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浙大智能制造 浙大创新成果“联姻”特色产业 “台州制造”加速迈向“台州智造”

小编 2024-10-10 智能制造 23 0

浙大创新成果“联姻”特色产业 “台州制造”加速迈向“台州智造”

潮新闻客户端 记者 甘居鹏 通讯员 周亦颖 杨怡

台州是浙江省的重要制造业基地,近年来以其“台州智造”品牌享誉全国。近日,“浙江大学服务浙江高质量发展”媒体调研团走进台州,对浙江大学台州研究院及其与地方产业的合作进行了实地考察。

“研究院从台州产业集群特点出发,坚持创新驱动、产教融合,聚焦智能制造和绿色制造两条主线,深入推进与台州民营经济头部企业的重大项目合作,加速科技成果的转化与应用,为推动台州特色产业高质量发展提供了强有力的人才与智力支撑。”浙江大学台州研究院院长吴勇军表示。

科技成果向新质生产力转化

校企合作加速实现智能制造

杰克控股集团是台州的明星企业,不仅是工业缝纫机的行业龙头,在高端机床方面也是业界翘楚。

杰克机床主要应用于汽车、摩托、空调、发动机等制造业,市场遍布世界各地。

在位于椒江区的浙江杰克智能装备有限公司,潮新闻记者看到了各类高精密磨床、数控曲轴磨床、万能外圆磨床。这家专业的磨床厂家,是杰克控股旗下继杰克缝纫机后的第二大主导产业。

杰克智能制造 潮新闻记者 甘居鹏/摄

“装备自动化是未来的必然趋势,我们联合高校等社会力量,通过自主创新,真正实现国产替代。”杰克控股副总裁、杰克机床董事长陈华贵表示,国家现在非常重视高端装备的自主研发,赶上了千载难逢的发展机遇期。

据了解,浙江大学台州研究院为杰克智能装备有限公司提供基于磨床的桁架机械手和自动化生产线集成技术方案和服务,双方历年累计横向合作项目金额达600多万元。

2023年,浙江杰克智能装备有限公司与研究院达成两项重要项目合作《步进电机定子生产线自动化改造》和《缝纫机传动轴智能制造系统设计研发》。

另外,浙江大学台州研究院联合杰克智能共同开展了“水泵轴智能制造系统研发”,帮助传统的台州泵与电机产业走向智能制造。

“浙大在台州设立研究院,对整个台州的制造业是有很大帮助的。10多年时间里,特别在自动化方面,我们一直紧密合作。未来要实现智能制造,校企合作空间很大。”陈华贵说。

多年来,浙江大学台州研究院建立专家库、项目池,促成创新成果“联姻”资本、落地转化,打通科技成果向新质生产力转化“最后一公里”。

比如在椒江,浙江大学台州研究院建立了椒江智能产品研究院,围绕台州智能马桶、智能卫浴等产业,开展核心技术研发、成果落地转化和产业化培育,提升自主创新能力和核心竞争力。同时在机器视觉、智能电子系统、智慧生产软件方面也有涉及。

杰克智能制造 潮新闻记者 甘居鹏/摄

三大院士团队聚集

11家机床企业抱团攻关

作为工业母机,机床是装备制造业的核心和基础,高端数控机床更是现代产业体系的核心枢纽和战略制高点。

台州温岭是浙江省机器人与数控机床产业集群核心区,有各类企业1000多家,经济型数控机床产量占全国1/3以上,先后获得“中国工具名城”“工业和信息化部第一批全国产业集群区域品牌建设示范区”等国字号荣誉,被工信部树为全国机床装备行业典型。

近年来,温岭培育机床装备“高精尖”冠军企业,推进技术创新,推动机床装备产业集群高质量发展,涌现了北平机床(浙江)股份有限公司等国家级专精特新“小巨人”企业。

据了解,北平机床致力于五轴精密磨床的研发与制造,在关键技术创新和应用场景建设上取得了突破性进展,还联合浙江省高档数控机床技术创新中心、华中数控(温岭)研究院有限公司共同承担了浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目。

