闵行区2024年度大零号湾（第1批）关键技术攻关

一、揭榜要求

1、本批“揭榜挂帅”需求榜单(详见附件1),面向国内高校、科研院所、企业等,对揭榜方不设行业门槛限制,揭榜方应为国内法人单位,所申报项目的知识产权明晰,归属或技术来源正当合法,不存在知识产权失信违法行为,且具有项目实施的基础条件和保障能力。

2、优先支持本区单位揭榜。

3、揭榜单位和参与人员应遵守科研诚信管理要求,需承诺所提交材料真实性,揭榜单位应当对申请人的申请资格负责,并对申请材料的真实性和完整性进行审核,不得提交有涉密内容的申请材料。

二、揭榜流程

1、本次榜单张榜公告时间为2023年12月22日(星期五)至2024年1月22日(星期一);

2、揭榜单位填写《大零号湾“揭榜挂帅”项目申报书》(附件2),请使用A4纸双面印刷,请不要采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式,请采用普通纸质材料作为封面。本次申报须提交书面材料一式叁份(含扫描电子文件一份),须在封面、骑缝、承诺页加盖承担单位公章,纸质材料受理日期为2024年1月22日至1月29日(早9点至晚16点)。

3、本批“揭榜挂帅”项目由第三方专业机构后续开展受理、评审等工作,通过会议评审方式对揭榜项目进行择优遴选。评审事宜,另行通知。

2024年度大零号湾(第一批)关键核心技术攻关“揭榜挂帅”需求榜单

一、工业级磁悬浮智能柔性传输用导轨和滚轮

(一)研究目标面向工业智能制造领域精密高速磁悬浮传输的需求,研究高刚性高抗变形能力导轨用材料、高精度导轨和滚轮制造工艺等关键技术,研制适用于高端磁悬浮智能柔性传输装备的导轨和滚轮,并实现批量化生产能力,支撑我国高效柔性智造技术快速发展。

(二)技术指标1)标准件导轨(直线导轨和圆弧导轨)应符合以下两种规格:A 直径468mm导轨宽度44mm高度12.5mm±0.02mm, 硬度指标≥58HRC,高度误差<±0.02mm,宽度误差<±0.02mm;B 直径505mm导轨宽度76mm高度19.5mm±0.02mm, 硬度指标≥58HRC,高度误差<±0.02mm,宽度误差<±0.02mm;2)标准件V型滚轮应符合以下两种规格:A 直径34mm高度11.5mm,旋转精度为径向≤0.005mm、轴向≤0.005mm,硬度≥60HRC,直径一致性误差<±0.02mm,高度一致性误差<±0.01mm;B 直径54mm高度19mm,旋转精度为径向≤0.005mm、轴向≤0.005mm,硬度≥60HRC,直径一致性误差<±0.02mm,高度一致性误差<±0.01mm;3)揭榜单位承诺具备批量生产能力,月产能>5000米(含配套滚轮),且具备不同半径的圆弧导轨批产能力。

(三)交付物

1)符合指标要求的直线导轨(100米)、圆弧导轨(10套),均含配套滚轮;

2)一款非标圆弧导轨(按需求方要求);

3)标准件导轨(直线和圆弧)、标准件V型滚轮和非标圆弧导轨的第三方测试报告;

4)批产能力证明材料;

5)申请发明专利1项。

(四)完成时间:不晚于2025年12月

(五)项目总投入:800万元

二、超精密白光干涉测量系统(离线/在机)

(一)研究目标面向高品质、高效率、高精度的光学元件可控超精密加工的需求,研究高精度表面形貌测量、超精密加工测量一体化制造等关键技术,研制一套自主可控的超精密白光干涉测量系统(含离线/在机各一台),实现关键部件动静态特性优化设计、多轴驱动与联动控制、加工检测一体化闭环工艺过程控制等功能,为晶圆级微透镜阵列在机测量与离线全口径测量提供有效支撑。

(二)技术指标1)离线设备:可测元件范围大于300×300mm;测量噪声水平优于0.1nm,台阶测量精度优于0.3%;构建误差补偿模型,能够对三种以上的微光学元件实现全自动化高保真度测量;2)在机设备:外形尺寸小于200×200×300mm,与超精密机床实现集成;测量噪声水平优于0.2nm,台阶测量精度优于0.5%;构建误差补偿模型,能够对三种以上的微光学元件实现全自动化高保真度测量。

(三)交付物

1)一套超精密白光干涉离线/在机测量系统(含原理图、电气图);

2)具有自主知识产权的自动化测量软件(含离线、在机);

3)申请发明专利1项。

(四)完成时间:不晚于2025年12月

(五)项目总投入:500万元

三、面向复杂曲面结构的智能机器人焊接集成系统

(一)研究目标

面向航空航天制造领域自动焊接的相关需求,研究复杂曲面结构三维建模、曲面焊缝自动跟踪、多源信息传感融合等关键技术,研制一套智能机器人焊接高端集成系统,可实现复杂曲面结构的智能焊接、基于人工智能模型的焊接质量评估与控制、基于机器视觉的焊缝表面质量检测等功能。

(二)技术指标

1)系统可实现空间三维曲线的智能焊接(如圆柱面上的不规则曲线),可实现自动规划焊接路径,免数模、免示教,5m×5m×1m尺寸工件的扫描规划时间不超过200s,粗定位精度≤±3mm,精定位精度≤±0.1mm;

2)系统中焊机设备采用钨极氩弧焊,焊接电流范围0-500A,电压范围0-30V;

