项目名称：汽车动力总成全流程数字化制造技术及成套装备生产线
- 上海交大智邦科技有限公司
- 上海市浦东新区南汇新城镇飞渡路66号1幢
- 201306
- 凌琴琴
- 021-58155853
| 姓名 |
凌卫国 |
电话 |
58155853 |
电子邮件 |
xunxi.wang@sh-smartstate.com |
| 区号 |
021 |
邮编 |
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通信地址 |
上海市浦东新区南汇新城镇飞渡路66号1幢 |
金 隼 罗 磊 张继昌 陈 明 向 华 时 轮 唐水龙 张高明 尤 艳
| 专利类型 |
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专利状态 |
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| 申请号 |
授权日期 |
授权专利号 |
| CN 201811199012.6 |
2020-05-29 |
ZL 201811199012.6 |
| CN 201811198117.X |
2020-06-23 |
ZL 201811198117.X |
| CN 201811198110.8 |
2020-06-19 |
ZL 201811198110.8 |
| CN 201811199016.4 |
2020-06-26 |
ZL 201811199016.4 |
| CN 201811386321.4 |
2020-06-19 |
ZL 201811386321.4 |
本项目面向汽车行业提供智能制造解决方案，通过产学研用结合，建立起设计、工艺、装备验证与智能制造技术创新研发体系。研发出汽车动力总成全流程数字化制造技术及自主装备，包括四轴联动、五轴联动高可靠性精密卧式加工中心以及双主轴五联动精密卧式加工中心，并替代进口；搭建了面向轿车动力总成的自主装备集成验证平台，进行长期实际工况可靠性测试验证；面向柔性生产，创造性开发出可自动换刀换夹具的刀夹具智能精准移换平台，采用自由导航和视觉标定技术实现精准定位；创造性开发出数字化工艺一键生成技术，通过三维模型标注对加工工艺进行自主决策规划；发明了自动换产柔性制造系统及方法以及动态自适应排换产管控系统，通过建立实时通讯和系统实时决策，协同调用机床、刀具、夹具及物料，实现多品种变批量混线生产、自动排换产；开发出基于物理数据驱动的全流程数字孪生及全息虚实融合实时交互（HVRT）。共获国家发明专利18项，申报PCT国际专利6项，获实用新型专利13项、软件著作权项8项，论文100余篇（SCI/EI：76篇），企业标准7项。
项目总体技术达到国际先进水平，部分技术达到国际领先，实现了核心技术自主可控。项目成果在多家知名汽车企业实现了成功应用，通过了汽车行业严苛的质量考核。该项目极大的促进了我国自主高端装备、数字化技术的科技进步，有力的支撑了智能制造产业发展。经济效益、社会效益显著。
1）开发出集设计、工艺、装备和工业软件为一体的汽车动力总成数字化柔性制造系统，通过高可靠性精密卧式加工中心、装配单元、测试系统、信息识别与采集系统、清洗单元、立体仓库、工业机器人、换产AGV、物流系统及生产管控系统等搭建出从毛坯到零件总成的全流程数字化生产线，并实现多种异构复杂零件的柔性快速换产；实现了国产数控系统、国产功能部件和国产刀具的批量应用，研发的数字化生产线在高精度、高可靠性方面取得了重要突破，并满足动力总成柔性化及智能化的要求，打造出无人化的“黑灯工厂”。研制的四轴、五轴及双主轴高可靠性精密卧式加工中心及生产线，直线轴定位精度≤ 0.005 mm、重复定位精度≤ 0.003 mm，回转轴定位精度5″、重复定位精度3″，平均无故障时间MTBF≥2000小时，工序能力指数CPK≥1.67，综合开动率OEE≥85%，合格率≥99.8%。