浙江省高档数控机床技术创新中心是浙江省建设的10家技术创新中心之一,2023年7月落地温岭。聘请了中国工程院院士、浙江大学求是特聘教授谭建荣为首席科学家,浙江大学教授傅建中为技术创新中心主任。

专利墙 潮新闻记者 甘居鹏/摄

2023年,浙江省高档数控机床技术创新中心获得13项国家级、省级科研项目,目前已经与11家浙江省内机床企业签订联合研发协议,推动科研与市场衔接,对标国际一线品牌,开展新机型研发、主力机型核心零部件国产化替代研发。

“除了谭建荣院士团队,创新中心还聚集了华中科技大学院士团队和西安交通大学院士团队,通过国内最顶尖的专家来服务产业,在高端机床设计上展开合作。”浙江省高档数控机床技术创新中心副主任武建伟表示,以高端机床卡脖子技术研发平台为抓手,加速形成新质生产力,破解工业母机产业链的创新瓶颈,努力将台州乃至浙江的数控机床产业打造成世界级先进的数控机床制造业集群。

服务高铁“国之重器”

也研发奶茶“PLA吸管”

在浙大台州研究院有一段约200米的铁轨,从智慧轨道交通实验室延伸到户外。

从2020年起,中国铁建电气化局集团与浙江大学、台州研究院开展科研合作,部分成果被鉴定为“国际领先”水平。

去年,浙江大学台州研究院与中国铁建电气化局集团合作研发的“铁路信号机房智能焊线机器人”完成,能代替人工进行线缆自动焊接和质量检测,实现了焊接作业的全流程自动化。这是中国首套具有完全自主知识产权的高铁信号机房焊线机器人。

“别看这个机器人颜值一般,身上的‘高精尖’技术可一点都不少,仅为攻克末端执行器高速送线焊线机构这一部分的技术难题,团队就花了3个月时间。”项目负责人介绍。

铁路信号机房智能焊线机器人 潮新闻记者 甘居鹏/摄

除了“国之重器”,浙江大学台州研究院也致力于民生产品的研发。

2021年初,随着“禁塑令”的执行,奶茶店的吸管掀起了一轮改革浪潮。为了研发出既符合“禁塑令”要求,同时也适应市场需求的新型塑料吸管,浙江大学台州研究院对“PLA吸管”进行了技术攻关。

PLA吸管是由聚乳酸(Poly Lactic Acid)材料制作成的新型生物可降解塑料吸管,材料可在一年之内完成全部降解。早在2019年,浙江大学台州研究院就利用团队研发的改性聚乳酸材料,实现了PLA环保吸管的产业化应用,也解决了PLA吸管易破损、不耐热、使用感受差等种种难题,成功成为古茗、COCO、一点点等品牌吸管原料供应商。

在吸管之外,团队还开发了可降解叉子、勺子、奶茶杯、餐盒、3D打印耗材等产品,在食品软包装和生物医疗器械等方面不断扩大技术应用场景。三年来,此项目产值已超过1.8亿元。

截至目前,浙江大学台州研究院已累计开展1350多项自主科研项目,获得260多件授权发明专利,布局精密制造、光电信息、先进材料、医药健康等台州特色产业,自主技术的“护城河”逐步成型。

乘着新质生产力的“东风”,浙江大学台州研究院助推台州制造业在自立自强中蹚出一条高质量发展的新路。

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为十万亿级的蓝海创新范式 浙大炽橙发布颠覆性的工业智能底座

潮新闻客户端 记者 张云山

虚拟现实、AI和元宇宙不仅可以做游戏,做家居,还可以提升传统工厂的数智化水平。不用懂编程,直接在web网页端,即可通过低代码拖、拉、拽等形式,最快15分钟即可完成一个工业产品的超真3D云手册;使用轻量化、跨平台的数字孪生方案,企业生产效率提升15%以上,协作成本缩减20%-40%……

近日,浙大炽橙先进智能数字孪生研究中心、浙大CAD&CG国家重点实验室、浙大设计工程系和杭州炽橙数字科技公司联合举办的“数智新底座,工业新范式”中国产业数智化创新论坛上,谭建荣院士领衔的技术团队研发的“超真云·工业智能交互底座”系统展现了它的科技魔法。

