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“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）

2023年5-10月，中國科協(xié)智能制造學(xué)會聯(lián)合體開展“中國智能制造科技進展”研究，經(jīng)過15家成員學(xué)會、智能制造領(lǐng)域內(nèi)專家的推薦、遴選，現(xiàn)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(xiàn)將入圍項目予以公示，公示期10月27日-11月3日。

活體細胞精準操作機器人技術(shù)及系統(tǒng)

關(guān)鍵詞：機器人技術(shù)；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(yī)藥的發(fā)展，農(nóng)業(yè)育種關(guān)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(xué)面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研發(fā)活體細胞精準操作機器人技術(shù)及系統(tǒng)，旨在利用機器人代替人工實現(xiàn)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(xù)發(fā)育率低的特點，對機器人技術(shù)提出了極大挑戰(zhàn)。本項進展為生命科學(xué)研究與成果推廣提供自動化細胞操作系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用價值。研發(fā)基于最小力的精準定點操作技術(shù)、基于最小應(yīng)變的精準微創(chuàng)操作技術(shù)、面向最小去核量的定量去核操作技術(shù)，研制出國內(nèi)活體細胞精準操作機器人系統(tǒng)。成果應(yīng)用于生物醫(yī)藥、腦科學(xué)研究，已在14家單位實現(xiàn)應(yīng)用。

核燃料組件自主化關(guān)鍵制造技術(shù)及成套裝備

關(guān)鍵詞：核燃料組件；制造技術(shù)；裝備開發(fā)

入圍理由：核燃料組件作為最重要的核島內(nèi)反應(yīng)堆部件及核工業(yè)的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)部件，對國家“安全高效發(fā)展核電”的能源戰(zhàn)略、核工業(yè)產(chǎn)業(yè)安全等具有重大影響。湖南大學(xué)面向國家重大需求，歷經(jīng)10余年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，針對核燃料從“芯塊”到“元件”再到“組件”整個鏈條關(guān)鍵智能制造技術(shù)開展系統(tǒng)研究，攻克一系列關(guān)鍵共性技術(shù)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(shè)計關(guān)鍵共性技術(shù)；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(fā)芯塊制備、元件制造、組件組裝3個方面共計8類關(guān)鍵工藝及11類系列化高端設(shè)備/裝備，支撐建設(shè)我國5條核燃料組件制造骨干生產(chǎn)線，推動我國核工業(yè)實現(xiàn)“中國芯”的核心能力建設(shè)，形成完整的技術(shù)、工藝及裝備體系，相關(guān)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(shù)自主可控的重要轉(zhuǎn)變，為核工業(yè)產(chǎn)業(yè)安全及國家能源戰(zhàn)略安全提供有力保障。

燃氣輪機全壽命周期一體化研制關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

關(guān)鍵詞：燃氣輪機；數(shù)字化工廠；全壽命周期數(shù)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(zhàn)略性高端裝備，在船舶動力、分布式能源和發(fā)電等領(lǐng)域有著不可替代的戰(zhàn)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(lián)合攻關(guān)燃氣輪機全壽命周期一體化研制與新一代信息技術(shù)創(chuàng)新融合，利用數(shù)字技術(shù)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(chǎn)率。通過近10年的建設(shè)實踐，解決燃氣輪機設(shè)計、制造、維修等核心技術(shù)問題，成功研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)燃氣輪機，在天然氣輸送、油氣開采、分布式能源、應(yīng)急供電等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。本項科技進展以全面建設(shè)燃氣輪機數(shù)字化工廠為目標，構(gòu)筑燃氣輪機全壽命周期數(shù)字化、智能化創(chuàng)新鏈，實現(xiàn)研發(fā)設(shè)計數(shù)字化、制造過程可視化、試驗數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、服務(wù)保障智能化，產(chǎn)品研發(fā)周期縮短30%，生產(chǎn)能力提升一倍以上，單臺燃機成本降低約600萬元。

