发动机行业智能制造规划方案 一 企业基本情况概述 二 项目建设整体方案 三 项目内容介绍 四 项目预算 五 实施进度 六 预期成果 一 目 录 一 企业基本情况概述 企业总体概况 11 33 企业经营状况 22 企业资质荣誉 44 技术团队及研发情况 1 4 企业经营状况 2 3 2017 年，实现工业总产值 13.8 亿元，同比增长 41% 41% ；完成销售收入 13.7 亿 元，同比增长 40% ；生产成品发动机 42.1 万件，同比增长 48% ；销售成品发动机 42.8 万件 , 同比增长 39% 。 2018 年预计销售收入 15.89 亿元，同比增长 15.6 % 。 工业总产值 销售收入 2016 年 9.79 9.79 2017 年 13.8 13.7 2018 年 16.65 15.89 2 6 10 两端孔加工数控机床 1 2 斜切磨床 2 3 荧光磁粉探伤机 1 4 动平衡机 1 5 清洗机 1 6 砂带抛光机 2 合计 8 新建 2 条自动化生产线 1 2 3 4 5 （ 1 ）新建四缸发动机生产线：共 26 台套设备和 4 套桁架机械手。 设备清单 序号 设备名称 数量（台） 10 法兰孔加工机床 1 11 斜切磨床 2 12 荧光磁粉探伤机 1 13 动平衡机 1 14

于系统功能的并行执行，提高系统的处理效率，缩短响应时间。 3 、分散控制系统 生产设备 示教盒 操作台 接 口 计 算 机 感觉系统 与接口 公 用 内 存 一级控制 二级控制 伺服电动机 速度 控制 脉宽调制 放大器 码盘 测速 发电机 伺服单元 图 5-2 分散式控制框图 两级分布式控制系统，通常由上位机、下为机和网络组成。 上位机 工业机器人的驱动系统是直接驱使各运动部件动作的机构，对工业 机器人的性能和功能影响很大。工业机器人驱动方式主要有：液压式、 气动式和电动式。 电动驱动 利用各种电动机产生的力矩和力， 直接或间接地驱动机器人本体以获得机器人的各种运动的执行机构 气动驱动 以压缩空气为动力源驱动， 气动执行机构包括气缸、气动马达 液压驱动 以有压力的油液作为传递工作介质， 实现机器人的动力传递和控制 中，如在冲压机器人。 交流伺服电动机 包括同步型交流伺 服电动机及反应式 步进电动机等。伺 服电动机一般需要 配套伺服驱动器构 成伺服驱动系统。 直流伺服电动机 包括小惯量永磁直流 伺服电动机、印制绕 组直流伺服电动机、 大惯量永磁直流伺服 电动机、空心杯电枢 直流伺服电动机。 步进电动机 包括永磁感应步进电 动机。步进电动机和 驱动器构成步进驱动 系统，一般应用在对

准的车辆。厂内 运输采用新能源车辆（2025 年年底前可采用国六排放标准车辆）。 非道路移动机械原则上采用新能源，无对应产品的满足国四及以 上排放标准（2025 年年底前可采用国三排放标准非道路移动机 械）。鼓励矿山开采及输送环节采用清洁运输方式，使用新能源、 排放阶段更高的车辆或非道路移动机械。 三、重点任务 （一）全面排查明确改造任务。各市对辖区内水泥企业进行 —6— 全面排 —7— 检查无组织排放设施运行情况，通过智能化、数字化建设，实现 无组织排放精准管控。强化运输管理，配备专职人员加强运输管 理，建设门禁和视频监控系统，以及进出厂运输车辆、厂内运输 车辆、非道路移动机械电子台账。具体要求见附件 5。 鼓励企业在超低排放改造时统筹开展减污降碳和清洁生产 改造，积极探索污染物和温室气体协同控制工艺技术。推动原料 替代，在保障水泥产品质量前提下，提高废渣资源替代石灰石比 覆盖原辅材料、燃料、产品及副产品等 运输车辆进出厂区的出入口，对进出车 辆进行照片及视频的采集、校验，实施 进出厂管理，并对采集的数据进行统计 和储存，与生态环境部门联网，实现对 运输车辆和非道路移动机械使用情况 实时监管。建立运输车辆基本信息电子 台账，并对进出厂车辆实施自动记录， 实时保存、更新和上传。运输车辆基本 信息电子台账保存周期不少于 5 年，车 辆进出厂历史记录保存周期不少于 24 个月，视频保存周期不少于

