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实现人、机、物全面互联
技术概述
针对中国工业机器人的现状，如果要大幅提高中国自主机器人的性能指标和智能水平，超越国际一流的机器人，必须从两个方面入手：
一方面，对照国际机器人的性能指标的最高水平，系统地逐一找到提高机器人各个性能的差距和解决方法，对控制器的软硬件系统进行全面的性能优化。
另一方面，站在下一代自主智能机器人的发展高度，运用最新的控制技术、人工智能技术、5G通信和泛在网络化控制技术，把自动化机器人升级到智能机器人。
智昌科技集团股份有限公司（以下简称“智昌集团”）研发了一款建设实时透明工厂，构建产业智联网络的“神经中枢”系统——三元智能控制器。三元智能控制器应用场景如图1所示。
技术指标/产品性能
三层闭环控制： 云、边、端三层上下贯穿、实时反馈的控制系统。
三流融合控制： 工艺、信息、运动三流融合的控制。实时性与系统规模线性扩展：实现设备级毫秒级控制，中间层20ms及企业级80ms的时间响应，接入数千或数万设备后，仍保证响应的实时性。
泛在控制器：
支持Modbus、Ethernet/IP等多种现场总线及OPCUA等通用协议。
具备运动控制功能，支持变频器电机、脉冲伺服电机、步进电机等。
图1 三元智能控制器应用场景
支持多种显示的人机交互终端HMI、Web等。泛在控制器如图2所示。
图2 泛在控制器
群智网络控制器
支持Modbus、OPCUA、西门子S7、DL645等多种现场工控协议。
与底层泛在控制实现4～20ms控制周期，微控云端50～80ms控制交互。
支持集群部署，接入数量线性扩展，支持边缘容器部署和运维。
支持通用的产线物流调度、生产管理应用的开发与扩展。群智网络控制器如图3所示。
图3 群智网络控制器
微控制云
提供IaaS基础功能：含虚拟主机、网络、GPU资源管理。
提供PaaS基础组件：含配置中心、注册中心、监控预警中心、消息队列中间件、容器服务、CI/DI集成、虚拟现实中间件。
实现与群智网络控制器80ms的控制周期交互。
支持多种数据处理，含实时流处理、批处理应用开发。
提供应用支持虚拟现实应用开发。
适用范围
三级垂直贯穿，横向连接，可对工厂全工序进行覆盖、调度与控制，具备实时数据分析、优化决策和控制执行能力，可为企业提供范围覆盖工厂、细节至每个末端的控制。系统基于提供物流调度、能源优化、质量优化等基础应用，助力企业构建实时透明工厂，实现无人化、智能及高质量的生产。
应用企业案例
客户名称： 江苏兴达钢帘线股份有限公司
行业领域： 汽车领域——智能化改造
智昌集团以“三元控制技术”为底层技术支撑，提供全自主协作机器人、三元物流矩阵机器人等硬件设备、云MES软件系统等工业软件产品，其中以“微控制云技术”作为“控制大脑”，以“群智网络控制技术”作为“驱动中枢”，以“泛在自主控制技术”作为“执行终端”，实现对生产单元、产线、车间、工厂等智能制造各系统单元运行数据和信息反馈的上传下控和实时迭代。
获奖情况
2022年度宁波市高端装备制造业重点领域首台（套）产品、2022年度浙江省首台（套）装备认定。
知识产权
1.围绕该核心产品，智昌集团持续进行研发和创新投入，目前已累计获得21项专利证书。
2.截至目前，智昌集团共有63个注册商标、253个软件著作权证书、72个发明专利、128个其他专利，其中形成核心技术和主营收入的发明专利达63项，占全部发明专利的比例超过87%。
机器人
技术概述
宁波华数机器人有限公司的工业机器人体系已掌握机器人4大关键核心零部件的研发技术。
整机产品取得巨大进展，具备生产5个系列20多种型号机器人产品的能力。
已攻克多项关键核心技术，取得了知识产权300余项。
产品质量不断提升，工业规模化全面拓展。
产品在全国各地得到应用，工业机器人的技术和产品已经具备在部分细分市场（如打磨领域）直接与国外4大家族机器人抗衡的能力。工业机器人体系如图1所示。
技术指标/产品性能
系统体系架构： 自主可控
采用国际标准EtherCAT总线技术，支持总线式伺服驱动单元和绝对式伺服电机；配备新一代HsPad示教器，方便用户示教操作；可通过网关设备接入Profinet等工业以太网，实现控制器与外部PLC的数据通信。
高速高精控制
基于动力学建模及精确参数辨识，实现力矩前馈控制。
全局智能轨迹优化策略，实现最佳控制性能。
多种加减速策略控制与平滑功能。
安全
基于动力学模型的柔顺拖动示教。
无传感器的碰撞检测技术。
与传感器结合的警戒模式和协助模式。
灵活的安全区设置与一键回原点。
易用
调试工具：完备的参数调试与诊断工具，基于命令的终端调试。仿真工具：虚拟控制平台、3D仿真平台。
开发
丰富的二次开发接口，通过命令行交互。
动态库嵌入，可加载客户自定义模块。
已成功接入各种传感器，如视觉传感器、力矩传感器、稳定传感器等。
智能
与航天云网科技发展有限责任公司合作开展面向智能决策的云服务平台，基于大数据分析模型、深度学习技术在工业机器人上实现部分人工智能技术，如评估机器人健康状态，提供关键部件智能保养和失效预警功能；基于多样本对比模型，进行机器人运行时能效优化。同时，未来将开放智能平台部分接口，供第三方进行工艺、决策模型导入。
工艺融合（为核心用户定制化开发工艺包）
离线编程软件
焊接工艺包
涂胶工艺包
码垛工艺包
冲压工艺包
适用范围
小家电、关键基础件、汽车零部件（压铸成型及精加工）。
图1 工业机器人体系
应用企业案例
服务企业名称： 浙江泰丰旅游用品制造有限公司
项目名称： 浙江泰丰自动化锅具生产线
项目金额： 400万元人民币
项目成效： 工业机器人拥有高度自动化的程序，无须人工操作；工作效率高，提高了企业生产效率；整个工艺的生产流程稳定，打磨力可控，提高了产品的一致性，提升了产品的标准化生产水平；适合大批量生产，降低了企业生产成本。机器人打磨合格率比同等人工提高15%以上，机器人打磨有效产出率比人工提高10%以上，可满足多种不同类型工件的加工生产需求。
获奖情况： 2020年度市级数字化车间/智能工厂/未来工厂整体解决方案设计与集成项目。
项目角色： 提出设计方案并论证，运用计算机辅助设计软件设计出机器人打磨工装、换砂纸机构、伺服砂底机，在公司内模拟测试，达到客户要求后进入实地生产测试，最终达到稳定效果后完成项目。
知识产权
一种机器人控制系统及其控制方法：CN107822458A。
智能AGV小车：CN107259690A。
自动化装配机器人：CN204990811U。
智能物流机器人系统：CN107384333A。
自主导航功能的AGV小车：N205099358U。
机器人编程方法：CN107114355A。
自适应抓取功能的机器人手爪：CN205048766U。
机器人控制系统及其控制法：CN107822458A。
重载 移动机器人 操作机械臂
技术概述
宁波韦尔德斯凯勒智能科技有限公司的重载操作型移动机械臂是目前国内外功能最为完善、技术最为先进的重载操作型移动机械臂。该产品在核心技术层面采用了三项完全自主研发的技术，分别为重载移动机器人多电机同步驱动级控制技术、补偿位置域上重复干扰的交互式学习控制技术、关节型机械臂运动学控制方法及其驱控一体化控制系统研制。在系统关键模块部件层面重点设计了4大功能模块，分别为重载移动机械臂车体、臂体机构设计和加工，重载移动机械臂驱动系统开发和研制，重载机械臂控制系统设计和开发，重载移动机械臂功能系统开发和整机系统集成。
技术指标/产品性能
技术指标： 整机长2879 mm、宽1699 mm、高2583 mm，整车底盘电池容量280 Ah、额定电压DC192 V，移动机器人车体底盘整车驱动推力15 kW、背负负载4.5t、爬坡能力36%、越障高度20 cm，移动机械臂整机重复精度0.5mm（其中机械臂重复精度0.05mm，移动机器人车体振动峰值0.024mm），机械臂具有6个自由度、末端夹持负载270 kg，具有两自由度热成像/可见光双谱相机云台及CO、H2S、可燃气体、温湿度探测能力、自喷淋降温能力，遥控操作及远程实时图像传输地面距离250 m、空地距离3000m。
产品性能： 高低压协同全电驱动，适合全地形运动，具备2.5自由度移动功能及6自由度操作功能，超远距离通信，红外热成像和光学成像多信息融合目标检测，具备防火、防爆、防水功能，适合野外重载操作。
适用范围
本产品可以广泛应用于航空航天国家战略工程建设、石油井挖战略救援、大型无人矿区/远海海岛资源勘探、旱涝地震灾备突击、野外探险、隧道建设、军事重工、路桥施工等危险工况的作业。
应用企业案例
2022年，宁波精迅科技有限公司引进重载操作型移动机械臂，用于胜利油田全天候可燃气体检测、自动远程奔赴救援、超高温火场自喷淋降温等。
