2021-2022收藏的精品资料2021-2022年先进装备制造领域科技计划项目申报指南云南省科技厅.doc

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1、附件5先进装备制造领域科技计划项目申报指南强化重大技术集成创新，攻克整机和功能部件制造关键技术，开发大型精密数控机床、高原智能电工设备等先进装备，推进主机与功能部件协同发展，支撑“中国制造2025”云南行动计划实施。一、大型精密数控机床关键技术研究及应用方向通过开展多型高性能数控机床及加工中心、柔性制造生产线、数字化车间的整体解决方案研究，力争突破一批关键核心技术，开发新型机床产品5-10个，形成3-5个具有自主知识产权的品牌产品。（一）大型精密数控机床加工精度及可靠性维护理论研究研究内容：研究面向大型精密数控机床加工性能参数、运行状态的多源信息获取及处理、大数据和云计算、深度学习、数据挖掘、

2、模式识别、多目标优化等基础理论和新方法；研究大型精密数控机床关键零部件加工精度建模控制基础理论；研究大型精密数控机床加工过程中刀具工作状态的声发射精密诊断方法；研究大型精密数控机床关键零部件故障衍生机理和性能退化评估模型；研究大型精密数控机床整机可靠性健康评估、寿命预测新技术、新方法。考核指标：提出面向大型精密数控机床的智能信息获取和处理新理论、新方法；构建面向特定环境大型精密数控机床的加工精度控制新技术；提出基于声发射的刀具状态检测和诊断新方法；建立大型机精密数控机床主轴系统状态评估和寿命预测模型；实现对大型精密数控机床可靠性健康评估；授权专利5项以上，发表论文10篇以上。（二）精密数控机床

3、仿真优化及试验验证共性技术研究研发内容：开展多学科集成的先进理论方法和手段研究，进行数字化建模、多体动力学仿真、多物理场有限元分析；开展机床动静态性能试验研究；开展理论分析与试验验证相结合，修正边界条件；开展机床静刚度、动刚度、振动噪声和热稳定性等共性关键技术研究。考核指标：服务企业3家以上，解决5项以上共性技术问题；完成3种以上精密数控机床工程分析及工艺仿真优化；完成仿真优化及试验验证；申请专利3项以上。（三）精密数控随动外圆磨床关键技术研发及应用研发内容：研究偏心轴高精度磨削工艺；研究实现偏心磨削的随动技术；研究头架、尾架同步驱动技术；研究具有快速响应、高精度和高可靠性定位的进给系统；研究

4、高刚性、高精度静压精密主轴部件及自动动平衡系统；研究毛坯最大偏心相位在线识别技术；研究磨削加工在线检测及补偿技术；研究机床样机试制工艺技术。考核指标：完成精密数控随动外圆磨床的开发；磨削偏心范围060mm，偏心精度0.005mm，磨削圆度0.0015mm，砂轮切削速度100m/s，定位精度0.004mm，重复定位精度0.002mm，表面粗糙度Ra0.4，主轴平衡精度达到G0.4，通过国家认定机构检测；开发出偏心通用图参程序；授权专利或软件著作权2项以上，其中发明专利1项以上；制订企业标准1项以上。（四）高刚度精密数控车床关键技术研究及应用研究内容：研究硬质材料（HRC5565）的以车代磨加工工

5、艺技术；研究圆柱静压导轨功能部件；研究高刚度的主轴结构及装配技术；研究自动编程、准确定位的高刚性尾座系统；研究高刚性刀架；研究零件材料特性与车床刀具匹配关系技术；研究机床结构设计优化；研究工件、刀具及温度在机检测技术。考核指标：自主研发圆柱静压导轨功能部件，完成高刚度精密车床的开发，最大工件回转直径600mm，X/Z轴定位精度0.005/0.007mm，X/Z轴重复定位精度0.003/0.004mm，表面粗糙度Ra0.4，以车代磨车削硬质材料（HRC5565）CPK1.33，通过国家认定机构检测；实现工件、刀具在线检测，温度补偿；实现设备智能监测，图形直观显示故障点，自动统计加工零件及更换刀具