自由度并联机构 3/4 自由度并联机构 2 自由度并联机构 2 、工业机器人的分类 2.2 并联机器人 从运动形式来看，并联机构可分为平面机构和空间机构；细分可分为平面移动 机构、平面移动转动机构、空间纯移动机构、空间纯转动机构和空间混合运动 机构。 按并联机构的自由度数分类： 3 自由度并联机构 并联机器人上下料 并联机器人分拣 并联机器人装配 6 自由度并联机构 1 2 3 4 5 定式和移动式两种，该部件必须具 有足够的刚度、强度和稳定性。 3 、工业机器人的组成和性能参数 3.1 工业机器人的组成 A 执行机构  包括驱动器和传动机构两部分，它们通常与执行机构连成 机器人本体。  传动机构常用的有：谐波减速器、滚珠丝杆、链、带以及 各种齿轮系。  驱动器通常有： • 电机驱动：直流伺服电机、步进电机、交流伺服电机。 • 液压驱动； • ）棱锥型 多工位末端操作器换接装置 4 、工业机器人的结构 多工位换接装置有棱锥型和棱柱型两种形式。 • 棱锥型换接装置可保证手爪轴线和手腕轴线一致，受 力较合理，但其传动机构较为复杂； • 棱柱型换接器传动机构较为简单，但其手爪轴线和手 腕轴线不能保持一致，受力不良。 腕 爪 手 Ɵ1 腕 手腕是连接末端执行器和手臂的部件，它的作用是调整或改变工件的 方位，因而它具有独

下竞争加剧。2024年，受核心板块价格下跌影响，整 体零部件营收增长放缓，同比仅增长2%。其中，乘用 车零部件市场呈现增长态势，销量同比上升7.7%，商 用车零部件市场则同比下降1.0%。当前，“三电”系统 与发动机仍为零部件收入的主要来源，合计占比约 60%，但其增长动能较为有限，整体增长放缓。相较 之下，电子、轮胎轮毂与底盘板块行业分散、规模有 限，但保持超过10%的快速增长，展现出结构性亮点 与较强的发展韧性。 19%，显示出了较强的盈利韧性，头部虹吸效应进一 步凸显。2024年，零部件行业利润加速向头部企业 汇聚，集中度显著提升，其中头部10家企业合计实现 了全行业75家企业利润总额的72%。在动力系统领 域，新能源与传统发动机板块营收规模相近，但前者 的利润水平已达到后者的三倍，展现出更强的盈利能 力。 03 12,647 13,555 16,663 16,944 2021 2022 2023 2024 +7% 随着新能源汽车渗透率持续提升及智能化技术加速 应用，行业内部出现了新能源板块利润显著集中的特 点。同时，智能化相关板块呈现多点开花局面，成为 驱动增长的新引擎。 新能源板块盈利能力最强，新能源和发动机头部集 中效应显著。在新能源板块中，宁德时代在整体版 块收入和盈利的占比分别为80%和92%，其持续以 技术领跑（超充/骁遥电池超级增混/神行PLUS磷 酸铁锂等），以全球本地卡位（欧洲），以品牌升维

姿态传感器 位置传感器 知识库 深度学习 机器人虚拟 反向控制 NC 虚 拟 PLC 虚 拟 伺服传感器 料 人 法 测 环 机 虚 平台实现了由实到虚 —— 以创建 EA211 发动机产线为 例 数据采集 数据主线 数据驱动 迭代优化 虚拟设 备物联 数据映射 数据优化 解决方案与产品——数字孪生的虚拟数字化工厂平台由实到虚 以实际工厂为原型 1:1 构建虚拟工厂 解决方案与产品——数字孪生的虚拟数字化工厂平台虚实共生 实施优化 数据主线 设备物联 从底层自主研发， 具有完全知识产权， 实现自主可控和国产化替代， 解决工业软件“卡脖子”问题 平台实现了虚实共生——以 EA211 发动机产线为例 数据闭环 虚实协同 透明可视 以虚促实 虚拟调试 数字场景 数字孪生 现实世界 数字孪生的虚拟数字化工厂平台产品功能 由虚到实 由实到虚 通过“数字孪生的虚拟数字化工厂平台” 实施的项目可以缩短设计周期 30% ， 减少电气工程师现场调试时间 50% ， 交付时间提前 40% ，实现关键设备数字孪生可视化 100% 。 一汽红旗 VR 发动机智能产线 中车（浦镇）涂装线数字化车间 徐工转台后尾单元智能车间 无人化智能产线