2022年，浙江百屹科技有限公司对重载操作型移动机械臂进行了投放使用，重点考核了该设备的全天候全地形远程奔赴移动、超视距视频图文传输通信遥控、机械臂精确控制、超高温火场自喷淋降温、硫化氢一氧化碳可燃气体检测等功能。
获奖情况
2023年度宁波市优质产品推荐目录、宁波市国产整机（成套）装备产品应用推荐目录。
知识产权
发明专利9项、实用新型专利10项、外观专利10项、软件著作权8项。
仓储机器人
技术概述
多层料箱机器人是一款智能化物流搬运设备，可实现多个料箱的智能拣选、存取、搬运。无须借助任何轨道，可前进、后退、转弯，具有自主导航、主动避障和自动充电等功能。与传统的AGV/堆垛机、自动立体仓库等相比，多层料箱机器人颗粒度更小，根据系统下发的订单需求，真正实现从传统的“人找货”拣选模式转变为高效、简单的“货到人”智能拣选模式。多层料箱机器人支持对接多种物流设备，包含货架、潜伏式机器人机械臂、多功能工作站等，完成仓库全流程自动化改造，全面优化仓储效率、仓储密度和柔性。多层料箱机器人如图1所示。
技术指标/产品性能
智能拣选搬运，多车协同作业；存储范围广（高度可灵活定制）。
多料箱搬运（根据客户需要最多可存储8个料箱），无线网络通信（支持5G频段 Wi-Fi）；多重安全防护（具有障碍物检测、主动避障、防碰撞、报警急停等安全功能）；采用双轮差速设计，转弯半径更小，出色的驱动轮减震设计，保证在地面平整度4mm/2.25m²范围内安全平稳运行。
适用范围
适用鞋服、电子、电力、制造、医药、零售等各行业的仓储应用。
应用企业案例
上海某知名服装工厂实现超高存储密度，成套物料出库实现效率和准确性提升，项目已稳定运行一年。
浙江某大型服装工厂结合IBOX打造辅料出入库全自动方案，实现物料自动入库、存储、分拣、齐套出库，作业更高效。
知识产权
已授权专利5项。
图1 多层料箱机器人
人工智能 导航定位 视觉算法 人机交互
技术概述
智能巡检机器人融合传感器、机器学习、大数据、人工智能等多种先进技术，对机房、配电室、车间、产线等环境数据（温度、湿度、气体、噪声、烟雾等）、设备状态数据（设备表面温度、指示灯、仪表盘、液晶屏、告警音、机械故障音等）进行实时监控感知。通过大数据技术对机房数据信息进行深度挖掘计算分析，得出机房运行安全态势判断，通过多种数据表现方式在智慧大屏中实时展示机房全方位数据，为精准决策提供科学依据，从而将运维人员从烦琐、枯燥的工作中解放出来做更有意义的事情，提高整体运维效率，降低运维成本，为业务系统安全、稳定运维保驾护航。智能巡检机器人如图1所示。
技术指标/产品性能
智能巡检机器人将先进的机器人技术和无损传感的物联网技术相结合，长期、实时、空间上自由连续地获得机房、配电室等内部的设备运行状态信息，分析包括线路结构状态、设备工作状态、微环境状态在内的各种状态特征，以便了解机房运行中因损伤或者退化而造成的改变，并利用诊断方法判断损伤的发生、位置、程度，对机房正常运行健康状况做出评估，在危及机房安全性能的临界点到来之前提早发现异常，在特殊条件下或运行状况严重异常时触发预警信号，为机房、配电室的维修、养护和管理决策提供依据和指导。
图1 智能巡检机器人
适用范围
适用于金融、医药、烟草、电信等多种行业，可对数据机房、设备机房、配电室、清算中心、整流室等场景进行设备巡检。
知识产权
具有轨道式移动巡检机器人、基于激光扫描和视频成像技术的公共场所暴力侦测系统等多个专利。
高端加工中心 纳米级精度设备
技术概述
五轴加工中数控机床的运动形态复杂，加工过程不直观，很难想象，容易在主轴与夹具、主轴与法兰盘、刀柄与工件等部件之间发生碰撞事故。宁波智能制造技术研究院有限公司超精密五轴加工中心的编程技术是通过在软件中映射实际生产物料、加工参数等信息，搭建与生产现场一模一样的虚拟制造平台，仿真模拟整个加工过程，将碰撞风险消除在软件编程阶段，让五轴加工更安全。超精密五轴加工中心如图1所示。
技术指标/产品性能
产品性能如表1所示。
表1 产品性能
适用范围
医疗、电子、光学等行业的重型精密模具零件加工和成型毛坯铣、镗、钻、磨复合加工。
压铸毛坯、3D打印毛坯的铣、镗、钻、磨等复合加工。
应用企业案例
某汽车零部件公司是集汽车零部件研发、商用卡车减震密封系统、底盘悬架系统、金属部件设计、生产、销售于一体的科技型汽车零部件企业，该企业研发各种轻量化关键零部件产品，其产品精度要求高，加工设备选购挑剔，要求拥有稳定实现0.1μm进给1μm切削和纳米级表面粗糙度。当时该企业与德国和日本生产五轴的厂商沟通，它们能实现产品的技术要求，但是提出来的条件很苛刻：“交钥匙工程必须在设备价格基础上增加30%”，而通过我们自己研发出来的超精密五轴加工中心，在产品加工上达到别人达不到的优势，在保证速度、精确性的前提下，又省去了交钥匙工程的额外费用，为自主汽车领域倾力打造安全、轻量、质量、价优的绿色零部件。
图1 超精密五轴加工中心
龙门 五轴联动 钛合金
技术概述
钛合金零件加工五轴联动加工中心采用高刚性固定式龙门框架结构。该加工中心由床身工作台、横梁立柱、滑鞍及 AB 轴摆角铣头等几部分组成。自制 AB 轴摆角铣头作为两个回转运动轴与其他 X 、 Y 、 Z 三个直线运动轴结合在一起实现精密龙门五轴联动加工功能。该加工中心具有极强的动静刚度，具有较大的切削扭矩和功率，属大扭矩强力铣削机床，适用于航空航天等领域常用的钛合金框架类零件，以及高强度滑轨和接头类零件的五轴联动高效率加工。
技术指标/产品性能
钛合金零件加工五轴联动加工中心精度指标要达到 X 轴定位精度0.02mm， Y 轴定位精度0.015mm， Z 轴定位精度0.01mm； X 轴重复定位精度0.012mm， Y 轴定位精度0.01mm， Z 轴定位精度0.008mm；五轴联动RTCP精度达到0.04mm。试件切削厚度指标5±0.1mm，工件轮廓精度±0.05mm。
适用范围
可应用于航空航天领域大飞机结构件、起落架零件、火箭燃烧室、涡轮泵等零件的加工制造。
应用企业案例
哈尔滨广联航空工业股份有限公司
哈尔滨安宇迪航空工业股份有限公司
成都瑞合科技有限公司
宝鸡广汇机械有限公司
北摩高科摩擦材料股份有限公司
成都艾威机械有限公司
沈阳精合数控科技开发有限公司
获奖情况
（1）宁波市高端装备制造业重点领域首台（套）产品-省内首台（套）。
（2）浙江省精品制造产品。
（3）宁波市和丰奖金奖。
（4）宁波市科技创新2025重大专项。
（5）宁波市重点自主创新产品。
（6）浙江省首台（套）产品工程化攻关项目。
知识产权
一种附件头主轴中心出水结构：ZL202011473 107.X 授权。
一种大跨距龙门加工中心横梁结构：2020100101417 受理。
一种立式加工中心用 B 轴摆头：2020109132302 受理。
一种立式加工中心用双驱单摆头：2020109134007 受理。
一种带有中心出水功能的打刀缸：2020114664304 受理。
一种可自动换刀的五轴头端面吸尘结构：021104584011 受理。
一种铣头用多位旋转接头装置：2021104215267 受理。
一种机床 A 摆铣头用拖链机构：2021102505532 受理。
一种基于位置预测的数控机床位置相关性误差的外置补偿方法：CN110045681A 受理。
一种基于低速敏感区域插补信息反馈的五轴刀路生成方法：ZL201610887104.8 授权。
新能源汽车 电池盒托盘 动柱 高速
技术概述
（1）开发针对新能源汽车铝合金加工的高速电主轴。电主轴具有转速高、启停速度快、控制精度高等特点，可以极大地提高产品加工效率。根据零件加工量和材料差异，海天塑机集团有限公司开发了12000rpm和15000rpm两款电主轴，主轴最大扭矩可达118Nm。内部布置采用高精密角接触轴承，保证了主轴刚性；此外，主轴具备中心刀具冷却通道，可以实现刀具中心出水或刀具中心出油雾功能，从而满足深孔零件加工。电主轴结构图如图1所示。
图1 电主轴结构图
1一前端4颗高精密角接触轴承；2一电机转定子；
3一中心冷却通道；4一后端辅助支撑轴承；
5一内藏式旋转接头。
（2）轻量化移动部件设计。为了实现设备快速移动，通过有限元拓扑分析，将大件非关键部位做去除处理；通过内藏式滑枕结构设计，降低移动部件质心，从而降低加减速带来的惯性力矩。设备能实现最大快速移动60m/min，最大加速度5m/s²。
（3）通过关键大件一体式结构设计，增加整机刚性。产品主体框架采用龙门基础框架，床身和工作台、立柱和横梁采用一体铸造成型，此设计减少了分体带来的装配误差，另外由于一体铸造，零件金相组织一致性更高，壁厚变化更均匀，对设备热稳定性十分有利。
