高端制造装备协同创新产业园工程项目立项可行性分析.doc ㊣ 精品文档 值得下载

发展能制造装备，推进其在 制造业中的应用，可大大提高制造过程的自动化和智能化水平，大幅度提高生产效率， 降低能源资源的消耗，提高产品技术水平和质量。

三建立高端制造装备与技术协同创新产业园意义重大 因此，加快建立支持区域发展的高端制造装备与技术协同创新产业园意义十分重 大破解多学科交叉创新链条衔接产学研用合作的综合性难题，走智能制造装备 自主创新之路，打破国外的技术封锁和限制，确保我国的产业安全和国防安全在制 造装备领域，培养和造就大量有创新意识团队精神和实践能力的高素质高端人才， 为实现年跻身创新型国家人才资源强国目标作出贡献突破我国制造装备产业的技术瓶颈，用智能制造技术提升和改造传统制造装备，支撑我国高端装战略新兴产 业的发展，实现我国高端装备制造业的跃升发展创新发展节能降耗减排的智能 制造共性技术，并在相关产业中加速推广，才能保证我国相关战略性新兴产业发展及 传统产业的提升，促进我国由中低端制造大国向高端制造强国转变。

二承建单位基本情况 牵头高校华中科技大学在智能制造装备方向上智能化与数字化特色鲜明，国 内影响力较大，并善于与企业合作。

早在年，就建有智能制造技术教育部重 点实验室，年升格为国家重点实验室。

早在年，就主持国家自然科学基金 重点项目智能制造技术基础，年主持项目数字化制造基础研究， 年获滚动支持。

所依托的主体学科机械工程学科是华中科技大学创始学科之。

年成为 首批机械工程级国家重点学科，拥有机械制造及其自动化机械电子工程机械设 计及理论个二级国家重点学科，处于国内领先水平。

建有数字制造装备与技术国家重点实验室国家数控系统工程技术研究中心国 家支撑软件工程技术研究中心制造装备数字化国家工程研究中心等个国家级 科研平台，科研实力雄厚。

已经聚集了批院士千人学者长江学者国家杰青领衔的优秀团队，包 括名科学院院士名工程院院士名中组部千人学者名长江学者名国家 杰青名教育部新世纪优秀人才拥有基金委高性能数字制造装备的基础研究 创新群体和教育部数字化设计与制造创新团队，解决重大需求的能力较强。

先后研制出激光切焊体化加工装备全身伽马刀数控曲轴磨床重型七轴五 联动车铣复合加工机床高性能标签封装装备系列化检测装备等。

三方案及建设规模 高端制造装备协同创新产业园以华中科技大学制造装备数字化国家工程研究中心和华工制造装备数字化国家工程中心有限公司为主体建设。

采用以国家高新项目及 其研究成果为核心驱动，集中高中低层人才和技术骨干，形成成以技术带动产业 产业驱动技术队伍实施目标项目促进协同的产学研多位体的园区模式。

围绕高端装备的三大关键技术和装备感知驱动控制，布局园区的产业和创 新。

依托学校和工程中心承担的国家和省市重大科技项目，如数控重大专项 重大专项重大科学仪器专项数控代专项等，形 成基础突破应用领先服务优越的创新模式。

产品方案 高速曲轴磨床及其附件 该产品技术是华中科技大学与孝感市长期合作的项目，获得包括国家科技进步二 等奖在内的多项奖励，年产值已达万元。

进入园区后，进步开发凸轮轴 磨床曲轴铣磨床曲轴凸轮轴表面淬火机床曲轴凸轮轴探伤机床高精膛床等， 形成以汽车曲轴为主线的产业链，处于行业领先水平，提升产能和服务能力。

二高速高精电磁无损检测装备及其附件 该产品技术是华中科技大学长期研究的项目，获得包括国家发明奖在内的多项奖 励，年产值已达万元，生产车间。

进入园区后，结合电磁探伤的领 先技术，开拓汽车行业的自动化探伤产品的开发和生产，研发取代曲轴凸轮轴磁粉探 伤的数字化探伤机床取代轴承钢珠滚子轴承座等磁粉探伤的数字化探伤机床 汽车生产过程的测量和检测设备等，保持在石油煤矿行业领先水平，拓展汽车制造 业的探伤设备与服务能力。

提升产能和产品规模。

大量出口国外设备。

三圆锥滚子轴承全自动数字化装配线 随着我国机械工业和汽车工业的发展，特别是中国成为世界的加工中心，国外供 应商在中国不断地加大采购力度，对圆锥滚子轴承的产量和质量都提出了更高的要求。

进入二十世纪后，我国轴承制造商对轴承的自动生产线要求日益迫切，现在劳动力紧缺和劳动力成本的大幅提高进步加剧了轴承行业自动生产线扩展的趋势。

全自动圆锥滚子轴承数字化装配线，在襄阳汽车轴承股份有限公司的开发成功， 成为国内第条全自动数字化的圆锥滚子轴承装配线。

该装配线为高科技产品，采 用电子技术计算机技术光学技术与机械技术相结合，改变了国内传统的手工装配 模式。

该装配线采用计算机数字化检测技术，首次同时检测了圆锥滚子轴承七项参数 漏滚子摩擦力矩装配高内圈径向跳动内圈轴向跳动外圈径向跳动外圈轴 向跳动。

该装配线为绿色环保产品，环保设计，无污染。

为了扩大全自动圆锥滚子轴承数字化装配线的销售，全自动圆锥滚子轴承数字化 装配技术可以转化为多种形式的产品，满足不同厂家的需要，降低产品价格，占领更 多的市场。

该项目公司经营目标为全自动圆锥滚子轴承数字化装配线，每年销 售条，稳定到每年条以上的水平简易自动提出了更高的要求，以及劳 动力紧缺和劳动力成本的大幅提高，加剧了轴承行业自动装配线扩展的趋势。

