数控立车切削加工作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20 世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。是制造业中重要工业领域，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等行业的主要加工技术，也是这些工业领域迅速发展的重要因素。为了满足市场和科学技术发展的需要，达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系结构的开放性,数控技术、制造过程技术在快速成型、并联机构机床、机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机、软件补偿精度等单元技术方面先后有所突破。 黑灯工厂”是 Dark Factory 的直译，即智慧工厂，因为从原材料到最终成品，所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的“黑灯工厂”内完成，无需人工操作，所以可以关灯运行，故而得名。智能化才是支撑企业的核心，智慧工厂中员工对智能化设备的掌控能力的要求大大提高，由原来的纯粹单一“操作为主，设备为辅”的角色演变为“设备为主，操作为辅”，需要员工变身为具备全面技术能力的工程师。技术工程师不仅要保证智能化生产线的正常运行，还要保证快速处理生产过程中产生的异常等，而且成为了智慧工厂的“隐形人”，由其在综合考虑效率、成本等因素的基础上决定哪些工作由机器完成，哪些由人完成，实际的生产仍是一个人机协作的过程。基于数字孪生建模、分析、调试、决策和运维等远程管控来实现和保障的。 本项成果的核心是黑灯模式下的动柱式数控机床智能装备及基于云控远程运维平台的加工产线的开发及其产业化，主要是开发中小型数控动柱立式机床智造装备、基于数字孪生驱动的云管控系统及 APP，研制低时延智能控制器并实现产业化。其关键技术是数字孪生驱动的一体化设计、智能控制AI 算法及其控制器和基于物联网的云控远程运维技术。数控机床与智能数字化+物联网+云平台相结合，因此形成的本成果是特有的数字化智能装备（数智装备）。 技术先进性和独占性在于： （1）基于数字孪生的动柱式数控车床的设计制造方法及精密加工自动化流程智能改进技术； （2）基于数字孪生驱动的自感知、自决策、可预测性运维等于一体的黑灯模式智慧工厂的云管控平台及制造服务 APP； （3）全新的基于区域选择性耦合控制的低时延智能控制技术的开发。创新点在于： （1）基于数字孪生模型的动柱式数控机床及其配套生产线的设计制造方法创新； （2）“倒立式五轴车铣中心”实现 5 面车铣复合加工；“动柱式数控立车”技术，X 轴主导轨、X 轴滚动丝杆、X 轴副导轨三者来定位动立柱技术；8-12 工位伺服液压刀塔，加工时换刀快、精度高、故障少； （3）通过内置 K210 智能芯片、SIM8200/8300 和智能传感等核心模块，实现了智能装备间 NB-ioT 和 mMTC 等 5G 物联通讯和人机交互； （4）将多源数控机床运行数据高效融合以及边缘计算与云端一体化，开发制造服务 APP 模块，构建面向制造服务生命周期的云网端管控平台； （5）基于区域选择性控制的低时延智能控制器实现了智能装备之间的网格化耦合控制，结合云网端管控系统及深度学习，构成智能产线。

该设备是培训数控机床上下料机器人操作技巧的一个工作站，通过它能够了解机床上下料机器人系统的基本构成，学习掌握机器人在机床上下料的基本功能，包括由机器人上下料搬运、原材料仓储、加工在线视觉检测、成品库仓库、通讯、多工装夹具快速切换等功能。该设备由上下料工业机器人、原材料仓库、视觉检测、成品仓库、快换装置等组成。

针对目前动力锂离子电池所存在的问题，采用全对称设计理念，严格控制动力锂电池工作过程中的热生成，抑制锂离子电池的热失控，设计出具有高安全性锂离子动力电池。该成果与中国直升机研究所合作，开发了高倍率纯电动直升机用动力电池组，具有功率大、能量密度高、安全性好等优势；并在开发适合于电动汽车用的高能高循环、低成本、高安全性、电动汽车产业发展需求，解决动力电池目前所面临的安全性问题。

公差帮APP是世界上第一款为设计、制造、检测工程师提供精度设计信息交换和知识共享的人端云协同平台。APP用户量世界第一，下载量20万+；企业用户1000+（覆盖80%车企），获得国家标委会TC240和国际标委会ISO TC213推荐，入选工信部2020工业APP优秀解决方案。 本产品是一个典型的产学研国际化合作成果： 教育部“春晖杯”优胜奖：创意产生； 山东省新旧动能转换： 基金支持； 浙江大学山东工研院：孵化企业。 公差帮APP得到了本领域国际和国内顶级专家的认可。在此基础上共同成立了智能公差国际研究中心（CCAT），中心主任是ISO TC213主席Iain教授，现有中、英、法四大研究中心。 四大中心将致力于从人端云协同，推动面向工业4.0的智能化精度设计。通过APP实现AI辅助的工程师赋能式教育；通过APP快速标准化工业产品几何量信息；通过智慧云实现精度知识的沉淀、复用和重构。为工业互联网提供几何量信息的标准化接口。 想要了解更多信息，欢迎下载试用！