（4）产品采用模块化设计方法，降低了设备成本，缩短了制造周期。从零件模块化设计到部件模块化设计，使批量化生产与个性化定制得以实现。
（5）主轴热伸长的捕捉，为了减少主轴热伸长带来的精度变化，主轴采用了主轴温度热补偿计算，通过大量的实验计算出热伸长与温度的变化关系，再利用数据建立数学模型，开发了一款热补偿公式的生成器软件。通过此软件可以高效地计算出热补偿数据，无须人工填写大量数量，提升了设备调试效率。
技术指标/产品性能
行程 X / Y / Z ：3000mm/2000mm/700mm；
工作台尺寸：2000mm×3000mm；
工作台承重：6t；
快速移动速度： X / Y / Z 30/40/36（m/min）（齿条60/40/36）；
主轴形式：电主轴；
主轴最高转速：12000rpm；
主轴功率（S1）：11/19kW；
主轴扭矩（S1）：69/109N·m；
主轴锥孔：BT-40。
适用范围
近些年，铝材在汽车行业特别是新能源汽车行业的应用越来越多。动柱高速铣削中心是海天塑机集团有限公司主要针对用于新能源汽车上的防撞梁保险杠、底盘铝型材构造件、锂离子电池铝托盘、副车架等零件加工开发的动柱高速铣削中心，可实现铣面、钻孔、刚性攻丝、侧铣等铣削功能。动柱高速铣削中心应用场景如图2所示。
图2 动柱高速铣削中心应用场景
应用企业案例
敏实汽车技术研发有限公司。
江苏恒义汽配制造有限公司。
重庆新铝时代科技股份有限公司。
常州长盈精密技术有限公司。
电池盒托盘是新能源汽车的主要零件之一，用于放置电动车电池。产品以打孔及侧面铣槽为主，由于底盘尺寸较大，加上夹具尺寸，设备的整体尺寸要求大，大行程则对设备动态效率、设备定位精度提出了更高要求。目前广泛应用于加工此零件，且使用效果良好。
知识产权
一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身。
一种适用于动柱式加工中心的工件夹具冲水结构。
一种丝杠固定结构。
一种数控机床用高压出水单元。
一种数控机床主轴打刀缸。
一体化压铸设备 超大型压铸机 实时控制压射技术
技术概述
随着汽车工业和5G通信的高速发展，铝镁合金压铸件在汽车底盘系统、车身系统及5G基站中得到了大量应用。汽车轻量化的发展趋势，使得大型压铸件进一步向一体化、集成化方向快速发展，并对压铸机设备的高性能、大型化提出了更高的要求。近年来，前舱、电池包、后底板等超大型一体化车身结构件的设备需求喷涌而出。超大型压铸机的开发设计正是为了填补这日益增长的市场需求。超大型智能压铸机如图1所示。
图1 超大型智能压铸机
技术概述
超大型智能压铸机将设备锁模力提升至88000kN，搭载先进的双闭环全实时控制压射系统，整机重量超过了700t。8800kN的诞生，让包括新能源汽车在内的车身、底盘等大型结构件一体化、集成化压铸成型变为可能，将原本需要数10道铆接、冲压、焊接、锻造成型的复杂工艺化繁为简，不仅减少了加工工艺，降低了零件重量，更实现了轻量化和成本降低，有力提升了产品竞争力。
应用企业案例
（1）重庆美利信科技股份有限公司拥有两台8800t、一台7000t超大型压铸机，用于生产某新势力造车企业的ES8、ES6、ET5一体化后底板车身结构件。
（2）其余客户目前均处于保密阶段。
适用范围
汽车一体化前舱、电池包、后底板车身结构件、超大型建筑模板等。
获奖情况
2021年压铸行业创新技术。2022年一体化压铸成果奖。
知识产权
一种压铸设备空压射保护控制系统及控制方法：ZL202111079066.0 授权。
一种液压冷却伺服控制系统：ZL202021696827.8 授权。
一种新型浮动式油路过渡结构及液压统：ZL202022887508.1 授权。
一种成型设备用中央油缸抽拉杆装置：ZL202120842376.2 授权。
一种用于压铸机的伺服泵站控制系统：ZL202221399474.4 授权。
KEBA控制器在压铸机上的应用程序V2.0：2020SR1865175 授权。
基于Eclipse嵌入式系统的压铸机动态液压诊断软件V1.0：2021SR0026357 授权。
一种液压冷却伺服控制系统及其方法：202010820834.2 受理。
一种双缸增压结构及控制方法：202110651390.9 受理。
一种用于压铸机的顶针快换油缸及其设备：CN202211154725.7 受理。
全球最大机型（2023年） 镁合金注射成型
技术概述
相较传统的压铸镁合金工艺（主要是冷室压铸），镁合金半固态注射工艺不需要熔炉，直接避免了熔融镁料接触空气易氧化燃烧的问题。镁合金注射成型技术由于螺杆旋转输送，原料在融化过程中受剪切搅拌，形成球状晶和液体金属混合的半熔状态，比压铸成型的熔炉融化无搅拌形成的树状晶半融态，更具有流动性。注射成型工艺只需要将镁合金加热到580℃，形成具有较强流动性的半固态浆液，成型过程中无卷气，产品内部质量更好。镁合金注射成型机如图1所示。
适用范围
汽车轻量化领域，如镁合金三联屏背板、镁合金座椅骨架等。
应用企业案例
安徽胜利精密制造科技有限公司将其用于新能源汽车镁合金三联屏背板的生产。
获奖情况
2023年度全国压铸行业创新技术。
技术指标/产品性能
（1）螺杆最大可配置150mm直径，拥有全球最大的注射当量，超过10kg。
（2）锁模力30000kN，合模结构高刚性设计。
（3）最大注射速度5m/s。
（4）闭环实时控制注射系统，注射出入口双比例伺服控制，注射速度4段控制，配合模具进料节奏，严控每模的注射量。
知识产权
半固态镁合金注射预热装置：CN20201027280.2。
半固态镁合金注射电磁加热装置：CN202020507353.1。
半固态镁合金分体式料管射料装置：CN202022295397.5。
镁合金射料平台液压升降装置：CN202021927464.4。
镁合金射出成型机料管安装结构：CN202022295401.8。
一体式储料射出活塞：CN202021926854.X。
图1 镁合金注射成型机
电液混合 塑料注射成型机
技术概述
发明了4丝杠4电机直驱式全电动注射装置及基于虚拟主轴的同步控制方法，解决了大注射量电动式注射装置多驱动轴位置精确同步的难题；发明了基于成型制品轻量化的注塑机微开模系统及其油路控制方法，解决了大型塑料制品微发泡精密成型的难题；发明了基于FPGA实现脉冲均匀输出的方法及装置，解决了脉冲均匀输出的难题，实现了熔体温度和运动部件位置的精细化控制；发明了基于锁模状态封闭力系的锁模力智能优化控制方法，解决了电液混合动力塑料注射成型机锁模力过大的难题，改善了熔体填充条件，降低了能耗，延长了装备与模具使用寿命。
技术指标/产品性能
1.技术指标
合模力：33000kN；
螺杆直径：150mm；
注射质量：10934g；
注射速率：2296cm 3 /s；
最大移模行程：3200mm；
拉杆内距：2270mm×1900mm；
模具厚度：1000～2000mm；
最大模具重量：75t。
2.性能指标
成型制品重量重复精度：0.05%；
比能耗：0.31kW·h/kg；
能耗指标：＜1级。
适用范围
用于航空航天、通信工程、汽车工业、家电等行业大型精密塑料制品成型。
应用企业案例
广州丰田汽车有限公司持续性快周期生产，自动生产节拍达到42s，超过以往44s水平；全自动无人干预换模，换模时间72s。
获奖情况
浙江省制造业国内首台（套）产品。
宁波市和丰奖工业设计大赛产品设计金奖。
中国机械工业科学技术二等奖。
知识产权
产品应用授权专利15项，其中发明专利5项，实用新型专利10项。
超大型 纯二板式 塑料注射成型机
技术概述
发明多物理场耦合作用下聚合物PVT特性关系测控法，实现了大型塑料零件注射成型过程的等比容积控制，产品质量稳定性指标与国际现有技术相比提升23%；发明多动作并行动态调控二板式合模机构，实现了高压大流量工况下重型模板高速运动与拉杆精确抱合的同步动作，循环周期缩短20%；发明高速运动重型部件精确定位控制技术，系统响应速度提升51%，百吨以上重型模具边界定位精度达到±1mm的国际先进水平；发明合模系统多轴伺服同步控制技术，重型模板动态平行度误差从±0.15mm减小至±0.08mm，从而为模具微启注塑发泡工艺的精密调控奠定了基础，实现了大型塑料零件的轻量化绿色制造。
应用企业案例
浙江天井塑业有限公司的产品容模量大、注射量大、开合模行程长，注射重量（PE）达328696g、锁模力达6600t、容模量超过50m³，可注塑目前世界上最大的塑料制品，可一次性成型300多kg的大型市政检查井不可替代的设备，产品装载了高性能的伺服电机动力控制系统。由于伺服电机对输出转速、泵的输出压力和流量具有良好的控制特性，使产品的精度、质量大为提高，成型周期缩短，生产效率提高，节能效果明显。
