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工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司發(fā)展智能制造裝備十二五路線圖
2012-04-11
“十二五”期間，智能制造裝備將面向國民經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展的需求，以實現(xiàn)制造過程智能化為目標，以突破九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)為支撐，以推進八項智能測控裝置與部件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心，以提升八類重大智能制造裝備集成創(chuàng)新能力為重點，促進在國民經(jīng)濟六大重點領(lǐng)域的示范應(yīng)用推廣。經(jīng)過5～10年的努力，形成完整的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系，總體技術(shù)水平邁入國際先進行列，部分產(chǎn)品取得原始創(chuàng)新突破，基本滿足國民經(jīng)濟重點領(lǐng)域和國防建設(shè)的需求。具體是：
一、九大關(guān)鍵智能基礎(chǔ)共性技術(shù)
1.新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的傳感技術(shù)，采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術(shù)(如量子測量、納米聚合物傳感、光纖傳感等)，微弱傳感信號提取與處理技術(shù)。
2.模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)——不同結(jié)構(gòu)的模塊化硬件設(shè)計技術(shù)，微內(nèi)核操作系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)軟件技術(shù)、組態(tài)語言和人機界面技術(shù)，以及實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺技術(shù)。
3.先進控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過程多層次性能評估技術(shù)、基于海量數(shù)據(jù)的建模技術(shù)、大規(guī)模高性能多目標優(yōu)化技術(shù)，大型復(fù)雜裝備系統(tǒng)仿真技術(shù)，高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)運動規(guī)劃、電子傳動等精密運動控制技術(shù)。
4.系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項目復(fù)雜自動化系統(tǒng)整體方案設(shè)計技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù)，統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計技術(shù)，統(tǒng)一事件序列和報警處理技術(shù)，一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。
5.故障診斷與健康維護技術(shù)——在線或遠程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷、自愈合調(diào)控與損傷智能識別以及健康維護技術(shù)，重大裝備的壽命測試和剩余壽命預(yù)測技術(shù)，可靠性與壽命評估技術(shù)。
6.高可靠實時通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，高可靠無線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)，工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)間信息無縫交換技術(shù)。
7.功能安全技術(shù)——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設(shè)計、驗證技術(shù)及方法，建立功能安全驗證的測試平臺，研究自動化控制系統(tǒng)整體功能安全評估技術(shù)。
8.特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝，精密成型工藝，焊接、粘接、燒結(jié)等特殊連接工藝，微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，精確可控?zé)崽幚砑夹g(shù)，精密鍛造技術(shù)等。
9.識別技術(shù)——低成本、低功耗RFID芯片設(shè)計制造技術(shù)，超高頻和微波天線設(shè)計技術(shù)，低溫?zé)釅悍庋b技術(shù)，超高頻RFID核心模塊設(shè)計制造技術(shù)，基于深度三位圖像識別技術(shù)，物體缺陷識別技術(shù)。
二、八項核心智能測控裝置與部件
1.新型傳感器及其系統(tǒng)——新原理、新效應(yīng)傳感器，新材料傳感器，微型化、智能化、低功耗傳感器，集成化傳感器(如單傳感器陣列集成和多傳感器集成)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
2.智能控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線分散型控制系統(tǒng)(FCS)、大規(guī)模聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、高端可編程控制系統(tǒng)(PLC)、面向裝備的嵌入式控制系統(tǒng)、功能安全監(jiān)控系統(tǒng)。
3.智能儀表——智能化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業(yè)在線分析儀表、智能變頻電動執(zhí)行機構(gòu)、智能閥門定位器和高可靠執(zhí)行器。
4.精密儀器——在線質(zhì)譜/激光氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統(tǒng)、板材加工智能板形儀、高速自動化超聲無損探傷檢測儀、特種環(huán)境下蠕變疲勞性能檢測設(shè)備等產(chǎn)品。
5.工業(yè)機器人與專用機器人——焊接、涂裝、搬運、裝配等工業(yè)機器人及安防、危險作業(yè)、救援等專用機器人。
