湖北省揭榜制科技项目需求表.docx

《湖北省揭榜制科技项目需求表.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖北省揭榜制科技项目需求表.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、湖北省揭榜制科技项目需求表（技术攻关类）一、发榜方情况单位名称武汉华茂自动化股份有限公司单位地址湖北省武汉市江夏区藏龙岛 科技园谭湖一路6号邮编所属行业制造业技术攻关领域智能制造产业上年度产值规 模4200 万人员规模58联系人姓名黄朗职务项目负责人手机电子邮箱二、项目需求信息项目需求名称凹版电子轴控制系统研发项目合作方式口委托研发口技术改造（设备、研发生产条件）科技金融口质量体系口市场前景分析口技术购买 口共建中试、熟化基地其他需求背景、国内外相关情况介绍（限1000字）湖北省智能制造装备“十三五”发展规划中指出装备制造业是湖北的重要 支柱和优势产业，智能制造装备是湖北装备制造业战略发展方向

2、，在全省制造 业中占居重要地位。全省智能制造装备，如凹版电子轴装备中控制系统关键核 心技术创新能力和高技术转化能力较薄弱，协同创新氛围不浓，产学研合作缺 乏系统性和持久性，“重模仿、轻创新，重引进、轻开发”现象普遍，拥有自 主知识产权和核心技术的产品少，关键技术及核心部件受制于国外。突破关键 核心技术，瞄准高速、精密、复合、智能化趋势，加强直接驱动、高速高精多 轴联动与复合加工、智能化技术开发、网络制造技术应用等关键技术研究、应 用，力争全面突破，加快规模化生产。 随着工业自动化水平的提高，电子轴 （多轴联动伺服）传动印刷技术已得到普遍应用。它作为传统机械轴印刷机械的 替代品，在结构简化、灵活

3、配置、高同步精度、维护方便、网络集成等各个方面均体现了强大优势。目前，凹版电子轴控制系统集成商多为贝加莱、西门子、 力士乐、日本住友等国外品牌，价格昂贵且售后服务成本高；而我国电子轴控 制系统的研发尚属刚刚起步，且多为合作开发方式。 真正意义上拥有软、硬 件完全自主知识产权的系统集成商只有武汉华茂一家。虽然其系统综合性能在 国内同行中处于领先，但在机械特性匹配、材料张力辨识、机器学习、物联网 人工智能等各个方面还面临不少瓶颈，以至于系统综合性能与国外相比，仍存 有一定的差距。凹印机的主要承印材料有薄膜（如：PE、OPP、PVC、PET、BOPP）、 铝箔和纸张；其中，薄膜因材料软易拉伸，对机械

4、的加工精度及导程摩擦阻尼 要求较高，系统控制也尤为复杂。凹印生产过程中，最容易产生张力波动及材 料拉伸的三个工况为：放卷驳接、升降速以及高速运行。这三个工况的套印精 度及废品损耗也直接反映了 一个控制系统的优劣。种种不足还需要我们融合新 的控制理论与技术研发，一一攻克，以提高系统的技术指标与市场竞争力。需求内容描述（具体需求或技术痛点问题概述、技术解决的价值意义等，限 3000字内）我们目前已经完成了项目的整体方案设计和测试，并陆陆续续独立攻克了 多个技术难点，在控制精度、印刷效率以及系统稳定性方面均有所突破，但与 国际一流系统相比，仍然差距较大。归根结底，在以下几个前沿技术方面，我 们仍有欠

5、缺。1）印刷废品率是衡量凹版电子轴系统控制优劣的重要指标之一； 正常印刷生产中，废品的产生主要来源于放卷材料驳接以及升降速；其中的放 卷驳接中，新旧材料粘接处的张力拉伸以及裁切动作的承印物抖动是废品产生 的根本原因；为此，我们在放卷新旧轴同步控制、裁切动作优化、套印滤波去 扰、张力变化与误差波动特征数据采集与离线分析等方面做了详尽的工作，并 以此在多轴协调控制的基础上叠加反向张力补偿。该方式在新机调试初期，起 到了很好的前馈预控效果；但我们发现，随着系统的最终交付投产，其表现却 愈发不理想。归其症结，主要是裁切机械结构的变更或磨损、不同承印材料的 特性差异等导致初期静态模型失真。如何使系统在印

