成果名称: 工业装备可靠性设计技术服务中心
完成单位: 广东省科学院智能制造研究所
主要人员: 陈敏,张华伟,石卫卫,郭伟科,罗良传,黄栋,梁澜之,殷术贵,陈浩
介绍: 1.课题来源:广东省省级科技计划项目技术交易体系与科技服务网络建设领域计划,项目编号2015A040404038。课题背景:装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业,而工业装备是装备制造业的核心和基础。我国工业装备与世界先进水平相比,存在故障频率高、寿命短、性能不稳定、可靠性水平偏低等突出问题,导致我国工业装备市场竞争力不强。而现代工业装备性能参数日益提高,结构日趋复杂,使用场所更加广泛,对产品可靠性的要求越来越高。所以,开展可靠性设计技术服务,提高工业装备的可靠度是从制造大国走向制造强国的重要途径。
2.技术原理及性能指标:根据企业需求建立完善的工业装备几何模型,同时结合装备的结构分布、材料、运行工况和性能指标,综合应用优化设计、动力学分析、数值仿真设计等现代设计方法,开展动态可靠性设计、可靠性优化设计和可靠性数值仿真。然后应用可靠性试验验证产品的可靠性,并依据试验结果改进产品的设计,得到最优结果。
(1)项目构建了工业装备可靠性相关技术的服务流程,积累了大量材料模型数据,大大提升了本科研机构后续的研发、技术服务以及应用推广等能力。项目期间,服务中心通过为相关企业提供机床关键零部件高速电主轴温度场优化设计以及可靠性试验验证、汽车发动机支架的拓扑优化、循环流化床锅炉燃烧多物理场耦合过程仿真模拟、海洋平台起重机可靠性寿命评估研究、SCARA机器人机械可靠性技术研究等技术服务,开展了动态可靠性技术研究、可靠性数值模拟技术研究、可靠性试验设计研究和测试验证、可靠性设计与优化设计联合技术研究,建立了一套基于可靠性数值模拟、可靠性试验、失效模式与后果分析(FMEA)及可靠性设计与优化技术的工业装备可靠性预测和可靠性提升的评估方法,总结出面向工业装备产品的可靠性设计与优化服务流程。在完成技术服务的同时,积累了大量的技术经验和材料模型数据,为服务中心的发展打下坚实的基础,并可作为共性技术在其他产业领域加以推广应用。
(2)项目以工业装备为对象,打造了一个良性高效、开放性、可扩展的技术服务中心,可提供用户个性化的可靠性工程技术服务。通过项目建设,服务中心借助可靠性数值模拟技术、可靠性试验设计与测试验证技术、可靠性分析与评估技术、可靠性设计与优化技术,对产品的外观、工艺、形态、表面处理、结构、效果图、可靠性管理、产品维护等方面进行设计和优化,满足企业的各种要求,帮助企业提升产品的技术附加值,提高竞争力。在工业设计的同时,结合可靠性强度校核、结构稳定性分析、结构静动态力学分析、多目标多学科优化、结构优化分析、可靠性分析与评估、疲劳寿命分析、抗冲击分析、碰撞跌落分析、热分析及热力耦合分析、减振降噪分析、屈曲分析、模流分析、结构-热-流体等多场耦合分析、流体分析、可靠性试验设计、可靠性设计与优化等可靠性相关技术,大大提升产品的质量水平和可靠性性能。同时,依托广东省智能制造研究所与广东省科学院下属各研究所、广州超算、华南理工大学等高校科研院所紧密合作,不断拓展合作伙伴和服务客户,推动可靠性技术在工业装备中的应用。服务中心可为企业产品提供个性化的技术服务,可提供可靠性技术相关的培训,具有很高的开放性、可扩展性。该服务中心的建设对于促进可靠性技术在工业装备产品中的应用,提升工业装备产品的可靠性、安全性、耐用性和经济性具有重要作用。
3.技术的创造性及先进性:(1)建立一套基于动力学分析、优化设计和可靠性数值模拟的可靠性预测和设计方法,从而解决工业装备可靠性差的技术瓶颈。(2)建立良性高效的运行机制,充分整合广东地区科研机构、高校、企业的优势资源,合力为广东省装备制造产业服务。(3)建立开放性、可扩展的技术服务中心,提供用户个性化的可靠性工程技术服务。
4.技术的成熟度,适用范围和安全性:研发技术成熟,建设了一个面向省内乃至全国工业装备的集工业装备结构设计、工业装备数值模拟、工业装备可靠性测试、可靠性分析与评估为一体的可靠性技术服务中心,服务范围广,可靠性程度高。
5.应用情况及存在的问题:项目期间,中心共为广州昊志机电股份有限公司、广东仕诚塑料机械有限公司等24家企业提供可靠性相关技术服务。
6.历年获奖情况:无。
批准登记号:
登记日期: 2024-10-09
研究起止时间: 2015-09-01至2018-06-30
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2021-07-07