我国圆 锥滚子轴承磨加工自动生产线占产量的以上，对圆锥滚子轴承自动装配线的需求 热来热迫切，预计年内将占产量的以上，需自动装配线条左右，预计年内将占产量的以上，需自动装配线条左右。

所以，圆锥滚子轴承自动装配线处 于发展的起步阶段，市场前景良好，谁先抓住机遇，谁就会占领这市场。

主要竞争对手强在该技术之前，国内全自动圆锥滚子轴承装配线完全依靠进 口，年国内有家半自动手工圆锥滚子轴承装配线。

主要情况见表。

表 序号生产厂家使用单位特点价格万元占有率 日本苏联洛阳轴承股份有限公司 全自动单参 数检测 条 宁波江北菲斯特 机械有限公司 重庆长江轴承工业公司 半自动手工 装配 条 华中科技大学襄阳汽车轴承股份有限公司 全自动全参 数检测 税前条 利润高该技术带来的超额利润见表。

表 序号名称简称 价格 万 成本 万 利润 万 技术 利润 万 每年 销售 条 合作 年销售 条 总技术 利润 万 圆锥滚子轴承 全自动全参数 检测装配线 完整版 圆锥滚子轴承 全自动装配线 简装版 圆锥滚子轴承 全自动多参数 检测装配线 检测版 总超额技术利润万 四高精度制造计量测量器具与仪器该项目已获得年国家重大科学仪器专项。

也是工程中心仪器系的主攻方向， 已有成熟的仪器和技术。

目的意义 随着科学研究和先进制造技术发展，产品表面形貌与结构越来越多样化，由传统 工程表面，发展到越来越多科学表面，如生物表面表面表面能源器件 表面信息存储表面结构光学表面功能表面等，由平滑表面发展到结构性表面， 由简单几何表面发展到自由曲面，由毫米微米尺度形貌发展到纳米尺度形貌，精度要 求也越来越高。

我国多项重大工程国家重大专项项目的研究中，离不开高端表面形貌与结构测 量仪器。

如星空探测点火工程同步辐射工程中，诸多超精密平面和曲面镜面的制 备，需要既有纳米分辨率又有大范围的表面测量分析手段来进行质量监测和控制 在我国重大专项高档数控机床与基础制造装备专项中，迫切需要大范围高精度自由 曲面综合测量分析系统，以用于精密加工工艺分析在极大规模集成电路制造装备 及成套工艺专项中，要求能对微结构和微纳形貌进行测量分析的的仪器系统。

另外有 如光伏器件通讯器件生物医学领域的研究中，也面临多样的表面形貌测量 分析需要。

本项目针对我国重大工程和重大专项研究及先进制造科研领域多样化表面形貌 测量分析和评定不断提高的现实需要，及我国表面轮廓测量仪器产品处于低水平， 表面形貌三维测量仪器产品尚处于空白的现状，提出研究开发系列高端表面形貌测量 仪器。

系列高端表面形貌测量仪器的开发，对于满足诸多领域表面形貌和结构的测量 分析需要，具有重要意义。

仪器开发方案及技术路线 本项目拟开发高端表面形貌测量系列仪器，包括大范围触针扫描表面形貌综合 测量仪白光干涉垂直扫描表面形貌综合测量仪可溯源原子力探针扫描显微镜。

技术路线如下 首先研究表面形貌测量系列仪器的共性技术支撑，包括基于双正交衍射光栅干涉 的共基面二维位移同步计量扫描工作台，粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术， 多样性表面形貌与结构的特征提取分析技术。

其次，采用相位光栅干涉技术，研发触针扫描位移传感器，并基于音圈电机测力控制设计，建立微恒力触针扫描表面形貌 测量传感器研究迈克尔逊白光干涉技术研究白光干涉垂直定位计量技术。

在此基 础上，开发大范围触针扫描表面形貌综合测量仪，白光干涉垂直扫描表面形貌综合测 量仪及可溯源原子力探针扫描显微镜。

具体各部分技术方案如下 共性支撑技术研究 基于双正交衍射光栅干涉的二维位移同步计量 当束准直激光束垂直入射到栅线和工作面都互相平行的两透射正交衍射光栅， 它被它们多次衍射，在栅线方向产生衍射干涉特征。

且干涉特征周期变化对应光栅相 对移动。

通过两个光电探测器同时对两正交方向干涉条纹分析计数，便可同时得到光 栅相对位移，从而实现二维位移同步测量。

粗精两级驱动大范围垂直扫描及控制技术 即通过压电陶瓷精驱动，电机粗驱动，辅助计量系统和粗精耦合控制，实现粗精 两级扫描驱动，完成大范围高精度