技术指标/产品性能
合模力：66000kN；
移模行程：4700mm/7000mm；
拉杆内距：3200mm×2600mm；
模具厚度：2000～4500mm；
顶出力：810kN；
顶出行程：1000mm；
理论注射容量：450269cm 3 ；
注射重量（PE）：328696g。
适用范围
用于航空航天、汽车工业、市政工程等行业大型精密塑料制品成型。
获奖情况
（1）浙江省制造业国内首台（套）产品。
（2）中国机械工业科学技术一等奖。
（3）浙江省科学技术二等奖。
（4）宁波市科学技术一等奖。
知识产权
产品应用授权专利21项，其中发明专利8项，实用新型专利13项。
技术概述
高刚性偏心齿轮滑块行程长，工作能量大，适合大拉伸冲压。高刚性偏心齿轮如图1所示。
技术指标/产品性能
最佳化的齿轮设计
齿面均经过热处理硬化及研磨，使齿轮运转平顺，同时降低噪声。
轴承使用低摩擦阻力的合铜片，并加大尺寸以降低承受面压，大幅提升合铜寿命。
传动组件均使用强制循环润滑系统，以延长零部件使用寿命。
移动台车系统
移动台车在模具交换时，大大缩短了换模时间，方便了模具更换，提高了生产效率。
可选择跬加装模垫顶杆上举装置。
应用企业案例
电梯门板智能冲压生产线是一条专门针对电梯行业门板冲孔板落料，且与下道工序的自动折弯线智能对接的冲压生产线，采用双点偏心齿轮精密机床、冲孔落料模具、自动开卷整平送料系统、机械人下料、翻转、检测系统、自动换模系统组合衔接而成，完美实现了多规格门板的全智能化生产。该生产线实际生产节拍是传统工艺节拍的2倍效率，并通过自动化的冲压模式提高了产品质量，通过自动检测使上自动折弯线的门板合格率达到100%。通过自动开卷整平送料系统完成10t料卷的自动上料，通过自动换模系统实现20min的产品线切换。
图1 高刚性偏心齿轮
压力机
技术概述
通过滑块的上下运动实现产品冲压。
技术指标/产品性能
MCP300-270
台板尺寸：2700mm×1000mm；
滑块尺寸：2700mm×800mm；
能力发生点：3；
滑块行程：30mm；
空载次数：120～400次；
装模高度：420～520mm；
最小装模高度时提升量：150mm；
主电机功率：2×22kW；
总功率：65kW；
正面开口宽度：2750mm。
适用范围
新能源汽车电机、制冷空调一体式压缩机电机等高端电机定转子制造。超精密高速压力机如图1所示。
应用企业案例
宁波大和铁芯有限公司。
苏州范斯特科技有限公司。
获奖情况
宁波市科技进步二等奖。
知识产权
顶置油缸式四柱压力机：ZL200610050557.1。
一种顶置油缸式四柱压力机：ZL201010133455.2。
四柱顶置油缸压力机滑块微调装置：ZL201110207123.9。
压力机：ZL200910095802.4。
一种均布载荷发生装置：ZL201210300297.4。
一种压力机滑块导向装置：ZL201921453831.9。
图1 超精密高速压力机
翅片冲床
技术概述
双轴四点施力机构，配备相应模具，可以实现空调翅片冲压。高速翅片压力机如图1所示。
技术指标/产品性能
GC125
台板尺寸：1785mm×1205mm；
滑块尺寸：1450mm×1110mm；
滑块行程：30mm；
空载次数：150～400次；
装模高度：270～320mm；
最小装模高度时提升量：150mm；
主电机功率：18.5kW；
总功率：36kW。
适用范围
应用于各个空调制造厂家，用于空调换热器翅片冲压生产。
应用企业案例
珠海格力电器股份有限公司、美的集团股份有限公司、海尔集团股份有限公司。
知识产权
一种带动平衡机构的压力机：201911414509.X申请。
一种压料装置：ZL201920627542.X。
一种翅片卸料装置：ZL201920750489.2。
一种换热器翅片的拉料装置：ZL201920831056.X。
一种带动平衡机构的压力机：ZL201922472350.9。
图1 高速翅片压力机
微注塑
技术概述
全电动微量注塑机能提高设计、控制和管理效率，推动小微注塑装备在相关行业领域的应用及产业化，促进微米级尺寸精度微结构的塑料制品国产化应用。全电动微量注塑机如图1所示。
图1 全电动微量注塑机
技术指标/产品性能
注塑机合模力、螺杆直径、质量重复精度、注射压力、注射速度、温度控制精度、射出胶量精度、能耗、噪声指标等方面达到国际先进水平。
适用范围
生物医疗、可穿戴设备、生物科技、微电子等领域，微纳尺度塑料零部件的高效生产。
应用企业案例
目前已在舜宇光学科技集团有限公司应用。
知识产权
发明专利5项。
智能纺织装备 工业互联网 针织鞋服
技术概述
产品属纺织科学与计算机信息技术、嵌入式系统、智能制造、工业化与信息化深入融合的交叉技术学科领域，是支持工业互联网、物联网、机联网及智慧纺织的新型针织装备产业化的重要创新。电脑针织横机可以促进“互联网+”应用，进一步加快新一代信息技术与纺织业融合的创新发展。电脑针织横机如图1所示。
技术指标/产品性能
项目产品主要围绕全自动电脑针织横机的关键技术及产业化展开，攻克和掌握了自动起底编织、高品质复杂花型编织、高速编织成圈机构、针织物模拟和针织物组织自动识别、多传感器信息融合的智能控制等核心技术及工业互联网智能制造集成技术，全面实现了电脑针织横机的国产化，综合性能达到国际先进水平。
适用范围
针织鞋服行业。
应用企业案例
浙江XX服饰有限公司的一线成型技术可以同时完成整件衣服的编织，以三维立体的方式直接呈现给顾客，省去昂贵、费时的后整理工序，实现真正3D组织所见即所得编织，生产效率更高，产品更加完美。缩短生产时间20%以上，减少人工60%以上，进一步优化运作模式、信息管理系统以达到更敏捷的市场反应速度，降低库存，提高资金利用率，提升竞争优势。
获奖情况
国家科技进步二等奖。
知识产权
拥有发明专利138项。
图1 电脑针织横机
四向穿梭车
技术概述
四向穿梭车是舒普智能技术股份有限公司全资子公司宁波智千智能工程有限公司自主研发的一款在货架轨道上既能实现纵向行走，也能实现横向行走的产品。通过编程实现料箱或纸箱的出入库作业（存取货、搬运）。3D智能穿梭车配合垂直提升系统可以到达任意货位，实现真正意义上四向行驶、三维穿梭。可与物流信息系统（WCS/WMS）进行完美融合，具有自动识别、存取等功能。四向穿梭车如图1所示。
技术指标/产品性能
智能拣选搬运，多车协同作业；存储范围广（高度可灵活定制）。
四向穿梭车采用无线网络通信（支持5G频段Wi-Fi）。同层内可实现横向、纵向快速行走，与提升机配合，实现前后、左右、上下6维空间无间隙运作。四向穿梭车的出入库处理能力是自动立体车库的3～4倍。
适用范围
适用鞋服、电商、电子、电力、制造、医药、零售等各行业的仓储应用。
应用企业案例
宁波知名电机工厂结合提升机，打造配件出入库全自动方案，实现物料自动入库、存储、分拣、齐套出库，作业更高效。
知识产权
已授权专利3项。
图1 四向穿梭车
智能分拣储柜
技术概述
IBOX智能储柜以料箱为存储单元，集高效率储存与物料保护于一体，按照“货品到人”的原理进行工作。在货柜中央由电脑控制升降的货叉，由货叉通过电脑控制来实现存取动作，按照指令来存取料箱。根据人体工程学原理，取料口设计在最佳高度，操作更方便、舒适。IBOX智能储柜如图1所示。
技术指标/产品性能
对存储货物重量自动进行监控，超出预设范围系统会自动报警提醒，确保物料、人员及设备安全运行。触摸式一体机的用户界面具有直观的导航功能。可扩展与AGV或者运输线等设备进行自动对接，实现订单处理，存储、拣选订单，统计报表，订单优先排序。
适用范围
适用于鞋服、电商、电子、电力、制造、医药、零售等各行业的仓储应用。
应用企业案例
浙江某大型服装工厂结合料箱机器人打造辅料出入库全自动方案，实现物料自动入库、存储、分拣、齐套出库，作业更高效。
知识产权
已授权专利2项。
图1 IBOX智能储柜
机外刀具库 中央刀具库
技术概述
智能机外刀具库是一种用于存储和管理机床加工刀具的系统，它可以自动识别和管理各种不同类型的刀具，并为操作人员提供实时的刀具信息和状态监控，提高刀具利用率和生产效率，降低刀具损耗和维护成本。同时，其作为柔性制造系统的重要补充，可以实现更多品种工件的连续自动化加工。中央刀具库如图1所示。柔性制造系统示意图如图2所示。单机拓展刀具库如图3所示。
技术指标/产品性能
自由扩张机床刀具库容量，解决多工件加工时因机床刀具库容量不足和刀具短缺反复备刀的难题。
可以实现多机床刀具共享，降低成本，提高利用率。
与机床及机床刀库无缝衔接，实现刀具自动化，无须人员干预。
