supOS 工业操作系统

supOS是蓝卓数字科技有限公司自主研发的拥有国内自主知识产权的工业操作系统,其核心是为工厂提供数字化转型的统一数据底座。supOS工业操作系统把不同的设备和生产系统数据汇聚在同一个平台上,把传统的工业软件转变为运行在平台上的轻量化的工业APP,供制造企业按需下载使用,以“平台+APPs”模式重构传统工厂生产模式、运营模式和管理模式,构建新一代智能工厂新范式。 supOS工业操作系统以工厂数据/信息全集成为基础,构建多元对象化工业数据湖,企业用户可通过平台内置的APP开发平台,实现生产控制、生产管理、企业经营等多维、多元数据的融合应用; supOS工业操作系统同时提供了对象模型建模、大数据分析和人工智能应用、场景化分析服务、智慧决策和分析服务等功能,以集成化、数字化、智能化手段解决生产控制、生产管理和企业经营的综合问题,打造服务于企业、赋能于工业的智慧大脑。通过supOS工业操作系统,可把工业企业中的设备、生产线、车间、检测与控制设备、智能产品、服务,甚至生产链上下游紧密地连接融合起来,帮助企业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造业体系智能化。目前, supOS应用覆盖20多个行业,包括石化、化工、建材、冶金、精细化工、制药、电力、园区、水务、离散等,实现4000多家工业企业接入。

蓝卓数字科技有限公司

天河显式动力学数值模拟软件

“天河显式动力学数值模拟软件”是通用型核心CAE软件，突破了高精度、高效率、强稳定核心求解技术及大规模并行技术,支持多维度、多介质、多物理场复杂工况模拟,可实现通用全流程一体化仿真，源代码全部自主且行数超过百万。在功能上实现国际对标,其中模拟精度、计算性能、材料库等方面处于国际先进水平,支持在多种计算平台及国产超级计算机部署,可实现国产化替代，特别在爆炸冲击数值模拟领域解决工业软件卡脖子问题。 该软件用于产品研发设计、结构及工艺优化、性能预测、问题溯源、安全生产评估等环节，快速提升研发效率,降低研发经费,也可针对高危作业的应急预警与安全防护,完善防控与应急措施。团队与中国飞机强度所合作,针对飞机结构抗乌撞与航天器破片高速冲击进行模拟,从结构和材料两方面指导结构设计与优化。与海洋石油工程股份有限公司合作,针对海底管土作用、管道落物冲击等流固耦合复杂场景进行模拟,评估管道损伤程度,制定海管设计与铺设方案。与中国恩菲工程技术有限公司和天津港信息技术发展有限公司合作,针对爆破开采、城市大规模安全防护等场景开展虚拟实验,指导危化品存储使用及人员/仪器安全风险评估。

国家超级计算天津中心、中国人民解放军国防科技大学、先进计算与关键软件(信创)海河实验室

高性能复杂铸件控形控性工业软件及关键技术

高性能复杂铸件是国家关键领域高端装备的重要基础,以航空发动机机匣、航天发动机出口管等为代表的高性能复杂铸件是国家急需。传统合金材料设计方法,以及“经验+试错”的工艺设计与“人工纸质+电子表格”管理模式难以满足此类铸件的生产要求,铸件缺陷多、性能不达标。为此,本项目组在多项国家自然科学基金等项目支持下,研发了面向高性能复杂铸件系列新型轻合金材料与控形控性工业软件,成果应用于轻合金高性能复杂铸件生产企业,并推广至黑色金属复杂铸件生产企业等百余家单位。研发的华铸CAE、华铸ERP在与国际著名软件竞标中多次中标并出口国外,保障了航空发动机机匣、航天发动机出口管等关键铸件的高品质生产,满足了高端装备对高性能复杂铸件的急需。项目获软件著作权25项、授权发明专利34项、发表论文211篇、出版著作 4 部。 华铸“1+N”数字化创新平台在航空航天等领域得到典型应用,成为航材院标杆,引领了行业发展,实现了铸造技术由传统“经验+试错”模式到现代“数字化+信息化”模式的变革,使铸造从经验走向了科学。