6、数量；授权专利或软件著作权2项以上；制订企业标准1项以上。（五）大型精密五轴联动加工中心关键技术研究及应用研究内容：研究五轴联动加工中心总体方案、关键功能部件数字化优化设计；光机电液气一体化集成控制技术；机电耦合建模及五轴联动优化匹配技术；五轴联动高效加工和在线检测技术；空间误差测量与补偿技术；整机性能在线监测优化技术；可靠性及精度保持性技术；自主研发核心功能部件与五轴联动匹配的铣头。考核指标：研制大型精密五轴联动加工中心及相配套的铣头，实现“S”试件和典型铝合金、钛合金材质工件的切削验证，测量点精度误差0.05mm；工作台面尺寸16001600mm，主轴转速4000/24000rpm，X/Y

7、/Z三轴定位精度0.008mm，重复定位精度0.005mm，通过国家认定机构检测；五轴联动铣头定位精度6、重复定位精度4；MTBF1500小时；授权专利或软件著作权3项以上，其中发明专利1项以上；制订企业标准2项以上，产值达到1500万元以上。（六）大型精密双面研磨、抛光技术与装备关键技术研发及应用研究内容：研究研磨盘重量自动补偿平衡系统；研究上、下研磨盘内冷却结构和温度控制系统；研究上、下研磨盘自身精密车削机构和磨削机机构；研究机床结构设计优化；进行固结磨料研磨技术工艺试验。考核指标：研制出的大型精密双面研磨、抛光装备，研磨工件厚度0.2530mm，满足大尺寸（200400mm）、超薄化（0

8、.3mm）的大规模集成电路硅片和蓝宝石基片的产业化要求，生产节拍18s，通过国家认定机构检测；制订适用于散粒磨料、固结磨料和铜盘研磨工艺技术规范；申请专利2项以上；制订企业标准1项以上。（七）自动车削制造单元关键技术研究研究内容：研发可实现定制化的交钥匙工程的自动车削制造单元；研究盘类零件加工工艺；研究机床结构设计优化；研究制造单元整体结构解决方案；研究物流输送系统；研究机床稳定性和零件加工的精度保持性；研究机床的控制系统。考核指标：完成自动车削制造单元开发，车削直径200400mm，生产节拍60s，X/Z向定位精度0.007/0.013mm，重复定位精度0.006/0.007mm；CPK1.

9、33，表面粗糙度Ra1.6；申请专利或软件著作权2项以上，制定企业标准1项以上，通过国家认定机构检测；形成年产20台的生产能力；产值达到2000万元以上。二、面向云南特色产业新一代智能机器人关键技术研究及应用方向通过研发AGV搬运机器人、水下机器人、柔性作业机器人和直角坐标机器人，推进机器人在烟草、汽车制造、生物制药、冶金、化工、民爆等行业示范应用。到2020年，集聚机器人骨干企业2-3家和相关配套企业，突破关键核心技术2-3项，研发、生产及规模化应用具有自主知识产权的系列化、配套化重大新产品2个以上。（一）新一代机器人智能化基础理论研究研究内容：研究面向新一代智能机器人的多源信息获取及处理、

10、大数据和云计算、深度学习、数据挖掘、模式识别、多目标优化、自适应动态规划等人工智能基础理论和新方法；研究智能机器人自主规划与决策、目标识别方法；研究机器人本体及关键零部件结构优化设计、建模控制、智能标定和故障预测理论；研究智能车间生产多目标优化和调度理论等。考核指标：提出面向智能机器人的智能信息获取和处理新理论、新方法，建立面向特定环境机器人大数据获取与分析处理新技术；实现实时应用场景下机器人对移动物体的快速、准确定位；提出智能机器人设计、优化和控制一体化新方法；申请专利5项以上，发表论文10篇以上。（二）智能机器人优化设计、建模控制和系统集成关键技术研究研发内容：研究新一代智能机器人本体和关