大幅延长无人值守的生产时间，避免重复劳动。
基于刀具寿命实现多替换刀自动更换，刀具信息实时可追溯。
图1 中央刀具库
适用范围
金属零部件切削加工的很多行业。
图2 柔性制造系统示意图
图3 单机拓展刀具库
医院环境 智能物流
技术概述
物流机器人底盘的模块化技术，即将物流机器人底盘进行标准化、模块化设计，主要包括主控感知与运动规划、运动控制与驱动、自主充电、电源管理、通信及箱体等模块。
复杂场景高精度定位导航与路径规划技术，融合异构多源传感器信息实现复杂大场景下多机协同地图构建与定位，实现多机协同路径规划。
多机器人多任务调度规划技术，面向医院内复杂环境中医疗物资配送，实现多机器人的任务分配、调度协同、交通管制、机器人管控等功能。
系统集成与解决方案，将机器人调度管理系统与医院HIS系统对接，实现系统无缝对接，针对不同科室应用场景的定制化解决方案，实现全院全场景智慧化物流解决方案。
物流机器人如图1所示。
技术指标/产品性能
最大载荷、行驶速度、爬坡能力、电池续航时间、充电时间、越障、最大容量等关键指标方面达到国内领先水平。
任务调度系统：医院信息系统，多站点、多型号、多任务、复杂环境综合智能调度规划（自动调度任务）。
医院信息化系统接口：数据管理系统，信息数据融汇于统一网络数字化平台（数据共享/统计分析）。
其他特性：自主乘梯、自主门控、生物识别、语音播报和拨打电话、物资核对、信息发送（生物识别、自动升降货盘、语音提示等）。
适用范围
医院复杂环境物流的高效智能运送和定点场所的按需自主智能消杀等。
应用企业案例
与浙江爱达科技有限公司建立了长期的战略合作伙伴关系，为合作伙伴提供医院物流系统的整体解决方案和硬件产品。
知识产权
申请10项发明专利，授权4项发明专利。
图1 物流机器人
仓储物流
技术概述
智能立体仓库装备主要由货架、搬运设备、输送线、调度控制系统及管理系统组成。结合不同类型的仓库管理软件、图形监控及调度软件、条形码识别跟踪系统、搬运机器人、AGV、货物分拣系统、堆垛机认址系统、堆垛机控制系统、货位探测器等，可实现立体仓库内的单机手动、单机自动、联机控制、联网控制等多种立体仓库运行模式，实现了仓库货物的立体存放、自动存取、标准化管理，可大大降低储运费用，减轻劳动强度，提高仓库空间利用率。
智能立体仓库装备如图1所示。
技术指标/产品性能
库存容量： 立体仓库的容量包括所有需储存和暂存在该立体仓库中的物品总量。
系统工作能力： 立体仓库物流系统出库、入库和操作的能力。
信息处理： 立体仓库信息处理的能力包括信息采集、信息加工、信息查询、信息通信甚至业务信息处理等方面的能力。
周边物流处理： 将货物卸车、检验、组盘、运送到高层货架的巷道口，货物从高层货架取出后拆盘、合并、拣选、搬运、装车等处理。
人机衔接能力： 操作人员与该系统的衔接、人机界面，信息录入、检验不合格品的处理、进入自动搬运线等。
适用范围
电子电气、新能源及汽车零部件企业。
应用企业案例
智能立体仓库装备是由浙江华工赛百数据系统有限公司自主研发的并具有多项自主知识产权的产品，包含自动堆垛机、智能穿梭车、自动提升机等核心设备及WMS、WCS等数字化管理控制系统。
本产品可助力企业提升仓储效率及质量、优化仓储流程、缩减仓储综合成本。目前，该产品已在杭州海康威视数字技术股份有限公司、新能源及汽车零部件头部企业中成功应用，为企业实现全流程智能化生产发挥了关键作用并取得了良好的经济效益。
获奖情况
获得2023年度宁波市优质产品推荐目录。
知识产权
发明专利1项、软件著作权20余项。
图1 智能立体仓库装备
视觉检测
技术概述
一个完整的工业机器视觉系统由众多功能模块共同组成，一般由光学系统（光源、镜头、工业相机）、图像采集单元、图像处理单元、执行机构及人机界面等模块组成。
工业视觉的目的是给机器或自动生产线添加一套视觉系统，用工业视觉系统代替人眼来做测量和判断。通过工业视觉产品（即工业相机）将待检测目标转换成图像信号，传送给图像处理分析系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号。图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场设备的动作。
技术指标/产品性能
智能高效：通过工业视觉进行产品检测，代替人工，实现自动化工业生产检测，比起人工，可大大提升工业效率。
高速飞拍：对具有速度的产品检测，人眼识别具有一定的局限性，工业相机则可实现高速飞拍采集图片，并通过计算机进行识别分析和快速判断，在速度上，工业视觉更胜一筹。
标准统一：2D的视觉检测通过程序控制，对缺陷等判断具有统一的判断标准，保障产品输出质量的一致性等。
适用范围
汽车、计算机类产品、通信类产品、消费类电子产品。
应用企业案例
应用于仪表板检测、门板检测、注塑产品检测等。
获奖情况
2018年参加“创客中国”智能制造创新创业大赛，并荣获全国24强。
知识产权
一种用于注塑机的视觉检测和矫正系统：ZL201811075551.9。
一种基于视觉引导的柔性铆接自主学习系统：ZL201820577894.4。
一种高精度激光测量系统：ZL201820577192.6。
一种基于视觉引导的柔性铆接装置及其柔性铆接系统：ZL201820577194.5。
AI 外观质检 降本增效 提高产品附加值
技术概述
针对固态产品可能存在的划伤、磕伤、凹瘪、凸起、缺料等外观缺陷，以及装配间隙、漏标贴、漏Logo、漏装配件等性能缺陷，AI数字智检设备借助机械臂的柔性特点实现多角度光源，兼容多种产品缺陷检测，并进一步实现检测数据整合处理及可视化，集质检操作员、质量分析员与质量管理员于一身，全力赋能小家电制造企业“智造”之路。AI数字智检设备如图1所示。
技术指标/产品性能
工作速度：最高1000mm/s；
工作精度：0.02mm；
产能效率：每点位拍摄CT 0.3s；
关键缺陷：0漏检。
适用范围
小家电、新能源汽车、灯塔工厂等。
应用企业案例
1.绞肉机外观缺陷检测
某知名企业生产的小家电产品，为保证产品品质，对质检提出了可靠的规范要求，以保证产品出货达到一致的品质标准。其中，产品表面材质为金属拉丝和注塑，形状为锥形结构，这对智能质检是一次能力的检验。为满足锥面的成像效果，特别研制光学方案，能够检测刮伤、气泡、水波纹、脏污、黑点、生锈、缺料、碰瘪、压痕等缺陷，满足了客户需求，助力企业降本增效。能够做到综合漏检率≤0.5%，CT≤12s。
图1 AI数字智检设备
2.电饭煲外观缺陷检测
某知名企业生产小家电产品，人力质检难以稳定地检出缺陷，有漏检的客诉问题。其中，产品表面材质为金属、玻璃和注塑，形状为多曲面结构，表面积大且材质多元。采用标准成像模块，配合机械手的高自由度，能够检测漏料、缝隙大小、划伤、碰剐伤、指纹印、脏污等缺陷，实现了稳定的智能质检。金属、玻璃和注塑表面，多曲面外观0漏检（关键缺陷）综合漏检率≤0.5%，较复杂检测面情况下能做到CT≤30s。
3.内饰外观缺陷检测
宁波本地某汽车内外饰件生产企业的产品种类多且大小不一，对此推出了外观缺陷检测解决方案。1～1.5s内完成无损全检功能性外观缺陷“0漏检”。外壁、内壁、内棱边、外棱边、口部缺陷纵向分辨率可达亚微米，检测精度为0.1mm。采用立体相位偏折检测技术，对类镜面、高反光产品进行二维或三维成像。一次拍摄同步输出电池铝壳外壁表面的背景图、调制图、3D图等信息，精准判断缺陷程度，减少漏检和误判。采用缺陷训练模型和Al深度学习，高效检出多种复杂难检缺陷。
4.电机“定子”外观缺陷检测
国内某新能源汽车龙头企业，在驱动电机的核心部件“定子”产品质量管理过程中，存在视觉检测易疲劳，标准主观，检测速度和效率低，检测范围有限，切线换型周期长、成本高，质量数据无法量化，工艺数据无法闭环优化等痛点。
AI数字质检设备采用深度视觉感知及机器人运动控制等关键技术，赋能“机械臂+光学模组”同步运动，利用机械臂高自由度、高速飞拍等特点，多曲面、多角度成像，适配定子圆外形、内外上下均需检测的场景，实现高精度、快速高效的外观缺陷检测。检测精度达95%，成像精度0.03mm，过杀率＜5%，50s内可完成218张取图。采用工业6轴机械臂，检测效率高，同时可检测驱动电机定子的内、外、顶及底部全检。自研光学方案和视觉感知算法模型，结合算法矩阵实现模型产出、高频交付。利用DQI系统和DQI Trainer，输出全面质量管理报告。通过AI数字质检员，可全覆盖各种缺陷，包括内外铁芯、外侧翘边、外部漆瘤、打磨漏洞、端子焊接漆瘤、发卡端伤线。
获奖情况
国家级专精特新“小巨人”企业。
荣获10多个国家级人工智能大赛奖项。
知识产权
软件著作权：120多项。
专利：360多项。
高端轴承 智能装配 检测