与传统中高速电机+减速器驱动相比，采用大转矩直驱电机省去复杂的减速齿轮，简化了驱动系统结构，提高了系统可靠性。为提高电机转矩密度，降低损耗，强化电机散热，课题组在新型电机拓扑结构设计、损耗精确计算及高饱和磁密材料应用等方面做了创新性研究工作。设计的55kW, 2500N·m级轮毂驱动电机在常规液冷散热条件下体积转矩密度达到180kNm/m3.为低速大转矩永磁同步电机设计了专用驱动器和控制器，搭建了低速大转矩永磁同步电机测试平台，对电机的输出转矩特性，过载能力进行全面的测试。

极化控制是提升系统性能、集群化MIMO设计的核心，多功能调控管理一体化技术研究的深入，对于天线这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求，是提升系统性能的硬件核心。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利20多项，具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力，兼顾系统EMC集成化的设计，完成一体化智能化的高端装备制作。 其中，应用于北斗卫星导航系统的多频圆极化微带天线已有不少研究成果，但一般存在带宽窄、尺寸大、馈电复杂等不足。本项目可提供一种适用于北斗卫星导航系统具有较宽频带、馈电简单的双频双圆极化微带天线，主要采用了新缝隙引流技术来进行极化控制。另外，MIMO 共极化多天线结构需占据较大空间，使天线系统成本增大，且各支路的平均接收功率差异变大导致天线单元间的相关系数增大。极化分集技术是在同一单元上采取不同极化来发射或接收信号，不同极化方向上的多径信号仅是部分相关的，因此，可以获得极化分集增益，分集性能与空间分集相当，并可以减少极化失配影响。本项目可提供一种结构简单、在工作频带内端口间的隔离度大于25dB且主辐射方向交叉极化比大于20dB的双极化天线，主要采用了H形缝隙结构来进行极化控制，可应用于WLAN频段的MIMO系统中。     极化的灵活控制对大规模MIMO天线体系是新发展方向、技术含量极高的产品。制作各类天线的材料小型化后用量有限，本身价格一般不超过成品售价十分之一，新设计理念可大大提升系统效率，获取更高的天线特性。从投资的角度，天线批量制作工艺要求并不复杂，采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线，设备寿命较长，在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本，利润极高，需求量大，保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上，前端创新的可以有数亿，属于低投入高回报的产业，核心点在于极化控制及分布设计。 项目投资额视合作关系而定，一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币，后期追加及提成  (不包括厂房等投入)。

依托汽车车身先进设计制造国家重点实验室、国家高效磨工程技术研究中心、汽车电子控制教育部工程技术研究中心、特种装备先进设计技术与仿真教育部国防重点实验室和湖南省汽车模具工程技术研究中心等科研基地，研究成果主要包括：①汽车造型品牌基因的表征、遗传与变异，②基于不确定性分析的车身数字化设计方法，③儿童的碰撞损伤机理与防护方法，④车身用铝镁合金热变形理论与短流程加工技术，⑤车身正向开发自主创新与关键技术集成应用。

一、 项目简介毕业设计是本科教学中的关键步骤，是对学生综合运用知识能力的培养，是学生跨出校门走向社会前所必受的一种科研训练。教育部发出通知，要求各类普通高等学校要进一步强化和完善毕业设计（论文）的规范化要求与管理，围绕选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节，制定明确的规范和标准。因此，特开发高等院校毕业设计管理系统，对毕业设计的过程进行科学的管理，并建立对过程和目标的完整的评价体系。按照毕业设计过程的特点，系统分为双向选题、阶段控制、答辩管理、日常办公、校企交流五个核心模块，涉及学校、学院、教师、学生、企业五个用户角色。其中，双向选题、过程控制、答辩管理是惯穿毕业设计过程的主线。二、 项目技术成熟程度该项目技术成熟，目前已在河北工业大学、华北航天学院、防灾科技学院等多所高校部门进行了使用。三、 技术指标申请软件著作权一项，获河北省教学成果二等奖。四、 市场前景高等院校毕业设计管理系统是高等院校用于毕业设计管理的一个基于 B/S 模式的管理信息平台，研制的总体目标是将网络技术、信息技术、现代管理技术和科学的评价方法相结合，建立毕业设计管理和信息交流平台，以推动高等院校毕业设计管理工作的科学化、规范化，提高毕业设计质量；同时推进 毕业设计与科学研究、技术开发、经济建设和社会发展紧密联系，促进“产、学、研”的进一步结合。五、 规模与投资需求本系统售价8万（包括培训），加上所需服务器、数据库系统软件。总投资预计12万。六、 效益分析该系统面向各大高等院校，可以加强高校学生毕业设计的管理，提高管理效率。也可以推广应用于课程设计、毕业实习等其他教学环节的管理中，具有一定的推广价值。七、 合作方式技术服务、协作开发、提供咨询，具体事宜面议。八、 项目具体联系人及联系方式顾军华，022-60435758，jhgu@hebut.edu.cn九、成果展示