11、键零部件优化设计、仿真、小批量定制制造、实验测试等环节的共性技术；研究机器人动态稳定性评价、智能建模优化和虚拟仿真技术；研究机器人自主路径规划技术，高精度运动控制和误差补偿；研究基于开放式、模块化、定制化的机器人总体集成技术；在我省先进装备制造业等相关领域以智能机器人及其关键零部件为对象开展技术应用示范。考核指标：建立智能机器人建模、仿真、优化、控制和系统集成一体化技术；开发出机器人智能标定软件；开发出自主决策、目标识别、自动控制、自主航路规划软件；建立机器人调试、仿真、测试综合平台；完成自主机器人样机1套以上，形成机器人新技术和新工艺4项以上；申请专利5项以上；支持在我省相关产业领域形成应用

12、示范3项以上。（三）工业机器人故障预测和健康管理关键技术研究研发内容：研究工业机器人声发射精密诊断方法，建立机器人传动系统智能诊断以及寿命评估模型；研究工业机器人整机健康评估、寿命预测技术；研究工业机器人集群性能分析与优化方法；研究工业机器人在线状态监测、故障预测和基于大数据的远程智能运维技术；在我省汽车制造和生物医药大健康等领域以智能制造生产线为对象开展技术应用示范。考核指标：开发机器人多物理量数据采集软件和硬件系统；构建机器人多物理量特征提取、融合、优化模型，开发机器人故障诊断系统软件；构建机器人状态评估和寿命预测模型；建成工业机器人健康维护综合平台，构建基于大数据远程智能运维中心；形成机

13、器人故障预测和智能运维的新工艺和新方法2项以上；申请专利5项以上；支持在我省汽车制造等行业形成应用示范3项。（四）云南特色行业工业机器人关键技术研究研发内容：研究并优化工业机器人替代人工操作的生产工艺；研究工业机器人跟踪系统高精度运动状态下的作业对象跟踪、定位技术；研究高温环境下工业机器人防护和稳定性；研究基于现场工艺的机器人专用执行机构；研究适应生产的机械设备及电气系统匹配技术；研发面向生物医药大健康、重化矿冶等领域的工业机器人应用系统集成技术。考核指标：在高温、连续不间断运动等作业环境下，工业机器人跟踪精度不低于2mm，跟踪速度达到300mm/s，重复定位精度不低于0.2mm；机器人可在不

14、低于70温度下稳定运行；在流程型、高重复性等行业应用工业机器人的关键工位具备柔性化生产工艺1min内变更；作业负载不小于7KG，机械臂不少于6个自由度；在生物医药及有色冶金等领域实现工业机器人应用示范3项以上；申请专利5项以上。（五）基于自动化物流系统的直角坐标机器人关键技术研究 研发内容：研究满足食品、制药、化工等行业自动化物流系统中的工业机器人应用关键技术，研发高速、大负载自动化物流系统工业机器人，并对机器人配套的手爪夹具、机器人周边辅助设备进行研发和工程化应用；研发高速大负载机器人单轴直线运动模块；研发机器人控制系统；研发大面积海绵真空吸盘以及基于大面积海绵真空吸盘的机器人夹具；研发机器

15、人整层码垛手爪夹具及机器人整层码垛预处理排序设备。 考核指标：高速大负载机器人单轴直线运动模块的额定负载500kg，运动速度2m/s，直线定位精度800N；基于大面积海绵真空吸盘的机器人整层码垛夹具码垛物料面积不小于1200mm1000mm，物料重量200 kg；机器人整层码垛预处理排序设备排序能力1200箱/小时，单箱最大重量15 kg；申请专利5项以上。（六）面向智能车间集成的工业机器人关键技术研究研发内容：研究机器人满足智能生产线运行的柔性化、人机协作、载重和与其他生产设备协同匹配等要求的应用关键技术；研究面向智能制造生产线的工业机器人稳定性、可靠性和易维护性技术；研究智能车间设计、工艺

