2021年智能制造“雙十”科技進展（國內篇）
【化工儀器網 項目成果】智能制造是新一代信息技術與先進制造業深度融合的產物，它貫穿在研發、設計、生產等制造的各個環節，是產業數字化的集中體現，是建設制造強國的主攻方向，智能制造發展水平關乎我國未來制造業的全球地位，對與加快發展現代體系、建設數字中國有著重要意義。
近日，2021年世界智能制造大會在南京開幕，開幕式上發布了“2021世界智能制造十大科技進展”“2021中國智能制造十大科技進展”。據悉，此次智能制造科技成果發的發布旨在把握智能制造發展趨勢，引導智能制造發展，打造智能制造健康生態。
下面，化工儀器網編輯將就“2021年中國智能制造十大科技進展”做一個簡單的盤點。
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| 2021中國智能制造十大科技進展 | ||
| 項目名稱 | 研發單位/企業 | 項目關鍵詞 |
| “奮斗者”號全海深載人潛水器智能制造技術 | 中國船舶科學研究中心 中國科學院沈陽自動化研究所 中國科學院聲學研究所 | 全海深 載人潛水器 智能制造 |
| 綠色高效溫室裝備與環境智慧管控技術 | 江蘇大學農業工程學院 | 溫室 環境 智慧管控 |
| 小衛星智能生產線 | 航天科工空間工程發展有限公司 航天云網科技發展有限責任公司 | 小衛星 柔性智能 云制造 |
| 傳染病生物樣本批量自動化采集關鍵技術與系統 | 中國科學院沈陽自動化研究所 廣州呼吸健康研究院 沈陽術馳醫療科技有限公司 | 公共衛生安全生物樣本采集 感染控制 |
| 跨尺度多材質鑄造件智能加工機器人技術及應用 | 天津大學 天津中屹銘科技有限公司 | 機器人 智能加工 性能設計 |
| 大型汽輪發電機轉子線圈智能制造生產線 | 無錫中車時代 上海電氣發電機廠 華中科大無錫研究院 上海鼎格公司 | 汽輪發電機 轉子線圈 智能產線 |
| 航空施藥精準作業管控技術裝備與系統 | 北京市農林科學院智能裝備技術研究中心 | 航空施藥 精準作業裝備管控技術裝備 |
| 基于工業互聯網大數據平臺的智能焊裝工廠 | 北京奔馳汽車有限公司以車身二工廠（MRA2 焊裝工廠）為代表 | 生產狀態實時預測 智能質量管理預測性維護 |
| 主糧生產作業全程無人化解決方案 | 中國一拖集團有限公司 洛陽智能農業裝備研究院有限公司 | 無人駕駛技術 多機協同 田間作業 |
| 基于數據流的智能紡紗工廠關鍵技術及產業化 | 魏橋紡織股份有限公司 | 智能紡紗 智能工廠 |
“奮斗者”號全海深載人潛水器智能制造技術：最大深度達10909米，是我國在海洋高技術領域綜合實力的集中體現
“奮斗者”號所在的深海關鍵技術與裝備”重點專項是我國在深海裝備領域投入最大的項目，也是專項內各全海深關鍵技術的集大成者，據了解其國產化率達到96.5%。項目在2016年7月獲科技部正式批復立項，2020年11月完成萬米海試、勝利返航，最大作業深度達到10909米，并于2021年7月通過專家組綜合績效評價完美收官。
“奮斗者”號實現了對世界海洋深處的探索，推動人了類對深海尤其是深淵的了解和認識，是我國在海洋高技術領域綜合實力的集中體現。
綠色高效溫室裝備與環境智慧管控技術：打破國外溫室環境控制技術壟斷
連棟溫室、大棚和日光溫室等產業是我國菜籃子工程的主要支撐產業，但目前我國仍然存在溫室生產裝備技術落后、環境可控性差和水肥藥管理粗放等制約我國溫室產業發展等瓶頸問題。江蘇大學農業工程學院毛罕平教授團隊經過10年持續研究，創新了基于植物對話的信息感知與環境智慧管控新方法，攻克了溫室綠色高效智能化技術，創制了智能化溫室成套裝備，形成了溫室環境智慧管控核心技術體系，打破了國外溫室環境控制技術的壟斷，推動了我國溫室產業科技國產替代。
該項目經過了國家法定檢測機構的檢測和廣大用戶的應用評價后表明，與國外同類技術相比，節本增效效果明顯，且更適合我國國情。
小衛星智能生產線：衛星批產時代來臨
該條衛星生產線由航天科工二院自主研發，于2019年正式啟動，生產線采用了智能制造先進技術，實現生產過程中的精準感知、關鍵工序質量實施控制等功能，可滿足1噸以下小衛星年產240顆總裝集成測試的需求，具有“柔性智能化、數字孿生、云制造”等典型特征。
該生產線首顆衛星的下線，也標志著衛星批量生產時代的到來。據了解，衛星柔性生產線投產后，小衛星的生產效率將提高40%以上，單星生產周期將縮短80%以上，人員生產效率將提升10倍以上。
傳染病生物樣本批量自動化采集關鍵技術與系統：大規模批量生物樣本采集的自動化解決方案