技术概述
工艺组成：内外圈上料输送、退磁→内外圈超声波清洗、甩干→内外圈外观检测→内外圈涡流探伤、硬度检测→内外径检测、锥度检测→内外圈滚道测量→全自动装入保持器、滚子、合套、移送铆压（含影像检测滚子倒装、漏装防错）→输送、退磁→清洗、甩干→保持架串动量检测、装配高、扭矩检测→清洗、甩干振动检测→内外圈打标→成品清洗→成品外观检测→涂油防锈→成品塑料薄膜单个包装。
根据客户市场需求，可进行柔性工装设计，弹性调整工艺、产能，实现个性化定制。
技术指标/产品性能
能够实现快速换模，支持多种相似产品的混线生产，灵活调整工艺，适应小批量、多品种的柔性生产模式。
高端轴承滚道、垂直度、端面检测精度＜1μm，检测误差＜0.5μm，通过测振检测分选出P2级高端轴承。
全工艺成套技术实现了高端轴承制造从装配、检测、控制到管理全过程的数字化、网络化和智能化生产管理。
适用范围
轴承行业、汽车零部件行业、齿轮紧固件行业等。
应用企业案例
斯凯孚集团是世界领先的轴承技术供应商，其围绕旋转设备的经验自1907年以来已应用于超过40个行业。宁波中亿智能股份有限公司与斯凯孚集团的合作可以追溯至2016年，在2020年建立了战略合作关系，实现了更加深入和紧密的合作。2021年为斯凯孚集团墨西哥蒙特雷工厂交付5条高端轴承智能装配检测生产线。
智能产线实现快速换模，柔性自动化；支持多种相似产品的混线生产和装配，灵活调整工艺，适应小批量、多品种的生产模式；通过智能产线规划替代人工，保证关键工艺的质量控制，生产效率较原来提高70%以上，解决了企业劳动力短缺及人力成本上升的难题。
获奖情况
2021年度浙江省专精特新中小企业。
2022年宁波市专精特新中小企业。
2017年度宁波市装备制造业重点领域首台（套）产品。
2020年度浙江省制造业首台（套）产品。
2020年第四批省级服务型制造示范企业。
2020年省级制造业与互联网融合发展试点示范企业。
2021年度“浙江制造精品”。
2021年第一批宁波市重点工业新产品。
2022年宁波市制造业单项冠军培育企业。
2022年宁波市科技进步奖三等奖。
2023年国家专精特新“小巨人”企业。
知识产权
发明专利28项、实用新型专利92项、软件著作权12项。
高端装备
技术概述
宁波智能制造技术研究院有限公司对标汽车关键零部件的行业通用测试标准和国际先进的测试平台，以汽车活塞杆件疲劳测试为平台开发试验的切入点对象，满足轴向拉伸和压缩测试、径向弯曲测试等关键工艺的测试要求，开发汽车关键零部件综合疲劳测试成套装备及数据管理云平台，实现测试载荷闭环控制、测试过程实时跟踪和测试报告自动生成等，便于客户远程实时查看和监管测试进程，并能够通过快速工装切换，适应不同汽车零部件的疲劳测试需求。汽车关键零部件综合疲劳测试装备如图1所示。
技术指标/产品性能
技术指标如表1所示。
表1 技术指标
适用范围
主要应用于汽车配件（活塞杆）的径向与轴向推/拉循环寿命试验（ X 向水平推/拉测试功能、 Z 向垂直推/拉测试功能），还应用于车身减震装置、车辆悬架装置、车辆制动装置的疲劳测试。
应用企业案例
本测试平台以汽车减震器活塞杆为切入点，拟首先在活塞杆疲劳测试上取得应用。目前，活塞杆在相关实验室每测试一轮需要约30万元人民币，给企业带来了沉重负担，而且由于国内缺少同类设备，面临“断供”的潜在风险，给我市甚至全国的汽车零部件生产企业带来了很大的隐患和不确定性。本测试平台在相关产品上的应用，具有极大的示范效应，必将带来良好的社会效益和经济效益。
知识产权
一种基于CoDeSys的嵌入式软PLC系统：2019108061769。
一种全方位压力测试平台：2019108510683。
图1 汽车关键零部件综合疲劳测试装备
通用人工智能算力芯片 开源的神经网络加速引擎
技术概述
核心技术之一：基于开源的神经网络加速引擎
该核心技术来源于开源的NVDLA，形成了艺科心研究院（宁波）有限公司和中科涌联芯（宁波）科技有限公司拥有完全自主知识产权的NBDLA。通过技术团队的消化吸收，完善了来自英伟达开源成果的整体设计，并对原开源部分功能做了补充，通过全球唯一的硅芯片验证，提升了开源技术的稳定性和可靠性，达到了产品化应用的品质。同时，该技术支持不同算力、不同精度的全方位配置能力，可以广泛地根据应用场景和算力需求定制针对特定应用领域的推理计算核心，获得最佳的性价比和能效比。
在软件开发方面，技术团队进一步完成了AI编译器的开发，形成了配套NBDLA的软件开发套件NBDLC，NBDLC是一个全框架兼容的AI编译器。它具有以下特点：
支持TensorFlow、Keras、PyTorch、Caffe2、MXNet和PaddlePaddle等世界主流神经网络框架；支持X86、RISCV、NBDLA、DSP和GPU等多种后端；基于编译优化的NBDLC神经网络编译器；支持异构运算；支持低精度（INT8）模型转换且可以保证转换后模型精度损失最小。该软件编译技术和工具套件成就了来自开源技术形成的自有NBDLA的核心价值，完善了其应用生态。基于开源的神经网络加速引擎如图1所示。
图1 基于开源的神经网络加速引擎
核心技术之二：独创性的超线程阵列处理器
该技术主要为针对通用并行计算、多线程计算、矩阵与矢量计算的新型GPGPU架构而设计，其架构实例为超线程阵列处理器（Super Thread Array Processor，STAP）该技术体系采用了直接针对堆栈存储进行处理与数据线计算的方法，可以支持多个操作数的同时处理，运算单元调度简单，省去了大量数据搬运操作；专门设计的硬件调度器能够实现处理器阵列中的堆栈存储资源与ALU计算资源之间的优化调度，充分协调数据准备与ALU计算能力的均衡，保障了阵列处理器的计算资源使用效率；在编译器设计方面直接采用LLVM的直接in-line编译技术，实现复杂计算的指令集映射和调度优化，摒弃了传统DSP、GPU和硬件加速所需要的调用编程模型，免除了算法底层代码需要汇编级优化的过程，可大大加速软件算法在不同配置计算阵列上的移植和优化过程。这些技术的应用使得STAP成为一个可以快速配置算力规模、免算法代码优化、计算存储资源自动均衡的新一代可重构GPGPU处理器，保障了处理器架构的通用性。
在其异构计算统一框架下，该处理器核心可以根据算力需求支持不同的配置，包括计算处理器内核的数量，阵列处理器的矩阵规模（调节并行度与Pipeline的深度），可扩展自定义算子指令，可定制堆栈深度，SIMT的线程规模等。该可配置特性可支持该处理器核心根据不同的应用场景定制所需的多线程处理能力，从而满足从云端高性能GPGPU训练和推理服务器，到边缘端推理轻量级服务器，再到AIoT智能终端的轻量级低功耗、高能效、低成本计算需求，实现统一生态和软件的直接应用和协同发展。独创性的超线程阵列处理器如图2所示。
图2 独创性的超线程阵列处理器
技术指标/产品性能
艺科心研究院（宁波）有限公司和中科涌联芯（宁波）科技有限公司主要产品背景是，由于现有的训练和推演系统分别采用了不同的计算架构，使得AI计算能从训练到应用部署。以下是业界常用的几种人工智能异构计算技术架构及其各自的优缺点，现有异构计算架构特点如图3所示。
图3 现有异构计算架构特点
公司的统一编程异构计算解决方案是采用RISC-V开源指令集支持通用计算，利用Nvidia开源的NVDLA实现AI推理计算，采用自研超线程阵列处理器STAP实现并行计算，这三种计算核心均可针对应用需求定制剪裁，STAP可支持真正的直接在线编译，STAP可直接对标CUDA，NVDLA可以直接对接Nvidia的AI计算生态，公司通过采用这同一套计算体系解决了“边缘-云中心”异构计算需求，从而彻底解决了AI推理应用在边缘与终端设备上的部署问题。统一编程异构计算解决方案如图4所示。
图4 统一编程异构计算解决方案
在统一编程异构计算解决方案指导思想下，公司员工埋头苦干，在2019年12月就完成了国际首款符合RISC-V开源标准和OpenDLA的NB10人工智能SoC芯片的整体设计并交付台积电。NB10人工智能SoC芯片如图5所示。
图5 NB10人工智能SoC芯片
艺科心研究院（宁波）有限公司和中科涌联芯（宁波）科技有限公司借助RISC-V开源指令集生态，利用独创的STAP处理器架构技术构建通用并行计算技术壁垒，采用开源NVDLA的技术框架实现与现有英伟达智能算法框架与训练软件生态的直接对接，通过人工智能算法软件成果在推理应用端的快速部署赢得市场推广和技术红利，NB10人工智能SoC芯片特点如表1所示：
表1 NB10人工智能SoC芯片特点
