從自動(dòng)化生產(chǎn)線到智能機(jī)器人，從大數(shù)據(jù)分析到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從機(jī)器學(xué)習(xí)到人工智能的運(yùn)用，智能制造正在不斷推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)進(jìn)入一個(gè)更加智能、高效、可持續(xù)的制造新時(shí)代。

2017-2023年，中國科協(xié)智能制造學(xué)會(huì)聯(lián)合體（IMAC）連續(xù)開展“中國智能制造科技進(jìn)展案例研究”，共遴選出70項(xiàng)“中國智能制造科技進(jìn)展”案例。成果領(lǐng)域涵蓋高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、工業(yè)機(jī)器人、汽車、航空航天、新一代信息技術(shù)、紡織、軌道交通、船舶及海工裝備、能源裝備、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織、建筑焊接等制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域；技術(shù)領(lǐng)域涉及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、人工智能技術(shù)在工廠應(yīng)用、智能制造設(shè)備、柔性智能制造產(chǎn)線、云制造系統(tǒng)、智能工廠、大規(guī)模定制平臺(tái)等。

近期，我們將展示智能制造的科技成果和創(chuàng)新應(yīng)用，感受智能制造帶給制造業(yè)的變革與創(chuàng)新。

現(xiàn)代制造業(yè)高速高精智能感知測控技術(shù)及應(yīng)用

制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。智能感知測控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)我國制造業(yè)智能化升級(jí)的關(guān)鍵，該技術(shù)融合機(jī)器視覺和運(yùn)動(dòng)控制，代替人類的眼睛、大腦和雙手，是人類模仿自身視覺感知能力進(jìn)行自動(dòng)化檢測和控制的重要手段。該技術(shù)對(duì)于增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、提高人民生活水平具有舉足輕重的作用，在航空航天、醫(yī)療、汽車、電子、精密儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求，是提升我國自動(dòng)化加工制造水平、保障產(chǎn)品質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)企業(yè)智慧化升級(jí)改造的前提。然而，智能感知測控關(guān)鍵技術(shù)在不同的應(yīng)用場景仍面臨亟待解決的難題，特別是高速高精智能感知測控技術(shù)的缺失已經(jīng)成為目前制約企業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，其核心算法被列入我國35項(xiàng)“卡脖子”項(xiàng)目。因此，研究和開發(fā)高速高精智能感知測控技術(shù)及系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)我國現(xiàn)代制造業(yè)智能化升級(jí)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大意義。

針對(duì)國家重大需求，在國家和上海市等重大項(xiàng)目支持下，上海大學(xué)聯(lián)合上海電氣集團(tuán)、上海儀器儀表研究所有限公司、江蘇中天互聯(lián)科技有限公司、山東創(chuàng)典智能科技有限公司等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新10余年，聚焦攻關(guān)現(xiàn)代制造業(yè)高速高精智能感知測控關(guān)鍵技術(shù)。其具體的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在：

（1）針對(duì)現(xiàn)代高速生產(chǎn)過程中造成視覺傳感圖像亮度不均、拖尾、模糊等問題，提出了基于局部能量離散水平集圖像子空間定位算法，解決了復(fù)雜場景下模糊圖像的精準(zhǔn)定位技術(shù)，該技術(shù)高速動(dòng)態(tài)檢測精度達(dá)到了0.01毫米。

（2）針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流水線圖像數(shù)據(jù)難以實(shí)時(shí)檢測的難題，提出了基于區(qū)域投影直方圖不變特征的數(shù)據(jù)稀疏表征映射匹配算法，實(shí)現(xiàn)圖像子空間快速搜索，研發(fā)了國內(nèi)首臺(tái)速度1100米/分鐘線纜檢測裝備，性能優(yōu)異。

（3）研制了擁有自主產(chǎn)權(quán)的高速高精智能感知測控系統(tǒng)，解決了車輛緊固件、醫(yī)藥包裝、新能源電池等產(chǎn)線的高速測控難題，實(shí)現(xiàn)了在確保檢測后產(chǎn)品合格率100%情況下，誤檢率小于0.3%的業(yè)內(nèi)最好成績。

目前，本項(xiàng)進(jìn)展已申請(qǐng)國家發(fā)明專利、軟件著作權(quán)等67項(xiàng)，發(fā)起制定國標(biāo)1項(xiàng)，展現(xiàn)了自主創(chuàng)新的實(shí)力和成果轉(zhuǎn)化能力，知識(shí)產(chǎn)權(quán)為項(xiàng)目的持續(xù)發(fā)展和推廣應(yīng)用提供了有力保障。

本項(xiàng)科技進(jìn)展實(shí)現(xiàn)制造業(yè)高速高精智能感知與測控關(guān)鍵技術(shù)的新突破，相關(guān)核心技術(shù)已經(jīng)推廣至國內(nèi)外370余家企業(yè)，應(yīng)用范圍覆蓋線纜高速高精識(shí)別檢測、電池模組生產(chǎn)激光增材制造、元器件檢測和儀表自動(dòng)校準(zhǔn)服務(wù)、醫(yī)用鋁塑蓋高速檢測、車輛緊固件視覺檢測、醫(yī)用膠塞檢測等行業(yè)領(lǐng)域。進(jìn)一步提高了智能制造的效率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了工業(yè)能耗和原料的浪費(fèi)，對(duì)保護(hù)資源和生態(tài)環(huán)境、降低碳排放具有重要作用，成果對(duì)我國工業(yè)測控行業(yè)具有一定的示范引領(lǐng)作用。

研究的高速高精智能感知和測控技術(shù)是制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要一環(huán)，在智能制造各個(gè)領(lǐng)域具有通用性，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)改造的共性技術(shù)?；谠摽萍歼M(jìn)展的系列高速高精智能感知測控系統(tǒng)在上海、江蘇、廣東、浙江、河北、山東等22個(gè)省市獲得成功推廣應(yīng)用，產(chǎn)品應(yīng)用于國防、能源、醫(yī)療、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。在實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值、新增利潤以及為國家貢獻(xiàn)新增稅收方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著近年來國家相關(guān)政策的出臺(tái)，市場對(duì)高速高精智能感知和測控技術(shù)需求規(guī)模快速提升，預(yù)計(jì)2025年我國智能感知測控裝備產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到1萬億元以上，高速高精智能感知測控技術(shù)及應(yīng)用將為企業(yè)帶來超過千億元經(jīng)濟(jì)效益以及巨大社會(huì)效益。

現(xiàn)代制造業(yè)的高速高精智能感知測控技術(shù)，聚焦解決我國制造業(yè)在智能化升級(jí)中的關(guān)鍵技術(shù)難題、提升整體競爭力。通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從理論研究到實(shí)際應(yīng)用的突破，推動(dòng)我國制造業(yè)的自動(dòng)化和智能化水平。