找寻新材料抢占制高点 学界业界共议智能制造新趋势

2022-11-25 13:05:07 业界动态

□4D打印备受关注。4D打印相比3D打印有了时间变形等功能     □碳纤维的广阔市场也引起广泛讨论。碳纤维复合材料的大量应用取决于将来的市场,包括建筑、能源、汽车、轨道、交通等领域     “天问一号”探测器着陆火星时,如何让长期卷绕的国旗在遥远的外太空变得方正?     “很简单,加热。”在11月23日至25日于南京举行的世界智能制造大会上,中国科学院院士冷劲松解答了“天问一号”舒卷国旗背后的奥秘——通过精确控制形状记忆材料结构状态,实现国旗的卷绕收纳与释放。

    上百家智能制造领域知名机构、200余名国内外院士专家、多家上市公司代表等全球“智造大咖”齐聚金陵,分享制造业前沿趋势,共谋智能制造发展大计。     智能材料引热议     除了前述航空航天领域的应用,冷劲松从材料、结构和工艺三个维度,分享了智能材料结构在生物医学、4D打印等领域的新思路和新成果。智能材料在生物医学领域的应用十分广泛,如心脏支架,较传统支架而言,采用智能材料的支架可以实现个性化打印,还可以降解。     至于备受关注的4D打印,冷劲松解释说,3D打印是用增材制造打一个复杂架构,4D打印有了时间变形等功能,比如打印鸟巢,通过加热变软压成某种状态,之后可以根据需要再加热就能回到初始状态。     冷劲松表示,目前可编程智能材料的4D打印技术研究掀起了学术界和工程界广泛的研究热潮,为智能材料与结构应用的进一步发展提供了无限空间和可能性,同时也推动了诸多高科技领域的发展。     不只是记忆材料,碳纤维的广阔市场也引起了广泛讨论。澳大利亚工程院院士、江苏产研院先进复合材料成形技术与装备研究所所长叶林认为,碳纤维复合材料的大量应用还是取决于将来的市场,包括建筑、能源、汽车、轨道、交通等领域。近年来提出的不同尺度上的复合材料智能制造关键技术,可实现复杂结构件的一体化成形,为先进复合材料结构的低成本快速制造提供了一个有效的技术途径。     国内碳纤维产业发展迅速,碳纤维龙头企业中复神鹰副总经理金亮在会议上介绍说,公司以数智化转型为契机,实现高性能碳纤维制造工艺、设备、能耗、质量全流程的智能化生产与数字化管理。通过自主创新打破国外技术封锁,公司在国内率先实现万吨级产业化。     抢占智造制高点     “现在备受关注的一些新技术,比如人工智能、工业互联网、大数据、云计算,以及最近提出来的元宇宙等新业态、新技术,这些新技术如果不和我们的制造业、实体经济相结合,它的生命力就得不到发挥。”中国仪器仪表学会副理事长、上海智能制造产业协会会长、国家智能制造专家委员会委员徐洪海表示。     部分企业在智能制造的道路上跑出了加速度。作为业内第一家提出AI智能工厂的企业,蜂巢能源瞄准大量人工作业、批次质量波动大等行业痛点,研发超高速装备技术等升级极限制造装备,AI智能工厂模式在全国多个制造基地复制。     蜂巢能源首席信息官、数字智能中心总经理李翌辉表示:“未来,我们将联合国产化元器件厂商、主机厂商、储能厂商等,通过硬件、AI算法、软件,包括AI智能工厂形成的一系列解决方案,推动行业突破‘卡脖子’难题。”     中国商用飞机有限责任公司党委常委、副总经理魏应彪表示,智能制造是大飞机产业迈向高质量发展的必由之路。魏应彪介绍了大飞机智能制造的十大典型场景,包括协同设计、智慧工艺、黑灯数控、精准钣金、绿色热表、柔性装配、透明管控、高效试飞、敏捷运维、数字飞机等。     “十大问题”待解决     虽然我国确立了智能制造的主攻方向,并在推进实施中取得了显著成效,但行业仍然存在很多突出问题,制约智能制造发展。     “技术层面存在很多瓶颈,智能制造人才十分短缺,企业基础薄弱并且差异很大,地区发展很不平衡,实施智能制造的主体——广大企业对智能升级需求强烈但存在许多困惑和难题。”中国科协智能制造学会联合体智能制造研究所副所长陈明表示。     据中国科协智能制造学会联合体发布的“制约中国智能制造发展十大问题”,行业目前痛点包括突破5G全连接工厂的基础设施制约、智能制造环境下异构系统融合问题、全面驱动智能制造的多源异构数据问题、工业机器人的大规模应用瓶颈、智能制造系统工程师紧缺、通过虚拟开发技术提升智能制造装备开发效率问题、在线评价智能制造大型测量设备的测量不确定度、急需数字化技术技能人才、实现极大型星载天线等空间大型结构在轨制造问题、通过MBSE和数字孪生优化智能工厂物流规划问题。     陈明表示,这次向社会发布“制约中国智能制造发展十大问题”,目的是供政府、智能制造实施企业和研究机构等参考,推动智能制造高质量发展。

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