华中科技大学

基于工业互联网模式的多物理场通用仿真平台

基于工业互联网模式的多物理场通用仿真平台,具备自主可控的隐式结构、显式动力学、流体、热、低频电磁、商频电磁、多体动力学等通用求解器,支持多物理场耦合仿真。在统一友好的环境中为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。同时,作为仿真PaaS平台,其内置的APP开发器支持用户以无代码化的方式便捷封装全参数化仿真模型及仿真流程,将仿真知识、专家经验转化为可复用的仿真APP。作为根技术平台,为面向行业的工程模块和面向场景的仿真APP开发提供了底层支撑。 基于通用仿真平台，已为电子电力、石油石化、航空航天等十余重点行业的数百家单位提供了自主仿真软件解决方案。如在电子信息行业,在自主通用仿真平台基础上开发的Simetherm软件是一款全面对标国际主流软件、实现自主化替代的电子散热仿真软件，能够通过“搭积木”的方式快速建立电子系统的热分析模型,实现对复杂电子系统的热可靠性分析,已面向相关行业和领域开展规模化应用。在石油化工领域,基于仿真平台开发了一款独立自主的、面向LNG储罐设计的有限元分析软件,具有各种通用功能模块和LNG储罐设计仿真的专用功能模块,可实现储罐系统全参数化建模、自动化仿真、规范校核的一体化流程,已面向中海油集团和相关行业开展规模化应用。

北京云道智造科技有限公司

全链条高温应变传感器研制-标定-检测-补偿技术

技术团队发明了全链条高温应变传感器制备-标定-检测-补偿成套系统与方法。通过敏感材料细晶化,提高了高温应变传感器使用温度,研制出自由框架丝栅式高温应变传感器;提出了四点弯等应变反馈控制位移、力值加载及智能功率温度控制方法,开发了高温应变传感器特性参数标装置;提出了温度参数对实测应变修正补偿时变模型,开发了高温应变精度修正软件,独创了高温应变传感器稳定化处理规范,实现了高温应变高精度测量。 在航空航天、交通能源、冶金、石油、化工等国家经济与国防建设的重要领域中,很多材料构件服役处于高温复杂环境。本项目实现了接触式高温应变测量全链条技术的完全掌握与高温应变测量精度、一致性等方面的提高。技术团队已形成完善的接触式高温应变测量实验解决方案,在感应加热、疲劳试验机加载条件下开展了涡轮叶片高温应变测量;在某柴油发动机缸盖火力面以及排气管上完成了高温应变测量实验;使用自制的焊接式高温应变片在某发动机关键部件上完成了高温应变测量实验考核。技术团队开发了高温应变传感器参数标定装置系列产品,服务于多项国家重大仪器设备开发专项、国家重点研发计划等项目,还为国内多家企业提供了高温应变传感器标定服务,获取了应变传感器关键特性参数。

北京科技大学

自增压燃烧关键技术

自增压燃烧技术是一种高效的先进燃烧方式，燃烧速率极快，具有自增压作用，能在常温、常压填充的燃烧室内产生较高的燃气压力及燃气温度。利用自增压燃烧技术的发动机是一种利用增压燃烧在环形燃烧室内连续旋转传播产生推力的动力装置。相比于现有的飞行器动力装置,自增压发动机具有热循环效率高、单位推力燃油消耗率低、结构简单紧凑、比冲高、推重比大、工作范围宽等优势，被公认为是很有潜力的下一代动力技术。 自增压燃烧技术的发动机有重量轻、结构小巧、模块化、可变推力等优点，可作为空间发动机应用于空间卫星精细姿轨控制和位置保持、变轨道持续推力供应。可应用于微小型发电设备。现有微小型发电设备采用小型燃气涡轮发动机技术，压比较低，热效率低，且尺寸小导致燃烧效率低。采用自增压燃烧后,燃烧效率将大幅提高,预计能从20%提升至40%以上,具有广阔的应用前景。

清航空天（北京）科技有限公司

全场景电力规划运行决策平台

针对新型电力系统高精尖产业规划及数字基础服务需求，面向电力发展供应侧高比例新能源随机性、需求侧用能形态多样化、新技术发展路线与突破时点不确定性、减排与安全-发展-成本等重大关系难统筹等挑战,团队攻克了基于气象数据的新能源随机特性模拟技术,构建了经济一能源-环境交互的电力“双碳”转型路径优化模型,建立了考虑源荷多重随机性的精细化鲁棒运行模拟模型,开发了全场景电力规划运行决策平台,在服务能源转型、行业发展、产业培育与政策分析等方面取得良好应用,并面向国家部委、地方政府、行业企业等不同主体实现多层次推广应用。 平台集成进入国网新能源云平台，常态化支撑 27 个省公司电网规划和新能源消纳滚动测算，每年开展1万余次计算,形成上百份规划与运行分析报告。被国家核电中心、中关村储能产业联盟引入测算核电发展规划和储能需求;为世行储能贷款评估提供量化支撑;被国电投、华润等引入开展可再生能源规划;支撑内蒙古、安徽、青海等政府开展可再生能源规划及外送研究。作为核心模块在多个行业级平台集成应用,链接规划、设计、运行全链条,助力发电企业、设备厂商、运维企业等互联互通，实现电站智能化规划和运行分析。当前正依托技术和数据优势，延伸开发地区/行业碳排放分析与核算等模块,为培育减碳产业提供数据服务与技术支撑。