6、刷生产中能够基于放卷张 力波动与套印变化预估当前材料特性以及裁切张力突变，并基于机器学习理论 不断的在线实时自动修正张力补偿模型，将接料废品始终维持在10米以下（套 印波动不大于10丝）的国际领先水平是我们需要迫切解决的问题。2）升降速是 另一个容易产生废料的印刷工况。印刷单元间承印材料需依次穿过多根被动导 辐，且依次经由烘箱加热及冷却。材料的拉伸及温升形变都是套印的干扰因素; 升降速过程中，因导辐惯性滞后以及材料受热时间突变，套印精度更是难以把 控。我们针对各种软硬材料的形变系数作了详尽测量计算，并结合穿料长度、 导朝摩擦系数及包角、加减速曲线模型等数据，反复论证，辨识出了二次高阶 加速张力

7、特征曲线，并在缓加速过程中取得了较好的效果；但随着印刷效率要 求的日益提高，加速时间也越来越短，驱动电机的动态响应也因此进入非线性 瞬时工作区域，其输出力矩的突变以及转速高阶波动已成为新的交叉扰动因 素；加速套印波动模型也因此升级为多元非线性高阶系统。其辨识解耦是我们 的一大技术难题。目前国际市场上最先进的薄膜凹版印刷机可做到30秒（印刷 机从静止到400m/min）加速零废品（套印波动不多于10丝），而我们尚只能做 到60秒。系统的可靠与稳定是印刷正常生产的重要前提；为此，我们根据运 行数据监控以及信号传感反馈设计了预警提示、紧急停机以及自我修复等一系 列保护机制；随着数字化网络时代的到来，

8、我们也集成了物联网信息交互接口； 设备每日的运行状况报表可定期自动上传至智能工厂数据管控中心。目前这仅 仅是一个单向的报表上传通道，数据管控中心无法介入或修改系统的故障处理 机制以及生产偏好组态。我们在开放与提高数据管控中心管理深度的过程中， 遇到一个技术难点：如何使系统能够根据管控中心的日常管理决策指令，基于 人工智能手段自学习摸索出其侧重指标，智能检测与消除潜在生产隐患，以此 最大程度满足用户切实利益。我们的期望指标为：保证系统无故障持续运行时 间不低于一年；系统智能辨识及自动执行机制的用户需求匹配度达99%以上。现有基础情况（已经开展的工作、所处阶段、投入资金和人力、仪器设备、 生产条件

9、等，限1000字）公司建立多层次、多门类、社会化的人员培训与咨询体系，为智能制造行 业提供多方位服务。充分发挥公司在人才队伍、设施设备、技术成果等方面 的优势，为湖北省乃至全国印刷设备智能装备领域的技术人员和管理人员提 供高水平培训和进修；以网络、学术期刊、研讨会等为载体，为行业提供最 新的信息服务；以重点成果为基础，为企业提供可靠的咨询服务，使公司在 行业的人才培训与技术咨询方面发挥重要作用。同时，以现有实习实训基地 与华中科技大学联合产学研基地，实现人才培养与专业、产业的良好对接。中心现有本科及以上学历研发人员24人，其中博士4名，在读博士一名，硕 士6名，并已入选武汉市千企万人计划，“凹

10、版电子轴控制系统”项目已获 武汉市科技计划前资助项目立项，公司为湖北省细分领域隐形冠军企业，现 已建成标准厂房2万多平方米，厂房分开发设计区、生产作业区、原材料半 成品区等，已建有从产品进厂检验、装配、老化、测试、出厂包装一条龙的 生产线，配备2个高精密技术实验室及高频干扰器、印刷试验机、数据模拟 平台、算法仿真器、硬件质检流水线、示波器等各种配套设备，组建了一支 经验丰富的生产管理队伍，生产管理严格按照IS09001质量管理体系要求， 管理制度完善，工艺和标准管理文件齐全，原材料供应稳定，购有广东松德 力生产的PTP600A印刷涂布机，可对生产产品进行试验。对各种工况的数据 进行测量和试验。