2）发明了适于柔性换产的刀夹具精准移换技术及装备，在自由导航、视觉标定、精准找正与定位技术方面形成突破，解决了夹具、刀具柔性调度和自由更换的难题，实现了多种异构复杂零件的柔性快速换产，生产线自动换产时间仅需9分18秒。
3）开发出数字化工艺一键自动生成及云架构动态自适应排换产管控系统，即把待加工对象的毛坯和成品三维模型输入，通过特征识别、机器学习及人工智能技术，实现一键自动生成完整的数字化加工工艺、产线布局和NC程序，能够使工艺规划编制周期压缩70%以上；发明了自动换产柔性制造系统及方法，通过实时通讯、边缘计算技术，解决了协同调用机床、刀具、夹具及物料的难题，实现了生产实时决策，自适应智能排换产。
4）发明了基于数据驱动的工艺流程数字孪生及虚实融合实时交互技术，解决了用PLC等真实物理数据驱动虚拟机床及虚拟生产线的难题，实现了虚实环境下的数字化镜像，使数字孪生与设备及生产状态精确同步，减少了设计差错，缩短了研制周期，实现了“所见”即“所得”。
1）2017年4月，上汽通用五菱汽车股份有限公司与交大智邦、上海交通大学开展合作，整体应用交大智邦和上海交通大学已研发出的数字化技术及自主关键装备等科技成果，共同研制出上汽通用五菱汽车动力总成关键零件国产化加工生产线，加工对象为宝骏510和宝骏310车型用B15发动机缸体，实现了国产加工装备及数字化技术在我公司动力总成生产线上的组线应用。
该生产线已在上汽通用五菱柳州工厂贯通运行，年产能17.5万件，关键工序(曲轴孔、缸孔位置度等)能力指数 CPK ≥1.67，加工合格率≥99.85%，生产线综合开动率OEE≥85%；上汽通用五菱评价：“该生产线自动化程度高、精度和效率高、柔性好，综合性能指标达到国外同类产品的先进水平，可以替代进口。
2）2018年11月浙江鑫可传动科技有限公司与交大智邦签订了“数字化车间-新能源汽车电驱动变速箱加工、装配、测试线”销售合同。该加工、装配、检测一体化生产线以交大智邦自主研发的高端装备为核心，整体应用交大智邦研发出的高可靠性精密卧式加工中心、适于柔性换产的刀夹具智能精准移换平台（特种AGV）、柔性物流技术、数字化工艺一键生成及云架构动态自适应排换产管控系统、基于物理数据驱动的全流程数字孪生等先进科技成果，实现了电驱动变速箱加工、装配、测试一体化的智能制造。
2019年9月新能源汽车电驱动变速箱数字化车间及加工、装配、测试线竣工交付，已完成终验收，运行良好，加工位置度≤0.05，平面度≤0.03，圆度≤0.006，工序能力指数 CPK ≥1.67，合格率≥99.8%。
3）2016年6月上汽通用汽车有限公司整体应用上海交通大学和上海交大智邦科技有限公司（以下简称“交大智邦”）已研发出的数字化技术及自主关键装备等科技成果，特别是在高端数控机床国产化、汽车生产线智能组线、智慧工厂以及智能专项技术等方面进行工程应用。
4）2017年11月交大智邦承担“上海市智能制造研发与转化功能型平台”中“智能制造系统方案和标准的测试及验证环境”项目建设工作。该项目整体应用交大智邦和上海交通大学已研发出的数字化技术及自主关键装备等科技成果，面向智能制造新模式、智能制造行业新标准，建设智能制造系统方案和标准的测试及验证环境。
5）2017年6月23日上海交大智邦科技有限公司（以下简称“交大智邦”）与上海市临港地区开发建设管理委员会签订了《基于汽车动力总成智能生产验证线的智慧工厂建设合同》，整体应用交大智邦和上海交通大学已研发出的数字化技术及自主关键装备等科技成果，为上海市临港建设国内领先、国际有影响力的智慧工厂。
6）项目系统创建了汽车动力总成全流程数字化制造技术的相关理论、方法、工艺、功能部件、整机装备到组线推广应用的完整技术体系。项目成果已推广到汽车、航天（卫星及巡航导弹制造）、航空（航空发动机制造）、工程机械等多个领域应用。