关节空间轨迹规划原理框图 已知作业 轨迹点 轨迹规划 实际作 业轨迹 机器人 各关节角度 运动学 逆分析 驱动机器人 各关节 图 3-24 关节轨迹跟踪控制原理框图 已知作业 轨迹点 轨迹 规划 实际作 业轨迹 机器人 各关节角度 运动学 逆分析 驱动机器人 各关节 传感器 图 3-26 直角坐标空间轨迹规划的 问题 2 、作业空间轨迹规划 图 3-27 作业空间轨迹规划原理框图 规划作 业轨迹 实际作 业轨迹 机器人 各关节角度 运动学 逆分析 驱动机器人 各关节 图 3-28 末端轨迹跟踪控制原理框图 规划作 业轨迹 实际作 业轨迹 机器人 各关节角度 运动学 逆分析 驱动机器人 各关节 传感器 2020/03/23

多机协同的发动机壳体柔性加工与检测 场景解决方案供应商名称 …… 是否成效突出且具备推广价值 □ 是 口 否 联系人及联系方式 …… 场景建设起止日期 …… 场景建设总投资(万元) …… 是否应用人工智能技术 □是(如勾选此项，请描述人工智能技术应用情况，300 字以内) □ 否 场景实例描述(结合要素条件 进行描述，300 字以内，可 配 图 ) 针对发动机壳体加工，搭建多台五轴机床+多台机器人组成柔性加工 多机协同的发动机壳体柔性加工与检测 场景解决方案供应商名称 …… 是否成效突出且具备推广价值 □ 是 口 否 联系人及联系方式 …… 场景建设起止日期 …… 场景建设总投资(万元) …… 是否应用人工智能技术 □是(如勾选此项，请描述人工智能技术应用情况，300 字以内) □ 否 场景实例描述(结合要素条件 进行描述，300 字以内，可 配 图 ) 针对发动机壳体加工，搭建多台五轴机床+多台机器人组成柔性加工

....................................................150 案例二：沈阳航空发动机设计研究所应用 MBD 实现产品的设计模式创新.........156 案例三：西安航空发动机（集团）公司采用 MBD 实现发动机制造创新 ............159 案例四：西安航空动力控制有限公司利用 TC/NX 实现工艺设计模式创新 ........ 案例五：北京动力机械研究所实施 MBD 创新航天行业最佳流程 ......................165 案例六：首都航天机械公司利用 TC 实现三维装配工艺设计和管理的模式创新 ..168 案例七：沃尔沃航空发动机公司利用 NX 知识驱动自动化来打造产品优势 ........170 案例八：ATK 通过标准化的 PLM 战略推进 MBE 能力建设 .............................. 接使用三维标注模型作为制造依据， 开创了飞机数字化设计制造的崭新模 式；R&R 公司开始应用主模型驱动的 技术，以具有 PMI 三维标注的模型作 为单一数据源，贯穿产品研发的各个 环节；GE 航空发动机应用主模型驱动 技术，实现三维主模型与多种具体应 用或任务关联，极大地缩短了产品研 制周期，节省了研制成本；洛克希德.马 丁公司提出了 3D PMI 的计划，通过具 有 PMI 的三维产品模型在产品研制各

数字化营销 电商平台 17 1. 数字化研发 1. 智能工业优化设计解决方案 两类核心问题：正向工程：快速评估设计创意；逆向工程：对于已有产品设计进行优化 汽车行业 叶轮机械 • 发动机动力总成优化设计：燃烧室喷嘴优化、活塞碗形状优化、冷却套优化、进 / 排气歧管优 化、 EGR 系统优化、空气管路优化等。性能更优的部件模型。 • 外气动优化设计：对各类汽车，如微型车、小型车、中大型车、 飞行器外气动优化设计：各类飞行器，如歼击机、加油机、大中小型商用客机、直 升机、导弹等的外气动优化设计。大大缩短现有外气动设计的工作时间。 • 发动机关键部件优化设计：对燃烧室、喷管、涵道、二次空气系统、冷却空气系统 等发动机关键部件、系统进行优化设计。对发动机关键部件进行性能优化。 • 船舶优化设计：传统船型如散货船，邮船，集装箱船的线型优化设计；复杂船型如双尾鳍船型， 双体船，三体船的参数化建模 3D 高速工业摄像机， 进行产线图像采集 • 后端（软件）：一套缺陷图像识别系统 + 大数据分析平台，实现产品缺陷自动缺 陷监测 • 机械臂对接（服务）：缺陷图像识别系统， 打通产线接口协议，驱动机械臂实现产线 缺检自动化、智能化 的优势： • 前端： 3D 摄像头精度 高，识别范围广 • 后端：图像缺陷分析 + 大数据分析端到端解 决方案 • 有多个行业案例 3.1 产品质量管理 :