水稻生產(chǎn)全程數(shù)字化管理與智能裝備產(chǎn)業(yè)化

關(guān)鍵詞：水稻智慧生產(chǎn)；智能農(nóng)機；數(shù)字化管理平臺；決策模型

入圍理由：中聯(lián)農(nóng)業(yè)機械股份有限公司、中聯(lián)智慧農(nóng)業(yè)股份有限公司、國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)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(chǎn)為對象，全過程運用耕、種、管、收、儲五個環(huán)節(jié)智能化農(nóng)機裝備和數(shù)字化管理，通過解決水稻生產(chǎn)智能化水平低、數(shù)字化管理缺失、農(nóng)機農(nóng)藝數(shù)據(jù)不融合等問題，使水稻生產(chǎn)從“靠天吃飯”，轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳兄悄苎b備，依靠科學(xué)決策依據(jù)進行全過程數(shù)字化管理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。水稻生產(chǎn)全過程使用衛(wèi)星激光平地技術(shù)，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(shù)，替代人工并縮短秧苗緩青期，實現(xiàn)增產(chǎn)；收獲環(huán)節(jié)人工智能收割機根據(jù)作物姿態(tài)、土壤環(huán)境、天氣情況等信息，實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)、低損收獲；運輸環(huán)節(jié)由無人運糧車與收獲機完成自動卸糧后，轉(zhuǎn)運至智能烘干中心，利用水稻水分烘干曲線控制技術(shù)，降低爆腰率、減少谷物內(nèi)傷，從而增加水稻出米率，同時保糧食品質(zhì)。生產(chǎn)過程中配合數(shù)字化管理平臺，構(gòu)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(xiàn)精準噴藥、變量追肥、智能灌溉和作物長勢全程監(jiān)控。全程智能裝備與技術(shù)應(yīng)用，每畝可以減少農(nóng)事作業(yè)30%~40%；減少農(nóng)藥投入約20元；減少各類肥料20-30元；節(jié)水30%左右；碳匯量約1.8~2噸，效益顯著。

離子束設(shè)備與工藝解決方案的國產(chǎn)化替代

關(guān)鍵詞：離子束裝備；超精密微納加工；國產(chǎn)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(shù)和關(guān)鍵工藝，實現(xiàn)高性能離子源及離子束裝備的全國產(chǎn)化，工藝應(yīng)用功能表現(xiàn)優(yōu)異。如：在航天探測領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)SiC光學(xué)遙感反射鏡大面積高均勻性低溫鍍銀；實現(xiàn)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(chǎn)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(yīng)用。高性能離子源產(chǎn)品進入半導(dǎo)體領(lǐng)域并實現(xiàn)批量和標桿客戶復(fù)購的離子源產(chǎn)品，助力半導(dǎo)體領(lǐng)域特色工藝線應(yīng)用實現(xiàn)突破。同時，開發(fā)出矩形射頻離子源產(chǎn)品，在高溫超導(dǎo)帶材領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超薄超高精度種子層薄膜的低溫大面積卷繞式鍍膜量產(chǎn)。

立面維護機器人在大型復(fù)雜立面的智能化作業(yè)技術(shù)及裝備

關(guān)鍵詞：立面維護機器人；爬壁機構(gòu)創(chuàng)成；工藝動態(tài)規(guī)劃；智能安全作業(yè)；人機高效協(xié)作

入圍理由：面向船舶、石化、風/核電等行業(yè)大型立面維護作業(yè)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(yīng)用中的技術(shù)與工藝瓶頸，系統(tǒng)突破爬壁機構(gòu)創(chuàng)成設(shè)計、高效高質(zhì)工藝規(guī)劃、智能感知安全作業(yè)、人機互助高效協(xié)作等關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新研發(fā)出立面除銹、噴涂、檢測機器人，構(gòu)建覆蓋立面維護全流程的智能化機器人立面維護作業(yè)體系。機器人現(xiàn)已應(yīng)用船舶、石化、風/核電等行業(yè)，并實現(xiàn)海外供貨。

面向批量定制的自適應(yīng)可重構(gòu)柔性控制技術(shù)

關(guān)鍵詞：在線工藝規(guī)劃；自適應(yīng)運動規(guī)劃；自動編程

入圍理由：中國科學(xué)院沈陽自動化研究所針對批量定制產(chǎn)品離線工藝規(guī)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(xué)習與推理、自適應(yīng)運動規(guī)劃、自動編程的工藝控制一體化、自動化架構(gòu)，突破非結(jié)構(gòu)化工藝知識高效提取、工藝知識主動推薦、復(fù)雜約束下機器人快速路徑尋優(yōu)、機器人和PLC程序自動生成與轉(zhuǎn)換等技術(shù)，實現(xiàn)批量定制過程柔性控制系統(tǒng)的自適應(yīng)可重構(gòu)，大幅縮短批量定制的工藝規(guī)劃、編程離線調(diào)整時間，以及交付周期。有力支撐批量定制產(chǎn)品對于生產(chǎn)系統(tǒng)快速響應(yīng)的需求。本項科技進展已在電梯行業(yè)進行示范應(yīng)用，研發(fā)出的上坎門頭自適應(yīng)可重構(gòu)柔性裝配系統(tǒng)，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(wù)裝備的柔性制造。

基于5G+工業(yè)互聯(lián)的增材制造產(chǎn)線及在航天高端裝備中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞： 增材制造產(chǎn)線；5G+工業(yè)互聯(lián)；航天高端裝備