2025年中国数字经济规模超70万亿,国产工业软件雄起

工业是国民经济的重要支柱,也是技术创新的主战场。我国拥有全世界最庞大、最完整的工业企业集群与产业链。但在被称为现代工业之魂的工业软件领域,一直被国外软件垄断。。这意味着将中国的“工业躯体”连接至别人的“工业大脑”,核心数据、技术、知识都沉淀在外人的平台上。工业互联向工业智能的进阶之路,为国产工业软件提供换道超车的机遇。

据中国信通院发布的《中国数字经济发展研究报告(2023年)》显示,2022年,中国数字经济规模达50.2万亿元;2023年,将达到56.1万亿元;预计2025年,有望达到70.8万亿元。处于风口之下的国产工业软件,近年来也在持续“跑”出“加速度”。在本次论坛上,中国工程院院士、炽橙科技首席科学家谭建荣院士认为,“要通过新型技术来实现数字化转型,而工业软件是工业数智化转型升级的“灵魂”所在,要构建安全的中国现代工业体系,必须首先实现工业软件的自主产权。”

会上,浙大炽橙研究中心的产业公司杭州炽橙数字科技,发布了新一代中国工业国产替代软件——“超真云·工业智能交互底座”系统具有云化引擎、CAD 建模、轻量优化、仿真模拟、三维重建、并行渲染、光线追踪、柔性动画、AI实时驱动及物理引擎等十大核心技术。通过产品数字化、工厂数字化、工业智能化、平台PaaS化等四类产品谱系,不仅推动了传统的机电、化工、重工、汽车等制造业的数字化转型升级;而且广泛应用于交通、能源、水利、环保、通信、市政管理等关乎国计民生等行业,实现了数字工厂的“研发设计数字化、生产制造智能化、技能培训沉浸式、运维数字协同化”。

“这套系统我们坚持原生开发,依托浙大产学研用协同,实现自主安全可控。工业底座的另一大核心是一款轻量化引擎,面向工程 CAD,国产自研几何内核、多物理场求解器,通过云端低代码 PGC 工具赋能,降低 3D 门槛,PaaS 与 SaaS 灵活交付、跨平台传播,实现可视化编辑、零代码拖拽式操作,做到“人人看得懂、人人会操作”。”炽橙科技CTO刘震宇表示。

打破“烟囱式”系统,工业数字化没有“独”角兽

在传统企业的上云和数字化改造中,很多企业都会遭遇多重现实阻力,比如,系统软件开放性差,“烟囱式”系统建设引发“信息孤岛”与“数据雾霾”,大量数据资产难以转化为数据资源;数字化和智能化过程复杂导致启动难;工业知识积累难,制造经验缺乏沉淀和传承等。因此,“自动化”“智能化”喊了多年,仍有企业要靠“师傅在现场开阀门、盯仪表”,如果不仔细观察、实时控制,则难以排除生产风险。

“工业数字化领域没有‘独’角兽,唯有融合共赢的群生态。”浙大炽橙先进智能联合研究中心执行主任、炽橙科技CEO纪尧华表示,“工业元宇宙是在前期工业相关生态的巨人肩膀上的创新发展,只有认知并融合生态才能服务好工业,不会存在独家独占的‘独’角兽,我们打造的是一个全开放的工业元宇宙平台。”

数字孪生是现代智能制造推进当中一个非常重要的技术领域。走进双环传动车间里,看不到太多的员工,办公区的“一块大屏”上,等比例3D可视的产线、设备,所有班组信息、排产进程、剩余用料等实时信息、数据与孪生设备相融合,这是炽橙科技联合双环传动一起打造的未来一号数字工厂,一线工人通过“一块大屏“即可进行远程巡检,管理人员通过这块大屏即可掌握所有的数据、信息与生产动态,系统还支持故障自动预警。