11、2019年通过自购自建的方式，斥资252万元完成全国首台 专业用于印刷套印设备综合检测试验的综合实验平台，极大的缩短了研发过 程中测试送检时间，实时实现开发和检测试验数据对接，有效提高研发效率, 缩短开发周期。对揭榜方要求（希望与哪类高校、科研院所等开展合作，以及对专家及团队 所属领域和水平的要求，限1000字）1、高校、科研院所类型要求：1）对印刷包装套色工艺有清楚了解、并与 相关公司有过成功合作有过成功项目合作经验；2）在机械特性匹配、材料张 力、控制科学与工程领域有较好积累的本地985高校或者同类水准的科研院 所。2、专家及团队所属领域要求：1）专家及团队整体领域应属于人工智能与 自动化

12、、智能化设计；2）团队具体研究经验应涵盖以下学科交叉领域：人工 智能、机器学习与大数据分析、生产过程自动化控制、智能装备设计与工艺分 析、故障预测、虚拟仿真测试分析等。3、专家及团队水平要求：1）专家及 团队整体水平要求：（1）学术牵头人需承担过国家级项目、企业横向合作项 目单个项目合同额在100万以上；（2）在国际顶级期刊发表SCI论文30篇以 上（3）有合理的博士生、硕士生团队架构，保障研究的可持续性2）针对现 有电子轴控制系统研发过程中存在的关键问题：研发周期长、研发成本高、产 品性能急需进一步提升，对于合作的专家及团队在具体的项目经验与项目能力 上提出以下针对性要求：（1）主持过凹版印

13、刷电子轴系统分析与设计优化的 项目经验。能采用新产品数字化设计工具，减少物理模拟试验的人力、物力投 入，缩短研发周期，降低研发成本。（2）具有人工智能、机器学习与大数据 分析、模型预测分析与控制、虚拟仿真、故障诊断、印刷电子轴工艺过程中的 耦合特性下实现高速高精的管控等多领域多学科交叉的研究经验。以保障实现 以下研究目标：具有系统分析凹版印刷电子轴系统工艺与控制性能之间的对 应关系的研究经验，能采用人工智能、机器学习与大数据分析及虚拟仿真等智 能化技术，建立整体的凹版印刷电子轴控制系统等产品智能设计平台，确定产 品工艺优化的方向、并分析可能存在的瓶颈因素及对应的解决办法。（3）具 有虚拟仿真、

14、分析、测试诊断与评估平台研发与建设基础：在产品研发全生命 周期，基于人工智能与大数据分析技术，实现多平台数据融合、多源异构数据 的实时交互与虚实验证同步进行，能对其生产成本与经济效益进行评估，综合 优化产品开发的工艺、质量与成本效益。3）专家团队所依托实验室基础条件 要求：（1）省部级及以上重点实验室；（2）具有多轴智能体联动协同管控等 功能性设备。产权归属、利益分配等要求（限1000字）双方就项目技术开发中产生的知识产权共享，共同保守技术情报和资料的 秘密。实测要求（如有实测要求，请填写实测时间、地点、方法、指标等）实测时间：2020年6月10日 实测地点：华茂公司实测方法：现场测试 实测指标：设备最高运行速度达到国际水平：500m/min；此速度下，套印波 动不超过0.05mm。2）机器从静止加速到500m/min,加速时间60秒以内；升 速过程中，套印误差波动不超过O.lOmnio 3）消除色组间张力耦合扰动；稳态 状态下，前色外加5mm以内扰动，后色误差波动不超过0.10mm。放卷材料驳 接，废料不超过10米。时限要求2020-06-30项目拟总投入金额800万元