入圍理由：面對當前增材制造單機設(shè)備有效利用率低、全流程自動化水平低、數(shù)據(jù)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(yè)互聯(lián)的增材制造產(chǎn)線。通過開發(fā)多缸體連續(xù)生產(chǎn)的增材制造設(shè)備、自適應(yīng)粉末循環(huán)供粉系統(tǒng)、基于力傳感補償?shù)某尚胃追勰┳詣忧謇怼⒁约盎?span lang="EN-US">5G低時延RGV/AGV物流和基于力反饋的基板自動緊松螺釘?shù)仍霾闹圃飚a(chǎn)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(shù)，打通自動化和信息化孤島，增材制造產(chǎn)線實現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)過程、工藝數(shù)據(jù)的全方位采集與信息集成。開發(fā)基于任務(wù)驅(qū)動的增材制造產(chǎn)線協(xié)同控制系統(tǒng)，實現(xiàn)基于5G邊緣云存儲與低時延的打印程序下發(fā)，生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)狀態(tài)實時反饋，產(chǎn)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(chǎn)品實現(xiàn)應(yīng)用，顯著降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品管控質(zhì)量。

差別化聚酯長絲高效規(guī)模化智能制造工廠

關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；5G技術(shù)；未來工廠

入圍理由：化纖行業(yè)是我國紡織工業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，正面臨著領(lǐng)先地位競爭激烈、產(chǎn)業(yè)不斷外移的風險與壓力。新鳳鳴集團股份有限公司針對設(shè)備多、環(huán)節(jié)多、批次多、作業(yè)細的生產(chǎn)過程特點；規(guī)模化、長周期、產(chǎn)業(yè)鏈長的工藝制造特點和多工藝段、多產(chǎn)線并行的規(guī)模化制造特點，打造差別化聚酯長絲高效規(guī)模化智能制造工廠。綜合應(yīng)用5G、人工智能、數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進制造工藝等10余項技術(shù)，以解決超1300萬噸產(chǎn)能和超500億產(chǎn)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(yè)裝置分段式運作、數(shù)據(jù)鏈不完善、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同管理能力低等共性問題。本項科技進展構(gòu)建形成：“1（鳳平臺）+2（雙網(wǎng)融合）+4（四鏈協(xié)同）+N（N家企業(yè)輸出服務(wù)）”智能工廠構(gòu)建新模式；產(chǎn)業(yè)協(xié)同化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、管理現(xiàn)代化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的智能工廠“四化”運營新樣板；5G MEC云網(wǎng)融合、5G飄絲巡檢機器人等工業(yè)場景5G創(chuàng)新應(yīng)用；解決方案可復(fù)制可推廣，服務(wù)行業(yè)多家企業(yè)。

現(xiàn)代制造業(yè)高速高精智能感知測控關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

關(guān)鍵字：現(xiàn)代制造業(yè)；智能感知；測控技術(shù)；高速高精；生產(chǎn)流水線

入圍理由：上海大學(xué)通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)突破現(xiàn)代制造業(yè)高速高精智能感知測控關(guān)鍵技術(shù)難題，針對現(xiàn)代高速生產(chǎn)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(fù)雜場景下模糊圖像的精準定位技術(shù)，技術(shù)高速動態(tài)檢測精度達到了0.01毫米。提出基于區(qū)域投影直方圖不變特征的數(shù)據(jù)稀疏表征映射匹配算法，實現(xiàn)圖像子空間快速搜索。研發(fā)了速度1100米/分鐘線纜檢測裝備。研制擁有自主產(chǎn)權(quán)的高速高精智能感知測控系統(tǒng)，攻克車輛緊固件、醫(yī)藥包裝、新能源電池等產(chǎn)線的高速測控難題，實現(xiàn)在確保檢測后產(chǎn)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(nèi)若有異議，請及時反饋給智能制造科技進展遴選辦公室。

聯(lián)系電話：010-68799025  郵箱：liuyq@cmes.org

關(guān)于“中國智能制造十大科技進展”

自2017年起，中國科協(xié)智能制造學(xué)會聯(lián)合體持續(xù)7年開展“智能制造科技進展”研究，以智能化車間/工廠、智能制造技術(shù)及裝備、基礎(chǔ)、標準、服務(wù)模式等維度，持續(xù)跟蹤發(fā)展與應(yīng)用趨勢，研究分析不同行業(yè)、企業(yè)推進智能制造的實踐案例，遴選“中國智能制造十大科技進展”。

智能制造科技進展的研究、推薦、遴選，主要從創(chuàng)新性、引領(lǐng)性、應(yīng)用成效、影響力、未來預(yù)期、知識產(chǎn)權(quán)等方面考慮，在智能制造領(lǐng)域中具有前沿性、新穎性或?qū)嵸|(zhì)性、示范性的技術(shù)突破；解決智能制造領(lǐng)域技術(shù)難點或行業(yè)熱點問題；在勞動生產(chǎn)率、效能回報率、對生態(tài)和生活環(huán)境改善的貢獻程度；以及對行業(yè)創(chuàng)新能力和競爭力的提升等方面都具有一定影響。

來源：中國機械工程學(xué)會微信號