該裝備集成了機器人靈巧作業、精細感知、智能辨識、柔順控制與感染控制技術，讓大批量傳染病生物樣本的智能化采集成為現實，能夠有效避免在咽拭子采集過程中的交叉感染，在保障樣本采集質量和樣本可追溯性方面有著重要意義，同時改善了醫護人員的工作環境，是一套完整的大規模批量生物樣本采集自動化解決方案，助力新冠疫情的常態化防控。目前，該系統已取得醫療器械備案，并在全國多地實現應用推廣，為配置醫療資源和維持社會秩序做出積極貢獻。
跨尺度多材質鑄造件智能加工機器人技術及應用：效高質量磨切一體加工的
該技術由天津大學和天津中屹銘科技有限公司聯合開發，主要針對鑄造產業中的各項切磨加工要求，目前已研制出了三個系列10種規格的并聯加工機器人產品，解決了多家企業鑄造件高效高質量磨切一體加工的難題。該技術在機構發明與性能設計的基礎理論上有所突破，解決了串聯磨削機器人剛度不高、切磨機床靈活性不足的難題，從技術和設施層面實現了鑄造件復雜形貌自識別、工藝參數自調整、主軸負載自感知和定位誤差自補償的智能磨切加工。
大型汽輪發電機轉子線圈智能制造生產線：填補了國內轉子線圈制造裝備的空白
轉子線圈制造是典型的多品種、小批量的離散型生產模式，一直以來國內都缺少成熟的自動化、智能化解決方案，勞動強度大、生產效率低、企業成本高的問題得不到有效解決。該生產線歷時3年，突破了自動識別與柔性抓取、在線視覺檢測系統、基于機器學習的預測分析以及數字化生產管理系統等五項關鍵共性技術，研制了一套轉子線圈成套裝備，實現了生產的自動化、、柔性化、各工位設備數字化以及人、產品、設備的全流程智能管控與流水線式的物流系統集成，填補了國內該類裝備的空白。
航空施藥精準作業管控技術裝備與系統：航空施藥產業優化升級
我國航空施藥一直以來就存在著產品落后、專用裝備缺乏、作業管控方式簡陋造成施藥均勻性差等問題，北京市農林科學院智能裝備技術研究中心通過對航空精準作業管控技術的產品創新，攻克霧化和施藥量協同控制、飛機和施藥器械狀態自適應識別等關鍵技術，研制出了可控粒徑霧化器、流量精準控制器、航線規劃與導航終端、作業過程監測器、精準作業管控云平臺等多款自主知識產權裝備產品，并在我國多個省市開展了大規模應用。
該裝備扭轉了我國航空施藥作業粗放、低質量、低效率局面，推動形成我國航空施藥飛防質量監理模式，對我國航空施藥技術進步和產業結構優化升級有著重要意義。
基于工業互聯網大數據平臺的智能焊裝工廠：實現焊裝工廠的全面智能生產
現如今，實現汽車車身制造自動化、柔性化、全局數字化和智能化是現代化汽車工廠的設計趨勢，以北京奔馳有限公司MRA2 焊裝工廠為代表的的智能焊接工廠，通過建設企業級生產制造服務總線MSB，解決了制造過程中實時數據采集、分析的眾多難題。MRA2焊裝工廠的多種在線測量與監測設備能夠在進行高精度檢測的同時進行大數據分析，從而實現精準質量管控和超前的質量預警，為每款車型的每個生產細節提供保障，通過人、機器與生產流程的智能互聯，實現了焊裝工廠的全面智能生產。
主糧生產作業全程無人化解決方案：守護國家的“飯碗”，維護糧食安全
當前，我國主梁生產面臨著主糧生產勞動力缺失、農機裝備智能化水平低、機藝融合不充分、管理手段滯后等問題，中國一拖集團有限公司、洛陽智能農業裝備研究院有限公司重分利用大數據、物聯網、人工智能等裝備技術，構建了基于大數據的全程無人化作業云平臺，可在不同農藝、場景、作物進行耕整地、起壟、播種、收獲等全過程無人化示范作業。據悉，該方案突破了農業裝備無人駕駛、多機協同、任意曲線行駛控制和農具控制、全程機械化作業監測和作業大數據云服務等關鍵技術，創制了智能拖拉機、智能收獲機、遠程數據采集終端等系列產品，能夠在在大面積作業的場景下進行推廣應用，對推動我國農業全程機械化、智能化，維護糧食安全有著十分重要的意義。
基于數據流的智能紡紗工廠關鍵技術及產業化：首次實現紡紗全流程物流的自動銜接
魏橋紡織股份有限公司針對紡織市場產品更迭加快、市場對產品品質與交付速度否要求和用工形式的變化，推出了“基于數據流的智能紡紗工廠關鍵技術與產業化”項目，該項目基于5G技術的紡紗工廠，實現了纖維流全流程無人化橋接、紡紗全流程智能化檢測與監控、數據流行動基礎與智能化執行3項關鍵技術，推動了紡紗工廠生產管理模式向柔性化、數字化、智能化轉變，首次實現紡紗全流程物流的自動銜接，產品全生命周期在線監測與追溯，生產過程的智能化管控執行。
（資料來源：科技日報、新華網、科創中國、中國科協智能制造學會聯合體、華中科技大學無錫研究院）
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