16、分析、信息管理、状态监测和物流等环节的集成技术；研究智能车间系统模块设计，多源数据融合，工艺流程优化等智能制造共性技术；研究基于互联网与大数据的集群海量数据管理，生产调度与优化，并在汽车制造等先进装备制造领域的智能生产车间开展应用示范。考核指标：开发出智能车间数据采集、优化设计和智能控制软硬件系统；运用机器人替代人工操作用于智能生产线，生产线故障率降低10%，生产效率提高20%以上，制造成本降低20%以上，产品质量提升20%以上，维修费用降低15%，运维费用降低500万元以上，机器人应用数据采集和上传率达到100%；智能车间工程示范项目1个，形成智能车间新工艺和新技术3项；申请专利5项以上。（

17、七）装配式建筑机器人应用研究研发内容：研究机器人技术、视觉识别技术、物联网技术、信息技术在装配式建筑部品部件生产及施工上的应用，开发具有走行、夹持、搬运、定位、安装等功能，满足一定尺寸和重量的建筑部品部件安装机器人；开发安装机器人的专用执行机构设计、同步智能控制、位置识别跟踪，施工平台零部件识别管理、远程运维，部品部件的智能制造等关键技术问题。考核指标：研发建筑机器人样机1套，即能在传统建筑施工过程中使用又能在装配式建筑施工中使用，性能达到国内先进水平；装配式建筑部品部件智能制造示范项目1个以上，在我省建筑行业开展应用示范或产业化推广项目2个以上；申请专利5项以上；装配式建筑云南省地方标准1项

18、以上。（八）智能烹饪机器人应用研究研发内容：以智能烹饪系统研究为重点，研发烹饪炒菜机器人；研究烹饪控制软件的算法；研究烹饪大师的烹饪经验对烹饪味道、营养的影响；研究烹饪温度、时间、锅体导热性能等对不同菜肴、菜品的影响，建立数学模型，研发能够实现精准控制的硬件。考核指标：生产面向工业化加工的样机2-3台/套，性能：单次加工量为（10-15）kg/times7min；开发典型采用程序20个；整机噪音75dB；联网可远程故障代码检测；申请专利4项以上；实现烹饪机器人关键零部件产品销售及服务收入1000万元以上，带动部队战勤保障装备销售收入3000万元以上。三、高原智能电工装备关键技术研究方向以信息化

19、、智能化、自动化为基础，开展高原新能源发电技术、高原输变电设备智能检测关键技术、现代配电网智能化与并网技术、高原智能储配用电技术、高原智能电工装备数据平台等方面关键技术研究，突破关健技术1-2项，获国家省部级新产品1-2项，制定国家及行业标准1-2项，实现云南省高原智能电工装备处于全国领先水平。（一）高原智能电工装备智能制造技术路线研究研究内容：针对绿色能源、节能与安全、智能电网和能源互联网等重点领域对云南省高原电工装备产业的需求，研究基础电工装备新材料、核心关键部件、基础器件等支撑云南省高原电工智能制造产业的产品技术路线；研究绿色能源、节能与安全、信息化、智能电网和能源互联网等领域的云南省高

20、原电工装备智能制造技术体系框架。考核指标：编制云南省高原智能电工装备产业发展报告，提出在绿色能源、节能与安全、智能电网和能源互联网等重点领域，云南省高原智能电工装备产业发展技术路线；编制绿色能源、节能与安全、信息化、智能电网和能源互联网领域云南省高原电工装备智能制造技术体系框架；发表论文3篇以上。 （二）高原智能电工装备数据平台研究及建设研究内容：研究高原智能电工装备全行业统一的研究、制造、运行数据平台构建技术，开展数据采集网络构建技术、数据云服务平台技术、数据应用方法、数据分析及标准化技术等研究。 考核指标：研发云南省全行业统一的研究、制造、运行的高原智能电工装备数据平台；开展高原智能电工装

