能“思考”的智能制造工厂有多聪明?
6月初,记者在南京航空航天大学无锡研究院(以下简称南航无锡研究院)看到,企业加工机械零部件就像外卖一样简单,在线输入零部件参数就可以下单,系统自动下单,多台机器人就会“商量”,根据手头的工作自行安排任务,AGV轿车自主往来。
"对于多品种小批量机械加工生产线,我们开发的智能制造系统可以实现机器自主学习、自主决策和设备之间的互联."研究员院长唐敦兵告诉记者,几乎每周都有企业和政府来参观该系统,预计到明年才能应用。
2017年中旬正式投入运营的南航无锡研究院从无到有的五大研发amp建设D服务平台、16个科研团队、18个专业实验室、5个医院企业联合实验室,签订了107份产学项目合同。
(能“思考”的智能制造系统)
科研成果“孵化器”有助于当地产业的新发展
中国常备有现代化的生产工厂,这里制造的正是我国自主研发的C919客机。为了全方位模拟生产C919的多个工厂、数百台主机设备和人力,实时反映虚拟空间中设备、人员的动态,南航无锡研究院的智能制造团队创建了5G全连接数字双胞胎工厂。
在这家数码双胞胎工厂,一个车间不再被钢筋混凝土包围,而是像“透明工厂”一样体现数字智能。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure,《艺术》)管理者可以沉浸在真实的虚拟环境中,像玩游戏一样管理生产链的整个元素。
“在双胞胎工厂的帮助下,可以在办公室里很好地掌握工人的生产率、工作率、行走轨迹、工作时间等。”唐敦兵告诉记者。
(数字双胞胎工厂示意图)
面对地方产业转型升级的需求,南航无锡研究院也承担着服务地方产业发展的重要职能。截至2020年,通过具体项目研发、共同申报课题、全面技术合作、成立产业联盟等多种方式,200多家研究院累计服务企业开展了100多次技术服务和对接交流活动。研究院师生深入企业生产一线,开展诊断服务100多次,为企业智能制造技术升级、效率优化,制定了100多万字的系统化、个性化改造方案。研究人员开发的DeepSense数字双胞胎控制平台也被江苏成功申请选为江苏省行业级重点产业互联网平台。
此外,研究院还成立了企业孵化中心,技术研发ampd、在管理、经营等方面对入驻企业及项目提供大力支持,累计成功孵化的企业13家,切实提高了地方产业科技含量。为地方代表企业架起桥梁,实施校园专业招聘,帮助企业解决人才需求问题。
学科建设“补给站”,扩大学科发展的新空间。
2020年12月,世界上第一辆时速350公里的高速货运车在河北唐山正式下线,其中核心技术就是南航无锡研究院的全自动智能装卸货物运输系统。
在中车集团“高铁全自动智能装卸货物系统”项目招标中,南航无锡研究院的方案被力克、德国西门子、日本松下等强大对手中标。该项目的实施也开辟了高速铁路货物运输的新模式,为提高我国铁路物流水平做出了巨大贡献。
学科建设经费不足、学院科研场所及设备资源限制、部分教师的科研需求得不到满足等问题一直是制约高校学科发展的主要原因。作为学校延迟救援,南京航空航天大学、无锡市惠山区人民政府、惠山区洛照市人民政府三方共建,汇集政策、资金、场所等资源,极大缓解科研需求与资源不足之间的矛盾,为学科发展提供有力支持。
唐敦兵介绍说,目前南航无锡研究院正在进入无锡高校研究院第一方阵。截至2020年底,研究院累计签约了107份产学研项目合同,合同金额达到5020万韩元,垂直经费约为4800万韩元。累计发明专利100项,实用新型专利25项,发明专利25项,实用新型专利26项,软件著作权5项。
在研究院,研究员们不是埋头于基础研究,而是面向市场,指导解决“卡木”难题,攻克产业核心技术,在实践中检验研究成果。
南航机械学院周永伟和李军教师组与当地企业建立了联合实验室,通过3年多的持续研发,在研究人员的支持下,成功开发了用于智能手机屏幕打磨的高纹理打磨垫子,打破了3M公司的全球垄断。该产品不仅市长/市场前景广阔,而且在专利转让方面也取得了丰硕的成果。
凭借这一落地成果,李军在2020年职称评审中得到评委们的高度认可,获得了教授职称,成为了“鲍威”的典型。
型代表(即“唯学历、唯资历、唯“帽子”、唯论文、唯项目”)。(用于智能手机屏幕打磨的固结磨料抛光垫)
人才培养“试验田”,打造学生成长新阵地
检测一台洗衣机外观有没有缺陷需要多久?5秒钟!
在无锡小天鹅股份有限公司的洗衣机生产线上,每一台洗衣机下线之前,都要被一套智能检测系统从上到下仔仔细细看一遍。
这套系统就是南航机电学院陆永华教授牵头的“洗衣机表面缺陷自动化在线检测”项目。他带领硕、博士团队经过5个月的科研攻关,自主完成了硬件设计和软件编写,可实现在5秒内完成39台相机的图像采集、处理并给出检测结果。
传统的研究生培养模式以理论研究为主,工程实践机会较少,导致培养质量参差不齐。而研究院有资金,有场地,有项目,还有工程师相互配合的团队,为研究生培养提供丰富的资源,也创新了研究生工程实践培养模式。
在研究院,既有企业工程导师精细化的指导,又有校内外导师协同育人,研究生能向实战经验丰富的工程导师请教。通过参研项目,学生能力得到了全方位的锻炼。在开展应用型项目研究中,他们既可以通过协助解决研发生产中遇到的技术难题,提升自身的创新素养和实践能力,又可以通过参与企业诊断服务等实践项目,发挥专业优势,为企业解决技术问题。
“来到我们研究院的学生,上实验室、下车间,经常整天整天地跟企业工程师在一起寻找问题优化技术。”唐敦兵说,在这里培养一年抵得上在学校学习两三年。
通过产学研项目为牵引,学生们深入车间,深入生产一线,了解需求、落实方案直至项目落地实施,研发能力和动手能力都得到了飞跃式提升。
(研究院的学生正在改进智能分拣设备)
目前,南航无锡研究院累计培养了130余名硕博士研究生,其中30余名学生毕业后通过研究院平台到相关企业就职工作。(记者 张晔 通讯员 包玉洁 柯龙婕旻)
来源: 科技日报