摘要:本项目总投资 16,622.21 万元,其中土建工程 4,325.41 万元,研发软硬件投入4,354.15 万元,研发费用 5,322.45 万元,试制及验证 2,620.20 万元。
1、项目概况
(1)实施主体
本项目的实施主体为博创智能装备股份有限公司。
(2)项目选址
本项目选址为广州市增城区新塘镇新祥路 9 号。
(3)项目投资规模
本项目总投资 16,622.21 万元,其中土建工程 4,325.41 万元,研发软硬件投入4,354.15 万元,研发费用 5,322.45 万元,试制及验证 2,620.20 万元。
(4)建设内容
公司将通过本项目自主研发全新一代自感知、自学习、自诊断、自决策及人机协调的人工智能注塑装备,并进行新一代全电动注塑成型装备研发及升级。本项目主要建设内容包含以下几个维度,一是基于《塑料注射成形过程形性智能调控技术及装备》(国家科学技术进步二等奖)升级研发全新一代人工智能的注塑成型装备(单机);
二是进一步研发注塑产线的自适应控制技术及其自动化生产线,集成注塑成型装备、机器人、智能检测、自动组装、智能包装等搭建具有自主生产、调控与计划能力的智能注塑自动化生产线,提高资源、能源的利用效率;
三是进一步研发人机协调的智能控制系统,与“注塑云”平台实时交互连接,实现注塑成型装备远程监测、检验与诊断服务,生产过程的远程维护预测性维护;三个维度相辅相成,形成全新一代自感知、自学习、自诊断、自决策及人机协调的人工智能注塑装备;四是进行新一代全电动注塑成型装备研发及升级,进一步优化设计电动注塑机传动部件、优化伺服电机技术,降低注塑机生产成本,实现注塑机使用过程的降本增效,提高注射响应速度及注塑良品率。
并进行电动注塑机高洁净方案设计研发,采用全新设计结构,研发无润滑油污染电动注塑机,实现高洁净室生产。
项目主要研发课题如下所示:
研制全新一代人工智能的注塑成型装备(单机):(1)基于塑料注射成形过程形性智能调控技术,进一步研发注塑成型装备的智能感知、决策与执行技术实时感知注塑成型装备工作状态,并进行智能化自主调控,建立基于机理模型或数据拟合方法的动态调控方法;(2)进一步优化注塑成型装备注射、锁模核心部件,提升注塑成型装备的注射精度与开合模重复精度;以及针对新材料新工艺研发一系列专用注塑成型装备,包括 BU-V 系列汽配专用智能注塑成型装备、BU-V系列白色家电专用智能注塑成型装备、环保专用智能注塑成型装备,BI手机专用智能注塑成型装备、BI 医疗专用智能注塑成型装备、BI 光学专用智能注塑成型装备等。(3)进一步研发智能化能耗分析与节能技术通过基于工业以太网现场总线的实现能耗数据采集和传输,建立从能量消耗点到控制层系统的无缝信息流,基于数据研发全过程能耗监控系统与能效智能化分析方法;研发基于能耗采集数据的工序优化、工艺优化方法,减少生产过程能源的浪费;研发高效的加热与冷却方法(如电磁加热、随形冷却技术)、能量回收技术(如冷却水热量回收、开锁模制动回收等),提高能源利用效率。
进一步研制注塑产线的自适应控制技术及其自动化生产线:进一步研发注塑成型装备、机器人、智能检测、自动组装、智能包装等设备集成注塑自动化生产线。包括:智能塑料注射机及周边辅机的自适应调度与控制技术、注塑加热过程的智能化能耗分析与节能技术、基于生产过程的数据分析的智能监控技术、综合考虑设备状态、效率的智能生产调度技术。
依靠传感器数据与人工智能技术的融合,辨识对象的动态变化,建立蒙特卡洛树搜索模型、基于强化学习的自适应超参数定义来进行控制器参数优化,以达到改善和优化反馈控制系统的性能控制,搭建具有自主生产、调控与计划能力的智能注塑自动化生产线,提高资源、能源的利用效率,同时减低人工干预生产的成本。