国网能源研究院有限公司

原子层沉积(ALD)纳米制造技术

原子层沉积(Atomic layer deposition, ALD)技术是一种基于有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术,可以制备包括氧化物、氮化物、硫化物、金属和聚合物在内的多种超薄薄膜(纳米级),在几乎所有类型的衬底表面精确数字化和可重复的控制薄膜厚度、均匀性、成分及保形性。ALD因其特有的技术优势已成为泛半导体工业领域的核心微纳制造技术，并且在新能源材料、催化、纳米材料等众多领域展现出广阔的应用前景。 ALD 技术的实现需要借助先进的原子层沉积设备，随着适应各种制备需求的商品化 ALD设备研制成功, ALD这种产业基础技术受到科研界和产业界越来越多的关注。当前ALD技术的应用场景主要包括: 1.高端科研仪器设备: 自主研发的ALD高端科研仪器设备主要面向高校和科研院所,可开展包括电子器件、新能源、纳米材料、催化等众多领域的基础与应用研究;2.泛半导体产业:面向高端芯片、电子器件、太阳能光伏、照明及显示领域,开展高品质介质层薄膜的开发与制造,提升器件综合性能; 3.新能源产业:面向锂离子电池电极材料、量子点、高性能催化剂、特种粉体材料等领域，开展表面修饰层的设计与可控合成，改善材料表面理化性质，提升材料应用性能。当前ALD技术在高端科研仪器设备和泛半导体产业等应用场景已基本实现工业化应用,在新能源产业等应用前景光明。

西安近代化学研究所 原子层沉积表面工程与纳米制造技术团队

高性能 MOEMS 晶圆制造技术

高性能MOEMS晶圆制造技术主要针对准静态MEMS微镜、MOEMS扫描镜等MOEMS产品的晶圆制造领域。经过中国兵器工业第二一四研究所科研技术团队的不懈努力,先后突破了仿真设计、工艺制造、封装测试等方面的关键核心技术,建立了国际先进、具有自主知识产权的垂直不等高驱动器制备技术体系,实现了光衰减器、光开关阵列、可调光滤波器、MOEMS扫描镜等产品的研发生产,部分产品已实现国产化替代,产品可大规模应用在激光雷达、5G光通信等领域。 经过多年研究工作的进行，成熟的 MOEMS产品已经应用在光通信、远距离通信、微小卫星、工控系统、家电以及大型投影设备等消费类电子产品中,而高性能MOEMS晶圆制造技术是MOEMS器件制备的关键手段。高性能MOEMS晶圆制造技术已成功应用于光开关、光衰减器、MOEMS扫描镜等MOEMS器件产品的研制和批量生产,这些产品是用于光交叉、智能光束控制和扫描成像的核心芯片,在5G通信、MOEMS激光雷达、无人驾驶、智慧工业等新基建产业具有广阔的发展前景,多项技术和产品填补国内空白。MOEMS器件主要应用领域有三个方面:激光扫描、光通讯、数字显示。激光扫描主要可用在激光雷达、3D摄像头等;光通讯主要指光分插复用器、光衰减器等;数字显示指高清电视、激光微投影等方面的应用。

中国兵器工业第二一四研究所

面向全国产化应用需求的高端压力传感器

本技术涉及高精度硅谐振压力传感器与高温硅压阻压力传感器两大系列产品。其中，高精度硅谐振压力传感器采用了目前最先进的谐振检测技术,通过检测因应力变化而产生的频率的变化,实现温度范围-55℃~ 85℃,全量程综合精度0.01%FS的产品研制,处于国内领先水平。高温硅压阻压力传感器采用基于SOI工艺的惠斯通电桥技术方案,通过检测电阻阻值变化即可实现压力的测量。公司已具备从芯片设计、制作到整表级封装、测试的全流程能力,目前已实现耐温200℃的多量程谱系产品。 硅谐振压力传感器目前已广泛应用在航空领域的大气数据系统、备份仪表系统、座舱环控系统等，涉及多个主力机型。在大气数据系统、备份仪表系统中，该传感器用于测量高度、空速、攻角和侧滑角等信息。在座舱环控系统中,该传感器可监测座舱压力、座舱余压和座舱高度变化率等环控参数;在大气数据仿真系统中,该传感器作为压力基准,可对其他压力设备、传感器进行修正,用户涉及太航压测等。另外,该传感器正在气象监测、流程工业、海洋探测等民用领域积极推广试用,助力民用高精度压力测量领域的自主可控进程。硅压阻压力传感器目前已在航空液压测量、弹射救生领域实现有效占位。在液压测量领域,该传感器用于监测舵机中作动器液压油的压力;在弹射救生领域,该传感器用于测量弹射座椅、降落伞的高度信息,应用场景十分广泛。

西安思微传感科技有限公司