生產為對象，全過程運用耕、種、管、收、儲五個環節智能化農機裝備和數字化管理，通過解決水稻生產智能化水平低、數字化管理缺失、農機農藝數據不融合等問題，使水稻生產從“靠天吃飯”，轉變為依托智能裝備，依靠科學決策依據進行全過程數字化管理的農業生產方式。水稻生產全過程使用衛星激光平地技術，使土地平整度不超過3cm；種植過程采用無人化有序拋秧機拋秧技術，替代人工并縮短秧苗緩青期，實現增產；收獲環節人工智能收割機根據作物姿態、土壤環境、天氣情況等信息，實現自適應調節、低損收獲；運輸環節由無人運糧車與收獲機完成自動卸糧后，轉運至智能烘干中心，利用水稻水分烘干曲線控制技術，降低爆腰率、減少谷物內傷，從而增加水稻出米率，同時保糧食品質。生產過程中配合數字化管理平臺，構建土壤、病蟲害、肥力等決策模型，90%以上的病蟲草害和水分長勢識別精度，實現精準噴藥、變量追肥、智能灌溉和作物長勢全程監控。全程智能裝備與技術應用，每畝可以減少農事作業30%~40%；減少農藥投入約20元；減少各類肥料20-30元；節水30%左右；碳匯量約1.8~2噸，效益顯著。
05
離子束設備與工藝解決方案的
國產化替代
關鍵詞：離子束裝備；超精密微納加工；國產替代
入圍理由：佛山市博頓光電科技有限公司從源頭突破核心技術和關鍵工藝，實現高性能離子源及離子束裝備的全國產化，工藝應用功能表現優異。如：在航天探測領域實現SiC光學遙感反射鏡大面積高均勻性低溫鍍銀；實現激光陀螺反射鏡的亞納米拋光修形、5PPM超低損耗極致指標鍍膜；在國產光刻機鏡頭的超光滑鏡片亞納米拋光修形、掩膜版多層納米級鍍膜/刻蝕（鉬硅）、紫外超低吸收鍍膜等工藝上得到應用。高性能離子源產品進入半導體領域并實現批量和標桿客戶復購的離子源產品，助力半導體領域特色工藝線應用實現突破。同時，開發出矩形射頻離子源產品，在高溫超導帶材領域實現超薄超高精度種子層薄膜的低溫大面積卷繞式鍍膜量產。
06
立面維護機器人在大型復雜立面的
智能化作業技術及裝備
關鍵詞：立面維護機器人；爬壁機構創成；工藝動態規劃；智能安全作業；人機高效協作
入圍理由：面向船舶、石化、風/核電等行業大型立面維護作業需求，彼合彼方機器人（天津）有限公司聚焦爬壁機器人工程應用中的技術與工藝瓶頸，系統突破爬壁機構創成設計、高效高質工藝規劃、智能感知安全作業、人機互助高效協作等關鍵技術，創新研發出立面除銹、噴涂、檢測機器人，構建覆蓋立面維護全流程的智能化機器人立面維護作業體系。機器人現已應用船舶、石化、風/核電等行業，并實現海外供貨。
07
面向批量定制的
自適應可重構柔性控制技術
關鍵詞：在線工藝規劃；自適應運動規劃；自動編程
入圍理由：中國科學院沈陽自動化研究所針對批量定制產品離線工藝規劃、機器人與PLC離線編程周期長的難題，通過融合在線工藝知識學習與推理、自適應運動規劃、自動編程的工藝控制一體化、自動化架構，突破非結構化工藝知識高效提取、工藝知識主動推薦、復雜約束下機器人快速路徑尋優、機器人和PLC程序自動生成與轉換等技術，實現批量定制過程柔性控制系統的自適應可重構，大幅縮短批量定制的工藝規劃、編程離線調整時間，以及交付周期。有力支撐批量定制產品對于生產系統快速響應的需求。本項科技進展已在電梯行業進行示范應用，研發出的上坎門頭自適應可重構柔性裝配系統，縮短電梯批量個性化定制的交付周期40%。該項科技進展成果也已推廣至航天重大防務裝備的柔性制造。