作为新兴的数字技术,数字孪生的蓬勃发展有效赋能千行百业,而随着应用场景持续探索拓宽,数字孪生技术也迎来新的发展机遇。炽橙数字孪生解决方案,基于全国产自研的工业智能交互底座平台及应用系统,构建厂区、车间、产线、设备逐级三维场景,自动挖掘分析各类生产数据,实现车间、数据三维可视化管理,驱动数据流与业务流无缝衔接,形成生产制造、运营管理、人员调配全生命周期管控,助力企业降本增效。

产线工人在电脑前就可完成培训,节省70%时间

炽橙科技整体队源自工业基因,创始人CEO纪尧华拥有10年以上实体企业生产设备一线的工作和管理经验,面对几百上千人以上的生产制造、设备管理中技术工人难培养、运维成本高、效率低、数据孤岛、人机协同差的场景有深刻的认知。

设备运营需要的系统软件很多国外进口的,每次设备维护或更新,都要付费请厂家到场培训上岗。当时尽管中国制造业经历多年自动化、信息化改造,用机器替换了一批又一批的生产工人,但设备维修工程师不仅没有被取代,而且越来越重要、要求越来越高,产线故障一旦出现,维修保障每延误一分钟都是数十、上百万的损失。“这些培训合格的工程师都是宝,为了保障生产线的正常运行,每年都要给海外设备厂商千万级的费用,因为自己培养专业能应对“人机数”高效协同的工程师队伍太难了,有的地方几乎不可能。”

“在工业领域,有大量的工人需要操作类培训,而实操意味着占用大量生产资源,企业需要承担高额的培训费用,而高风险操作还存在一定危险。”纪尧华表示,上述问题是传统工业培训中时常遇到问题为了解决这样的问题,VR+数字孪生的培训方式应运而生。

具体到企业实际,炽橙科技采集复杂设备、复杂环境等数据后,利用3D建模、图形渲染等技术快速打造3D可视化&过程交互式的数字内容,还原一线作业环境,有效保障员工通过简单直观的方式,快速获取操作设备知识、沉浸式模拟演练等。

“节约认知时间,节约培训时间,节约作业时间,”纪尧华如此总结炽橙科技的实践成果,时间才是企业市场竞争的最关键要素。

人人都是工程师,小白15分钟可完成一份超真云手册

在传统的印象中,要制作一份电子手册,至少需要有编程基础和丰富的行业经验的经营,但在昨天的超真云·工业智能交互底座系统新品发布仪式上,工人人员凭借拉拽几个小组件,就成功为一款工业产品生成了一本3D可视化数字手册。

炽橙科技的超真云手册颠覆传统手册形式,将产品结构3D展开,客户通过扫码即可直观获取产品结构信息以及故障对应处理方法。同时,基于炽橙科技国产自研的工业智能交互底座及超真云引擎,企业无需重度工业软件和游戏引擎开发基础的技术人员,通过低代码拖、拉、拽等形式,最快15分钟即可完成超真云手册。在营销环节中,销售人员在线分享,缩短触达客户时效,有效提升转化率,拉大竞争优势。在售后环节中,相比于文字冗杂、不直观的传统手册,工程师通过扫码即可快速获取解决方案提高售后服务水平,降低人力及时间成本。

在炽橙科技的企业文化里,新时代的“工程师”意味着,以实际需求为导向,以“解决问题、创造价值”作为技术人的第一使命,在工业元宇宙时代,不管专业背景、能力职级如何,每个人都可以快捷、直观地按需获取知识信息、3D化内容、直至交互场景体验、远程虚实协同。尤其是当员工掌握可视化轻量级的超真工具引擎后,他们都有望成为3D交互内容开发者,成为数据创造价值的新生代工程师。

杭州炽橙科技公司成立于2015年,依托浙江大学技术力量,专注于现代工业智能交互底座技术研发与应用,以“数智新引擎 驱动生产力”为使命,坚持“做难而正确的事,让工业数字化更简单”。公司产品及技术已在包括国电投集团、中核工业集团、中国船舶、杭汽轮、杭钢集团等在内的数十家国央企,以及博世中国、浙江中控、三一重工、诺力叉车等七百多家制造业企业得到应用与验证。

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