进一步研发人机协调的智能控制系统(核心技术):(1)进一步基于欧洲 KEBA 品牌注塑成型装备控制器硬件开发全新一代智能控制系统,进一步优化控制系统的人工交互界面;(2)进一步研制控制系统与“注塑云”工业互联网平台的交互内容,将更多的实时采集到的注塑成型装备工作状态数据通过智能控制系统做边缘计算、数据挖掘,降低上云平台流量与算力;(3)全新的人机协调智能控制系统不仅仅实现注塑成型装备控制功能,更是与注塑成型工程师的人机对话终端、互动终端,实现互联网+装备新功能;
(4)全新的智能控制系统集成 3D 与智能诊断系统,织注塑成型装备实时自感知、自检测、自诊断的功能;(5)全新的智能控制系统将研发高精度温度控制方法,解决塑化加热中的非线性、大惯性、大滞后、加热段耦合强所带来的超调量大、稳定性差的难题;(6)利用注塑成型过程的重复特性+“注塑云”平台大数据挖掘,形成高精度的自决策、自适应、自适应参数调整的控制系统,缩短注塑成型装备运行的干周期;(7)研发基于型腔压力、温度等信息反馈的全闭环控制算法,实现塑料熔体流动、冷却过程的精密控制。
新一代全电动注塑成型装备研发及升级:(1)进一步优化设计电动注塑机传动部件,取消传统的同步轮同步带结构,采用伺服电机与传动部件在结构上深度整合模式,降低注塑机生产成本,降低注塑机使用过程的生产能耗,提高注射响应速度,提高注塑良品率;
(2)进一步优化伺服电机技术,采用新式设计结构,从设计端到流水化生产进行全新优化,降低生产成本,提高生产效率;(3)进行电动注塑机高洁净方案设计研发,采用全新设计结构,研发无润滑油污染电动注塑机,实现高洁净室生产;(4)研发多轴联动射台结构,研发大功率全电动射台装备;(5)研发长行程电驱动移模单元,实现大型机移模动作电动化;(6)进一步优化电动机模板结构,实现刚性增强,重量降低,降低生产成本,降低注塑过程能耗。
2、项目建设的必要性
(1)提升公司技术创新能力,增强公司持续竞争力
在注塑成型装备领域,以往的基于单机的注塑成型装备控制过程,受数据存储、传输和分析处理能力的限制,无法突破现有的控制、生产、管理模式。在大数据技术快速发展的环境下,构建注塑成型的数据高速采集、可靠传输、存储、分析、决策的注塑成型大数据环境;
将注塑成型装备生产使用过程数据、工艺数据、故障数据、维修保养等信息全面采集,并进行相关性分析和对数据进行深度挖掘;同时建立深度分析模型,并应用前沿的深度模型搜索与参数自适应技术,突破对注塑成型领域知识的固有模式,形成全新一代自感知、自学习、自诊断、自决策及人机协调的人工智能注塑装备。
(2)把握全电动注塑机发展机遇,满足客户降本增效的需求
随着国家节能环保政策持续趋严,行业内技术更新迭代加速,客户对产品的技术含量、能耗情况、效率水平等均提出更高要求。而全电动注塑机相比传统液压注塑机,具有出色的节能、环保、精密、高效、洁净等性能特点,应用于电子、医疗、汽车等领域具有显著优势。因此,公司急需通过引入高端研发设备,加大全电动注塑机的研发及升级,进一步实现公司在高端注塑机领域的技术突破,把握全电动注塑机发展机遇,满足下游客户降本增效的需求。
为此,公司将通过本次项目购置先进的研发设备和相关软件,引进优秀的专业人才,优化研发环境,积极推进全电动注塑机等高端注塑机产品的研发,顺应全球低碳发展和绿色环保的发展趋势,为客户提供快速及时的产品支持,助力公司实现可持续健康发展。
(2)满足公司发展战略布局的客观需要