08
基于5G+工業互聯的增材制造產線
及在航天高端裝備中的應用
關鍵詞： 增材制造產線；5G+工業互聯；航天高端裝備
入圍理由：面對當前增材制造單機設備有效利用率低、全流程自動化水平低、數據價值低、過程管控弱等問題，北京星航機電裝備有限公司增材制造與5G融合，建成基于5G+工業互聯的增材制造產線。通過開發多缸體連續生產的增材制造設備、自適應粉末循環供粉系統、基于力傳感補償的成形缸粉末自動清理、以及基于5G低時延RGV/AGV物流和基于力反饋的基板自動緊松螺釘等增材制造產線全流程的自動化成套裝備，借助5G“大帶寬、低時延、廣連接”技術，打通自動化和信息化孤島，增材制造產線實現設備、生產過程、工藝數據的全方位采集與信息集成。開發基于任務驅動的增材制造產線協同控制系統，實現基于5G邊緣云存儲與低時延的打印程序下發，生產調度、生產狀態實時反饋，產線裝備異常管控等功能。該科技進展成果已在近10余種航天裝備4000余件產品實現應用，顯著降低生產成本、提高生產效率，提升產品管控質量。
09
差別化聚酯長絲
高效規模化智能制造工廠
關鍵詞：智能制造；工業互聯網平臺；5G技術；未來工廠
入圍理由：化纖行業是我國紡織工業的重要支柱產業，正面臨著領先地位競爭激烈、產業不斷外移的風險與壓力。新鳳鳴集團股份有限公司針對設備多、環節多、批次多、作業細的生產過程特點；規模化、長周期、產業鏈長的工藝制造特點和多工藝段、多產線并行的規模化制造特點，打造差別化聚酯長絲高效規模化智能制造工廠。綜合應用5G、人工智能、數字孿生、工業互聯網和先進制造工藝等10余項技術，以解決超1300萬噸產能和超500億產值所帶來“大而不強，大而不精，大而不智 ”的工廠管理問題，同時解決行業裝置分段式運作、數據鏈不完善、產業鏈協同管理能力低等共性問題。本項科技進展構建形成：“1（鳳平臺）+2（雙網融合）+4（四鏈協同）+N（N家企業輸出服務）”智能工廠構建新模式；產業協同化、產業數字化、管理現代化和數字產業化的智能工廠“四化”運營新樣板；5G MEC云網融合、5G飄絲巡檢機器人等工業場景5G創新應用；解決方案可復制可推廣，服務行業多家企業。
10
現代制造業高速高精智能感知
測控關鍵技術及應用
關鍵字：現代制造業；智能感知；測控技術；高速高精；生產流水線
入圍理由：上海大學通過產學研協同攻關突破現代制造業高速高精智能感知測控關鍵技術難題，針對現代高速生產過程中造成視覺傳感圖像亮度不均、拖尾、模糊等問題，提出基于局部能量離散水平集圖像子空間定位算法，攻克復雜場景下模糊圖像的精準定位技術，技術高速動態檢測精度達到了0.01毫米。提出基于區域投影直方圖不變特征的數據稀疏表征映射匹配算法，實現圖像子空間快速搜索。研發了速度1100米/分鐘線纜檢測裝備。研制擁有自主產權的高速高精智能感知測控系統，攻克車輛緊固件、醫藥包裝、新能源電池等產線的高速測控難題，實現在確保檢測后產品合格率100%情況下，誤檢率小于0.3%。
以上為“2023中國智能制造十大科技進展”入圍項目基本介紹。公示期為2023年10月27日-11月3日。公示期內若有異議，請及時反饋給智能制造科技進展遴選辦公室。
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