21、备研发、生产及运行数据采集，开展数据分析及应用示范，完成云南省全行业高原智能电工数据云服务平台投运。（三）现代配电网智能化与并网技术研究研究内容：面向实现配用电侧多能互补与高效运行的需求，开展现代配电网智能化与并网技术的基础理论与关键技术研究，研发配电网电力电子化下的拓扑形态演化理论与建模方法、现代配电网新型量测与通信关键技术、含分布式电源并网的现代配电网新型继电保护与自愈控制理论与方法、多能互联的现代配电网优化运行方法与协同控制技术等。考核指标：建立配电网建模和数字仿真分析平台；开发现代配电网优化运行与协同控制的软件及系统；研制现代配电网新型继电保护样机和自动化终端，应用研发装置不低于20台

22、/套，保护正确率99%，非有效接地方式单相接地故障选线正确率95%，抗过渡电阻能力800，故障隔离时间1s，自愈恢复时间3s。（四）高原新能源发电技术研究研究内容：开展新能源更新换代发电技术研究，研发适用于高原山区特点的新能源发电蓄能一体化技术和优化调度技术；风电机组先进控制策略；高原风电机组防雷技术及应用，高原风电机组偏航、变浆、发电机、变频器等关键零部件故障诊断和故障预警技术；高原风电机组的叶片除冰、激光雷达对风、叶片延长增加扫风面积、风机红外探伤等新技术。考核指标：提升新能源发电量5%以上；提出2种以上友好型新能源发电蓄能一体化技术，减少新能源弃风、弃光电量50%以上；高原风电机组年平均

23、发电量提升2%；高原风电机组减低雷击损失50%以上，20公里范围内雷击预警准确率90%以上；在线识别和预警风机关键零部件的缺陷和故障，预测准确率达到50%以上；高原风电机组叶片气动外形优化（叶片延长、叶尖小翼、叶片涡流发生器等），至少3个风电场50台机组装备使用，综合发电量提升3%6%。（五）高原输变电设备智能检测关键技术研究研究内容：开展高海拔地区输变电设备智能检测关键技术研究，研究微型智能可穿戴电磁场测量传感器及智能信息获取终端；研究超特高压GIS/GIL特快速暂态过电压分布式高精度检测技术；建设输变电设备高原环境适应性评价及检测平台；研究高原强电磁干扰环境下的智能机器人巡线、巡检以及带电

24、作业技术。考核指标：研制微型智能可穿戴电磁场测量传感器，开发智能信息获取终端，量程0-100kV/m，相对测量误差小于5%，实现6kV-500kV交流输电或变电设备周围工频电磁场在线检测，形成生产体系、检测、测试标准及应用示范；同步时间延迟小于100ns，点位大于40路，响应时间小于50ns；满足高原环境适应性和高可靠性要求。（六）电能替代的电力供需技术研究研究内容：开展电能替代的电力供需技术基础研究，研究高清洁电力占比条件下的电能替代综合评价模型及适应云南特点的电能替代商业模式，高电能占比下区域多能流系统的供给网络建模及区域能源协同高效利用，支撑电能替代的电力供需互动与电力市场机制等。考核指

25、标：综合信息服务平台的用户接入数50户以上，能源系统支持4种以上类型能源的接入，互动电力负荷的总量不低于50MW；实现3种以上类型的电能替代项目商业化示范。（七）高原智能储配用电技术研究研究内容：研发高原智能储配用电技术和装备，研究适用于新能源汽车、高性能防火耐火、特高压直流输电、特种铝合金、轨道交通等电缆技术；大型高电压高原节能智能电力变压器技术；城市交通高原型新型牵引整流变压器技术；新能源汽车整车和电池、电机、电控技术，智能水电站，高原型泵站主机技术；投切电容器组用40.5kV真空断路器技术，超高速开关关键技术；新型储能设备技术。考核指标：研制出云南省高原智能电工中高端装备和产品3种以上，在云南省高原电工装备已有传统产业基础和规模上，提高中高端装备和产品的占比15%，发挥科技促进产业优化升级的作用。