公司的发展愿景是成为二板智能注塑机全球领导者。公司紧紧抓住国家鼓励和扶持高端装备制造业、大力推进中国智能制造发展战略的良好政策背景及家电、汽车、建材等下游行业快速发展的契机,将传统注塑行业与物联网和大数据技术相融合,致力于注塑成型智能装备的研发。注塑机行业作为技术密集型产业,对企业的技术研发、生产工艺等有较高要求,需要行业企业加大投入创新资源,提高产品开发、工艺创新能力。
公司不断推进技术革新和生产工艺提升,改善现有产品和新产品的核心技术,本次进行“人工智能注塑装备研发中心建设项目”,购置先进的研发、检测和配套设备等,优化配置现有的技术力量,充分调动、发挥技术人员的积极性和能力,整体实现公司研发实力的提升,不断丰富公司产品结构,增强公司的发展后劲和核心竞争力。
因此,此次项目将为公司的持续创新发展打下坚实的基础,实现行业关键核心技术的突破,是公司实现行业新技术以及基础研发的突破的必要保障,为公司的发展战略提供切实可行的途径,有利于实现公司“成为二板智能注塑机全球领导者”的发展愿景。
3、项目建设的可行性
(1)国家节能环保政策为项目实施提供良好的宏观环境
近年来,我国对生态环境保护重视度持续提升,国家节能环保政策支持力度不断加大,特别是为实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,我国各级政府机构制定诸多政策,引导各产业向绿色产业发展,积极推动节能环保技术大规模研发、应用和推广。
2016 年 12 月,国家发展改革委和国家能源局联合印发了《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,指出发展工业高效用能技术,加强生产工艺和机械设备节能技术研发。深入推进流程工业系统节能改造,完善和推广工业循环利用、系统利用和梯级利用技术。广泛应用原料优化、工业余热、余压、余气回收利用和电厂烟气余热回收利用技术。推行产品绿色节能设计,推广轻量化低功耗易回收等技术工艺。
2021 年 2 月,国务院印发了《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,指出建立健全绿色低碳循环发展经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型;推进工业绿色升级,推行产品绿色设计,建设绿色制造体系。
2021 年 6 月,中国塑料加工工业协会发布《塑料加工业“十四五”发展规划指导意见》,指出推进节能减排及清洁生产技术应用,推进新能源利用,采用环保新材料、新工艺及新技术降低能耗,重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平,为碳达峰、碳中和目标的早日实现打好基础。由此可见,国家推进清洁生产、注重节能环保、倡导绿色低碳生产的发展趋势和政策要求为本项目的顺利进行提供良好的政策环境。
(2)公司深耕注塑成型装备智能制造领域,具备较高的智能化基础
公司充分把握了行业的发展机遇,紧跟政府政策,在技术开发、产品质量与产品认证、市场体系建设等方面打下了坚实的基础。公司经过近 20 年发展积淀的技术经验,站在全球化发展视野,围绕“两化融合”,勇于创新,强力推进中国注塑装备智能化事业的发展。公司已经研发了注塑成型工艺专家系统,初步实现对注塑成型过程知识自动化及故障智能预测与自愈控制。
同时,通过智能设备、注塑设备、自动化技术、自动识别技术等技术的应用,实现整套设备的自动控制和运转;通过信息技术的数据采集、智能分析、信息传递、指令下达、监控和广播等技术的应用,实现对整套设备的控制及各个业务环节的联动,最终形成能够 24 小时运行,具备信息联网功能、远程监控功能和柔性决策功能的柔性智能化注塑成型数字化车间系统。