3)系统具有电信号采集,电流采样范围0-500A,电压采样范围0-100V,采样精度±0.5%,采样频率≥100KHZ;

4)系统具有熔池监控,分辨率不低于100万像素,传输速度大于40MB/s,最高帧率大于200fps;

5)系统具有基于深度学习算法建立焊缝成形预测、焊接质量预测评估模型等功能,模型计算响应时间应≤2s,模型计算准确率应大于95%;

6)系统可实现基于神经网络算法的焊接过程自适应控制,适应间隙变化≥5mm,错边大于≥2mm;

7)系统整体规格≤3m×2m×2.5m,工作台面直径≥0.5m,工作台至少两轴运动,且能与机器人协同运动;

8)焊缝成形应满足航空航天熔焊规范(AWS D17.1-2010)。

(三)交付物

1)一套航空发动机机匣类复杂曲面智能焊接集成装备(含设计总图及各部件装配图、电气原理图、电气设备布置图、设备维修文档等所有技术文档);

2)一套面向曲面结构智能机器人焊接的自主规划软件,包括源代码及全部技术文档;

3)一套焊接过程成形预测及质量评估模型软件,一套焊接过程智能控制模型软件(深度学习模型及对应的建模方法、源代码及全部技术文档);

4)一套多源信息采集系统,包括电信号高速采集、熔池监测、处理终端及采集处理软件;

5)面向航空发动机机匣安装座智能焊接装备集成关键技术文件,包括研究报告、技术方案、原理框图、工艺文件等;

6)研发过程中产生的知识产权归需求方所有。

(四)完成时间:不晚于2025年12月

(五)项目总投入:1000万元

四、超高速高动态性能五轴加工中心设备

(一)研究目标面向新能源汽车制造等领域高节拍生产的需求,研究轻量化复材移动部件设计制造、超高速高动态性能轨迹精度控制、大范围加工空间内热稳定性控制等关键技术,研制一款超高速高动态性能五轴加工中心设备,并通过典型件的加工测试验证。

(二)技术指标

1)设备整体尺寸≤长6100mmÍ宽6200mmÍ高5500mm;移动部件主体结构(横梁、滑鞍、滑枕)材料采用增强型碳纤维复合材料,移动部件主体结构重量≤4吨;;

2)X/Y/Z直线轴应满足以下技术参数:X轴:运动行程≥2000mm,最大速度≥120m/min,定位精度≤0.01mm,重复定位精度≤0.006mm,加速度≥15m/s2,加加速度≥500m/s3;Y轴:运动行程≥3000mm,最大速度≥120m/min,定位精度≤0.01mm,重复定位精度≤0.006mm,加速度≥15m/s2,加加速度≥500m/s3;Z轴:运动行程≥1000mm,最大速度≥100m/min,定位精度≤0.01mm,重复定位精度≤0.006mm,加速度≥11m/s2,加加速度≥500m/s3;

3)A/C旋转轴应满足以下技术参数:A轴:行程≥±120°,速度≥50rpm,定位精度≤10″,重复定位精度≤5″;C轴:行程≥±360°,速度≥50rpm,定位精度≤10″,重复定位精度≤5″;

4)设备综合精度:五轴联动RTCP精度≤0.02mm,空间定位精度≤0.03mm/m3;

5)设备精度稳定性:在20±5℃环境温度内,空间定位精度变化幅度≤50%;

6)典型1米级一体化压铸零件加工效率达到15min/件。

(三)交付物

1)大型超高速度高动态性能五轴加工中心设备工程样机1台/套;

2)复合材料移动部件结构设计与仿真方法规范1份;

3)超高速运动下五轴机床运动轨迹仿真模型和仿真方法规范1份;

4)大范围加工空间内热位移误差测量与补偿软硬件系统1套;

5)大型超高速度高动态性能复合材料五轴加工中心设备第三方测试报告1份;

6)典型一体化压铸零件1件(符合需求方加工要求)及测试报告;

7)典型一体化压铸零件加工工艺方案1份。

(四)完成时间:不晚于2025年12月

(五)项目总投入:1000万元

五、基于多源传感的激光焊接过程监测与管控系统

(一)研究目标面向激光焊接制造过程中高可靠、高效率、高质量和高成品率的需求,研发一套激光焊接智能监测与管控平台系统,实现多源信息传感、质量在线诊断、工艺优化调控等功能,建立具有高普适性的焊接质量检测判断标准与激光焊接全过程数据库,为新能源汽车电机,电控,动力电池模块等领域生产制造提供支持。

(二)技术指标

1)系统包含多源传感设备、质量诊断工具、工艺数据库和工艺测试验证等功能模块;

2)多源传感设备包括:高速视觉、激光测距、多波长光电和光学相干层析成像等,实时处理时间(发现焊接异常到判断完成)≤30ms,焊缝熔深测量范围≥12mm,检测精度20um,采样频率≥250kHz;

3)质量诊断工具:在线预测准确率(焊接质量异常)≥99%,模型的检测误判率3%±1,过杀率≤0.5%;

4)工艺数据库:积累≥500种产品的全过程数据;

5)工艺测试验证:适用于高速焊接(≥300mm/s)和振镜摆动焊接,焊接质量检测自动化达100%;

6)知识产权:获得软件著作权3项,申请发明专利8项,其归属权为需求方所有。

(三)交付物

1)一套激光焊接智能监测与管控系统(含设计图及所有功能模块源代码等);

2)应用于铜、铝等典型材料(厚度2—5mm)的焊接过程监测验证报告。

(四)完成时间:不晚于2025年12月

(五)项目总投入:450万元

来源::上海闵行

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