6.精密傳動裝置——高速精密重載軸承，高速精密齒輪傳動裝置，高速精密鏈傳動裝置，高精度高可靠性制動裝置，諧波減速器，大型電液動力換檔變速器，高速、高剛度、大功率電主軸，直線電機、絲杠、導(dǎo)軌。
7.伺服控制機構(gòu)——高性能變頻調(diào)速裝置、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分布式伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品，提升重點領(lǐng)域電氣傳動和執(zhí)行的自動化水平，提高運行穩(wěn)定性。
8.液氣密元件及系統(tǒng)——高壓大流量液壓元件和液壓系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置、智能潤滑系統(tǒng)、智能化閥島、智能定位氣動執(zhí)行系統(tǒng)、高性能密封裝置。
三、八類重大智能制造成套裝備
1.石油石化智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有在線檢測、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬噸級大型乙烯和千萬噸級大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。
2.冶金智能成套設(shè)備——集成開發(fā)具有特種參數(shù)在線檢測、自適應(yīng)控制、高精度運動控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。
3.智能化成形和加工成套設(shè)備——集成開發(fā)基于機器人的自動化成形、加工、裝配生產(chǎn)線及具有加工工藝參數(shù)自動檢測、控制、優(yōu)化功能的大型復(fù)合材料構(gòu)件成形加工生產(chǎn)線。
4.自動化物流成套設(shè)備——集成開發(fā)基于計算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設(shè)計、具有網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控、動態(tài)優(yōu)化、高效敏捷的智能制造物流設(shè)備。
5.建材制造成套設(shè)備——集成開發(fā)具有物料自動配送、設(shè)備狀態(tài)遠程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設(shè)備、高端特種玻璃成套設(shè)備。
6.智能化食品制造生產(chǎn)線——集成開發(fā)具有在線成分檢測、質(zhì)量溯源、機電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。
7.智能化紡織成套裝備——集成開發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學(xué)參數(shù)的檢測儀器與控制設(shè)備，可實現(xiàn)物料自動配送和過程控制的化纖、紡紗、織造、染整、制成品等加工成套裝備。
8.智能化印刷裝備——集成開發(fā)具有墨色預(yù)置遙控、自動套準、在線檢測、閉環(huán)自動跟蹤調(diào)節(jié)等功能的數(shù)字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數(shù)字噴墨印刷設(shè)備、計算機直接制版設(shè)備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。
四、六大重點應(yīng)用示范推廣領(lǐng)域
1.電力領(lǐng)域——重點推進在百萬千瓦級火電機組中實現(xiàn)燃燒優(yōu)化、設(shè)備預(yù)測維護功能，在百萬千瓦級核電站實現(xiàn)安全控制和特種測量功能，在重型燃氣輪機中實現(xiàn)快速啟停和復(fù)合控制功能，3MW以上風(fēng)電機組的主控功能，變槳控制功能，太陽能熱電站實現(xiàn)追日控制功能，在智能電網(wǎng)中實現(xiàn)用電管理、用戶互動、電能質(zhì)量改進、設(shè)備智能維護功能。
2.節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域——重點推進在固體廢棄物智能化分選裝備、智能化除塵裝備、污水處理裝備上推廣應(yīng)用，實現(xiàn)各種再生原料的高效智能化分選、除塵設(shè)備和污水處理裝備的自動調(diào)節(jié)與高效、穩(wěn)定，在地?zé)岚l(fā)電裝備中實現(xiàn)地?zé)岣咝Оl(fā)電建模與控制功能。
3.農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域——重點推進在大型拖拉機及聯(lián)合整地、精密播種、精密施肥、精準植保等配套機具成套機組，谷物、棉花、油菜、甘蔗等聯(lián)合收獲機械，水稻高速插秧機等種植機械裝備上的應(yīng)用，實現(xiàn)故障及作業(yè)性能的實時診斷、檢測和控制，實現(xiàn)作業(yè)過程的智能控制和管理。
4.資源開采領(lǐng)域——重點推進在煤炭綜采設(shè)備、礦山機械上應(yīng)用，實現(xiàn)綜采工作面設(shè)備信息與環(huán)境信息的集成監(jiān)控、安全環(huán)境預(yù)警、精確人員定位等功能，在天然氣長距離集輸設(shè)備中實現(xiàn)全線數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、運行參數(shù)優(yōu)化、管道泄漏檢測定位、站場無人操作或無人值守以及中心遠程遙控功能，在油田設(shè)備中實現(xiàn)井口關(guān)鍵參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)處理及集中監(jiān)測功能。
5.國防軍工領(lǐng)域——重點推進專用機器人、精密儀器儀表、新型傳感器、智能工控機在航天、航空、艦船、兵器等國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用。
6.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域——重點推進在挖掘機、盾構(gòu)機、起重機、裝載機、叉車、混凝土機械等施工裝備上應(yīng)用，實現(xiàn)遠程定位、監(jiān)測、診斷、管理等智能功能，在機場和碼頭建設(shè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用，實現(xiàn)機場行李和貨物的自動裝卸、輸送、分揀、存取全過程的智能控制和管理，集裝箱裝卸的無人操作與數(shù)字化管理。
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