2017年,公司为美国客户 HANS-MILLCORP.量身定置行业首条全自动大型塑料箱体智能生产线,通过非标自动化方案设计集成取件机器人、质量在线检测系统、贴标装置、码垛机器人、自动打包装置和 AGV 无人小车自动运输等自动化设备,成功研制出全自动大型塑料箱体智能生产线,实现自动化注塑下料-二次冷却-自动化装配把手检测-贴标-码垛-缠膜等全生产流程。
解决了部分缺陷自动检测、生产过程智能监控、装备互联互通与协同等关键技术。突破了产品典型缺陷的专有卷积神经网络结构,从大样本中提取样本图像初级特征(如边缘、纹理),组合形成高级缺陷特征,大幅提高缺陷识别率。
突破了成型过程数据的特征自编码提取模型、产品质量统计模式分析方法,克服注塑成型多工序批次过程中数据时序相关、维度高的难题,实现了生产过程的自动监控。建立注塑成型装备、模具、模温机、机器人、物流等设备的互联互通接口与协议,形成注塑成型自动化生产线,实现无人化生产。因此,公司具备较高的智能化基础将为本次项目的顺利实施提供坚实的保障。
(3)公司发展战略清晰可行
公司积极响应国家智能制造战略规划,致力于注塑成型智能装备研发。凭借多年的塑料成型设备生产经验,在高精密节能环保注塑机方面已具备较强的竞争优势,在国家智能制造发展战略的大背景下,传统注塑行业与物联网和大数据技术相融合已是行业的必然发展趋势,且在家电、汽车、物流仓储等下游行业不断升级和发展的驱动下,智能、大型、节能、精密、高效、联网逐步成为塑料成型设备行业发展的必然方向,公司的战略发展布局契合注塑行业的发展趋势,未来公司将统筹现有资源,聚焦于新一代互联网注塑装备及智能化二板式注塑装备的研发、生产和销售。
公司经过多年的生产实践及技术研发,已具备较强的技术创新能力,在智能制造、二板式注塑机、全电注塑机等领域已取得较为先进的技术成果。公司坚持自主创新并积极开展产学研合作,不断完善创新机制,与香港科技大学、华中科技大学共建“智能装备研究中心”;与华南理工大学、广东工业大学、江南大学共建“云计算和大数据工程技术研究中心”“博士后科研工作站”等多个产学研创新平台,增强企业的技术研发能力及生产工艺改进能力,以实现公司的可持续发展。
公司上市后将运用本次进行“人工智能注塑装备研发中心建设项目”,整合公司现有科研力量,引进国内外先进技术、设备和高端研发人才,提升公司的核心技术水平,继续保持公司产品、技术研发创新能力国内竞争地位,逐步向智能制造转型升级,实现新一代信息技术与先进制造技术的深度融合,为公司未来发展提供新的驱动力。因此,公司清晰可行的发展战略为本次项目的顺利实施提供保障。
4、项目投资概况及进度
5、项目土地情况
本项目选址为广州市增城区新塘镇新祥路 9 号,系公司现有厂区内,已取得相关不动产权证。
6、项目的环境保护
公司将严格执行《中华人民共和国环境保护法》,本项目将新建办公楼作为研发中心办公场所,建成后对环境不会产生破坏,符合国家相关环保标准和要求。本项目建设施工期涉及的环保问题主要包括装修作业过程可能产生的轻微噪音污染、扬尘污染和固体废弃物污染。
本项目实施过程基本无污染物排放,只有空调、服务器、电脑等设备的噪音及工作人员的生活污水、生活垃圾,这些均可通过相应的措施予以治理。因此,本项目的实施不会对周围环境产生重大不良影响,且本项目不属于《建设项目环境影响评价分类管理名录(2021年版)》项目范围,无需进行项目环境影响评价。
7、项目效益分析
本项目为研发项目,可以提升公司核心技术能力,进一步提高公司的竞争优势,提升公司的产品质量,增加产品的附加价值,进而提升公司的持续盈利能力。
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来源:思瀚研究院