公司在NB10人工智能SoC芯片成功的基础上，进一步开发成功了终端板卡（如心脑血管预警系统用板卡【加速卡】，单颗NB10人工智能SoC芯片）、边缘端板卡和云端板卡（推理集群服务器用板卡【加速卡】，14颗NB10 人工智能SoC芯片）。终端板卡如图6所示。
图6 终端板卡
此外，在终端板卡开发成功的基础上，公司还完成终端的推理集群服务器研制和小批量生产，并完成可靠性测试。推理集群服务器主要是公司根据云计算数据中心行业客户的应用场景需求，使用公司自有人工智能芯片产品与基础系统软件平台，为客户定制、集成并交付。在此模式下，公司自有的人工智能芯片加速卡是服务器集群核心智能计算能力的来源；公司将加速卡集成到配套服务器及相关系统中，并根据实际应用场景需求配置相应的基础系统软件与开发工具，最终形成智能计算集群系统交付客户验收。推理集群服务器如图7所示。
图7 推理集群服务器
整体业务流程如图8所示。
图8 整体业务流程
在软件开发方面，公司已经成功开发了全框架编译器，从而使NB10人工智能SoC芯片与Linux等操作系统实现衔接，加快NB10人工智能SoC芯片的应用开发。YKX神经网络推理引擎（NBNN）是一个基于世界先进理念，具有世界先进技术水平的神经网络推理引擎，它具有以下特点：支持TensorFlow、Keras、PyTorch、Caffe2、MXNet和PaddlePaddle等世界主流神经网络框架；支持X86、RISCV、NBDLA、DSP和GPU等多种后端；基于编译优化——YKX神经网络编译器；支持异构运算；支持低精度（INT8）模型转换且可以保证转换后模型精度损失最小。
适用范围
工业设计云平台、健康检测、数字美术馆、元宇宙。
应用企业案例
NB10人工智能SoC芯片研制成功后，2020年下半年以来，在硬件方面还开发成功推理集群服务器，该服务器搭载YKX-NB1芯片，应用于各类智算中心、数据中心，全面支撑云端工业设计、云端数字实验室等市场应用。
在NB10人工智能SoC芯片应用开发方面，利用现有的试制样片，以及基于该芯片设计的网络推理计算板卡，推理集群服务器和相关软件（全框架编译器）等已经在一些潜在客户成功完成测试，并获得认可。
AI工业设计云平台。该项目为完全自主化研发的芯片、服务器、编译器等底层核心软硬件架构在工业设计、高等教育场景下的专门应用，更是全球领先的人工智能、云计算、大数据技术的具体创新实践，所输出的强大的算力、先进的算法、安全节能的数据存储等综合服务，对泛设计类高等教育、工业设计领域均属于开创性的行业革新。
该项目已经在宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院进行项目落地与示范，设计云桌面产品已经深度融入学院的日常教学过程中，学院院长对于该项目对教学质量的提升、学生创新能力的发展给予了高度评价。
接下来，该项目将全面受益宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院的家电设计系、家居设计系、家纺设计系、家园设计系、美术系、建筑学系所有970名普通全日制本科生及数十名硕士研究生与留学生。
该项目在宁波大学良好的示范效应下，目前正计划向浙江万里学院、宁波财经学院、宁波城市职业技术学院、宁波职业技术学院阳明学院进行项目部署与落地。保持宁波制造业在全国乃至世界上的先进性，人才培养尤其是工业设计类综合人才的培养是关键。
在应用方面还自主开发了基于NB10人工智能SoC芯片的世界先进心脑血管预警系统（移植细胞形态检测人工智能算法），该NB10人工智能SoC芯片的应用系统已经获得杭州五云山疗养院等多家机构认可，已签署相关合作协议，而且还与国药控股在洽谈心脑血管预警系统的全面战略合作，将形成对NB10人工智能SoC芯片的批量采购。
此外，艺科心研究院（宁波）有限公司和中科涌联芯（宁波）科技有限公司还基于云端的推理集群服务器（使用NB10人工智能SoC芯片）开发了元宇宙领域智慧美术云平台（虚拟美术展览空间）等多种应用。
获奖情况
浙江省信息安全产业技术创新战略联盟副理事长单位。
知识产权
软件著作权3项、产品著作权2项。
网关 5G网关 4G网关 智能终端 智能工业互联网终端
技术概述
5G/4G智能工业网关，采用ARM嵌入式系统，搭配高性能5G/4G通信模组构建而成，其具备高性能的工业防护等级，能够适应复杂多样的工业现场环境。
该产品提供多种工业总线接口及可扩展式的通信接口扩展卡件，可以实现现场不同种类、不同接口的设备接入。5G/4G智能工业网关如图1所示。
技术指标/产品性能
主要应用于AGV、视频、PLC、DCS、仪表、机床等多种现场设备的数据采集和工业控制领域，此设备集成数十种主流工业通信协议，能够通过简单的配置，完成从OT系统到IT系统的数据集成，是工业数字化及工业物联网系统构建过程中不可或缺的现场设备。
适用范围
石油石化、轮胎、冶金与有色、汽车汽配、消费品、新材料、物流/AGV、矿山、食品、纺织、电力、轨道交通、水处理等工业行业领域。
应用企业案例
某电解铝客户：
由于电解铝车间存在强磁场问题，影响正常通信传输，增加了生产成本。天车需全天24小时不间断工作，出现问题不能及时定位/反馈，智能化平台目前还无法监测到天车设备状态。企业内部具有多种不同类型PLC，不同类型PLC对应不同类型协议，需要将所有PLC设备数据进行采集并上传数据库。
由于5G网关具有强电磁场抗干扰能力，可有效解决强磁场环境下设备数据采集的干扰问题。
通过5G网关与多种不同协议类型PLC适配，可将各PLC数据采集并上传至控制平台。
通过5G无线网络实时传输数据，控制平台可远程监控设备运行状态，无须现场巡检。
当设备出现故障时能及时反馈给机修人员快速响应维修。
通过远程监控，节省排查问题的时间，提高生产效率。
获奖情况
5G+MOM平台的应用与实践入选工业和信息化部2020年工业互联网试点示范项目名单。
基于5G物联网应用与制造运营管理系统（MOM）融合的整体解决方案入选工业和信息化部2020-2021年度物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类示范项目名单。
知识产权
专利受理/申请 23项。
图1 5G/4G智能工业网关
控制系统 PLC柜 网络柜 智能盘柜 成套设备
技术概述
通过设计和集成各类控制系统集成机柜，为客户提供集售前、生产、售后于一体的全生命周期服务及整体解决方案。控制系统集成机柜如图1所示。
技术指标/产品性能
通过捷创云MOM工业SaaS软件进行生产管理，贯穿产品的设计、采购、生产、质检、出库等环节，保证每个环节保质保量地完成任务，也为制造的柜子提供了柜子售后维护管理及数字化运营服务。
应用企业案例
轮胎行业：
主要为大功率的变频柜集成（75～560kW），将驱动柜与电源柜通过铜排连接集成，电源柜内装有断路器、电抗器、滤波器、防雷器等元器件，按要求完成系统集成后交付客户使用。
山西紫金矿业有限公司选择技术先进、高效节能、安全环保的自动化设备，安全、可靠、易扩展、高冗余的工业网络，实现生产信息化及管理信息化的两化融合。
通过超融合IDC构建企业自控系统基础运行平台（IaaS），对计算资源、存储资源、网络资源等硬件设施资源进行抽象、池化、动态统一管理和分配，辅以云计算技术和容错技术，成就企业两化融合的基石。
配合工业以太网（双网设计+并行冗余协议），通过建立基于TCP/IP的工业以太网基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管控一体化综合应用系统。
图1 控制系统集成机柜
称重 传感器
技术概述
应变式称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。其采用金属电阻应变片组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细、电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成。应变式称重传感器如图1所示。
技术指标/产品性能
额定载荷：10～1000kg；
灵敏度：2.0 mV/V；
蠕变：±0.02 %F·S/30min；
零点输出：±1 %F·S；
零点温度影响：±0.02 %F·S/10℃；
输出温度影响：±0.02 %F·S/10℃；
工作温度：-20℃～+65℃；
输入阻抗：380±10 Ω；
输出阻抗：350±3 Ω；
绝缘电阻：＜5000 MΩ；
安全过载：150%F·S；
供桥电压建议：10VDC。
适用范围
冶金、化工、矿山、煤矿、公路交通超限检测、汽车安全检测、特种载重汽车、各种工商业衡器、自动衡器等。
应用企业案例
交通管理局应用应变式称重传感器。
获奖情况
制造业单项冠军示范企业。
知识产权
双量程称重传感器：ZL200810120812.4。
三线制电流输出变送器保护电路：ZL200810120814.3。
应变片自动装配方法及装配系统：ZL2010105 40414.5。
图1 应变式称重传感器
防爆 仪表
技术概述
防爆数字工控仪表是面向有防爆需求的工业控制领域（或其他需要模拟量输出的应用场所）的电子称重仪表，与本安数字传感器、隔爆数字接线盒组成防爆电子称重系统，可选配模拟信号输出，采用16位的D/A转换器，具有RS232、RS485串行通信接口，可选配Profibus DP总线接口。防爆数字工控仪表如图1所示。
技术指标/产品性能
标配
2路开关量输入、4路开关量输出；
RS232接口、RS485接口。
选配
模拟量接口（0～10V/4～20mA）；
Profibus DP接口。
仪表标配的通信协议
Modbus协议。
防爆等级ExdIIBT6Gb
属于II类防爆电气设备；
可安装在1区、2区；
允许涉及B类爆炸性气体（典型气体乙烯）；
电源：AC220V/DC24V（两个电源版本）。
适用范围
可广泛用于水泥、化工、冶金等行业的称重系统。
应用企业案例
中国石油化工集团有限公司应用防爆数字工控仪表。
知识产权
三线制电流输出变送器保护电路：ZL200810120814.3。
图1 防爆数字工控仪表
柔性 QLED 照明
技术概述
量子点（Quantum dot）是一种在三维空间上将激子束缚住的半导体纳米结构，具有分离的量子化的能谱。通过对量子点施加一定的电场或光压，它们便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着量子点尺寸的改变而变化，因而通过调节其尺寸就可以控制发出光的颜色。
采用量子点制备的发光二极管（Quantum dot Light Emitting Diode，QLED）是一种全新的光电转换技术。本产品所采用的胶体量子点可实现全溶液法工艺，极大地降低了柔性面光源的制备成本。大面积柔性QLED照明光源如图1所示。
图1 大面积柔性QLED照明光源
技术指标/产品性能
采用新一代QLED发光技术，实现照明光源的柔性化和图形的可设计化。具有起亮电压低（≤2V），亮度高、发光波长连续可调、稳定性好等特点。
适用范围
可在健康照明、贯穿式车尾灯、家装内饰等领域进行推广。
超高分辨QLED
技术概述
采用超高分辨QLED，实现量子点材料的像素化制备，同时通过光敏交联剂或光敏配体赋予功能层材料可光刻性质，降低高分辨器件的电学串扰，为超高分辨QLED显示设备的发展奠定基础。超高分辨QLED如图1所示。
图1 超高分辨QLED
技术指标/产品性能
像素点尺寸≤5 μm，外量子效率（EQE）≥15%，器件寿命（T95 @ 1000 nit）≥1000 h，色域范围广（≥114% NTSC）。
适用范围
可用于高清电视、AR/VR显示、高集成光电探测器等领域。
碳化硅 液态聚碳硅烷
技术概述
碳化硅陶瓷具有高强度、高导热、耐腐蚀、耐高温等优异性能，是高温、强中子辐照、高速摩擦和强腐蚀等极端环境下理想的材料之一。聚合物前驱体转化法制备碳化硅陶瓷因具有：可通过分子设计实现对陶瓷组成、结构与性能的调控；易加工成型；可低温陶瓷化；可通过前驱体浸渍-裂解工艺制备高强度纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料等优点，当前发展迅猛。
以前驱体转化制备碳化硅陶瓷，其关键在于前驱体的品质。碳化硅陶瓷前驱体液态聚碳硅烷，具有近化学计量比、黏度低、可室温长期存储、氧含量低、陶瓷产物热稳定性好等诸多优点，并且已在中试装置中验证了整个制备技术的可行性。产品已获得诸多团队或公司试用，质量和性能获得肯定。碳化硅陶瓷前驱体液态聚碳硅烷如图1所示。
技术指标/产品性能
低黏度无溶剂：0.02 Pa·S；
低温致密固化：100 °C；
室温长期存储：存储期＞1年；
高耐热性：1500 °C。
适用范围
航空发动机、国防军工、高速刹车盘及其他极端环境下服役的复合材料。
具有分离、隔热、吸附或负载催化剂功能的多孔碳化硅。
耐腐蚀、耐磨、耐氧化的碳化硅涂层。
陶瓷与陶瓷基复合材料的连接或裂纹的修复。
高端碳材料的强化及防护。
应用企业案例
国内市场需求逐步增大，而同类产品供应稀缺。而且配合高新技术企业及研究机构开展新型应用开发。
获奖情况
2022年获得华为技术有限公司“火花价值奖”。
知识产权
申请发明专利11项，目前已授权8项。
图1 碳化硅陶瓷前驱体液态聚碳硅烷
气缸 电磁阀 气动元件 气源处理 接头 气管
技术概述
气动元件是通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件，即将压缩空气的弹性能量转换为动能的机件。例如，气缸、气动马达、蒸汽机等。气动元件是一种动力传动形式，亦为能量转换装置，利用气体压力来传递能量。通常按功能分为气源处理、控制元件、执行元件、辅助元件等。气动元件如图1所示。
技术指标/产品性能
气动元件种类较多，性能主要包括以下指标。
压力：气动回路中，压缩空气单位值通常用Mpa/kg/cm2等压力单位表示。
寿命：气动元件的寿命是指在额定负载和工作环境中能保持各类原件功能性动作的现象，通常用工作寿命来表示。
负载：气动元件以压缩空气为动力源，执行元件所能驱动的负载大小，通常称之为负载。
轻量化：轻量化是气动产品生产的技术，目的是降低气动原件质量，以达到轻量化的效果。
集成化：气动原件的集成化和智能化是气动趋势，其是由多个气动元件组成的模块化气动元件组合体，其目的是节能、高效且逐步智能化。
适用范围
电子行业、汽车行业、新能源、轨道交通、机械装备等。
应用企业案例
比亚迪股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司。
获奖情况
高新技术企业/省级研发中心。
知识产权
发明专利20项、实用新型专利60项、外观设计专利24项。
图1 气动元件
线轨 导轨 线性导轨 线性滑轨 直线导轨副
技术概述
线性滑轨用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依据摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线的结构一般由导轨滑块两部分组成，导轨是一种长条形的金属材料，通常由高强度的钢材或铝合金制成，其表面经过精密加工，具有高度的平整度和光洁度。滑块则是一直与导轨配合的滑动部件，通常由塑料或金属材料制成，其内部装有滚珠或滚柱等滚动部件，可以在导轨上进行平稳的滑动运动。线性滑轨如图1所示。
图1 线性滑轨
适用范围
电子行业、汽车行业、新能源、轨道交通、机械装备等。
应用企业案例
比亚迪股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司。
技术指标/产品性能
其性能主要包括以下指标：①精度，直线导轨的精度是指运动部件在导轨上的定位精度，通常用直线度、平行度、垂直度等参数来表示。②刚度，直线导轨的刚度是指其抵抗变形的能力，即在承载负载时不发生过度弯曲或挠曲等变形，影响运动部件的运动精度。常用的指标包括刚度系数和刚度矩阵。③载荷能力，直线导轨的载荷能力是指其能承受的最大负载，通常用额定载荷和静载荷等参数来表示。④寿命，直线导轨的寿命是指其在规定的负载和使用条件下能够保持一定的性能和寿命的时间，通常用工作寿命和预期寿命等参数来表示。⑤摩擦力，直线导轨的摩擦力是指导轨和运动部件之间的摩擦力，通常用滑动摩擦系数和滚动摩擦系数等参数来表示。选择性能好的直线导轨需要考虑多个因素，包括应用环境、负载、速度、精度等方面。
获奖情况
高新技术企业、省级研发中心。
知识产权
实用新型专利4项、外观设计专利1项。
精密电磁阀 比例阀
技术概述
突破比例电磁铁多参数优化、膜片弹簧载荷-形变分析与可动件低摩擦多级支撑结构设计的关键技术，对合作企业产品多型号的阀体和电磁铁进行设计，研发出原理样机，并通过实验探究和仿真分析的方法获得产品位移力和电流力特性对比，形成比例阀实验和仿真分析对比报告。比例阀如图1所示。
图1 比例阀
应用企业案例
余姚市永创电磁阀有限公司已应用。
技术指标/产品性能
在产品关键性能参数（通径、机械寿命、功率、迟滞、压力范围、泄漏率、重复精度）方面可超越或对标国外同类产品。
适用范围
产品可广泛应用于水处理、汽车SCR系统、水景工程、家用电器、空气压缩系统、天然气使用、家业灌溉、消防系统、食品、医疗灭菌、化工机械设备等各类自动化控制系统领域。
知识产权
SCI收录论文10篇、发明专利10项。