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當(dāng)前，“新型工業(yè)化”與“新質(zhì)生產(chǎn)力”作為國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，AI+制造已成為推動制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。這一趨勢體現(xiàn)在生產(chǎn)系統(tǒng)的高度自動化與柔性化、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的深度融合，以及數(shù)據(jù)分析與人工智能在決策支持、質(zhì)量控制、預(yù)測維護(hù)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

汽輪機(jī)是大型發(fā)電設(shè)備的關(guān)鍵組成部分，其葉片直接參與能量轉(zhuǎn)換過程，需要承受高溫高壓以及高速旋轉(zhuǎn)帶來的極端力學(xué)載荷。葉片的設(shè)計與制造不僅是一項技術(shù)挑戰(zhàn)，更涉及材料科學(xué)、精密加工、熱力學(xué)等多學(xué)科知識的綜合運用，生產(chǎn)難度之高可想而之。

上海汽輪機(jī)廠有限公司作為專業(yè)的能源高端裝備提供商，與上海電氣數(shù)字科技有限公司和上海電氣中央研究院共同打造“AI+透平高端裝備葉片部件制造創(chuàng)新應(yīng)用示范場景”。該項目旨在通過人工智能技術(shù)在葉片全生命周期中的廣泛應(yīng)用，重塑葉片的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造和運行維護(hù)模式。

01立足大模型構(gòu)建高端裝備“智”造新基座

面向透平高端裝備葉片部件制造能級提升，以汽輪機(jī)葉片設(shè)計制造的關(guān)鍵技術(shù)與機(jī)理模型為底座，支撐融合通用大模型的行業(yè)垂類模型建設(shè)，并根據(jù)實際應(yīng)用場景開發(fā)多種專用Agent，將人工智能有機(jī)融入汽輪機(jī)葉片設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗及運行維護(hù)的各個環(huán)節(jié)，加速行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，提升行業(yè)競爭力。

AI+透平高端裝備葉片部件制造創(chuàng)新應(yīng)用示范場景建設(shè)框架

02基于大模型打造高端裝備“智”造新場景

在研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)，整合自然語言模型與葉片專業(yè)計算軟件，通過AI驅(qū)動的仿真分析與輔助設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計過程的友好交互。利用大模型分析自動優(yōu)化熱力計算、材料應(yīng)用、強(qiáng)度分析和幾何尺寸數(shù)據(jù)，自動生成葉片模型和工程圖紙。依托AI知識庫和大模型提供的語義融合、智能生成等能力，實現(xiàn)工藝路線卡、工序操作卡、工裝圖紙、數(shù)控程序和質(zhì)檢卡等制造文檔的智能生成，提升葉片設(shè)計的效率和質(zhì)量。

應(yīng)用場景一：AI驅(qū)動的仿真分析與輔助設(shè)計

在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，通過高級智能排程算法引擎，實現(xiàn)葉片智能排產(chǎn)，插單、生產(chǎn)執(zhí)行異?？焖夙憫?yīng)自動重排，預(yù)警信息自動生成。通過AI視覺感知與自動控制技術(shù)相融合，構(gòu)建汽輪機(jī)葉片無人產(chǎn)線，提升葉片加工的效率和質(zhì)量，實現(xiàn)葉片從毛坯到成品的無人自動化加工，包括基于視覺識別的自動上下料、車間智慧物流、質(zhì)檢AI小助手、質(zhì)檢數(shù)據(jù)智能分析、磁粉探傷缺陷視覺識別等AI應(yīng)用。

場景二：基于AI視覺感知能力的自動化生產(chǎn)線

在運行維護(hù)環(huán)節(jié)，通過部署智能傳感器系統(tǒng)和振動與間隙監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)葉片運行的非接觸式、實時監(jiān)控。借助AI技術(shù)和運行數(shù)據(jù)的深度融合，實現(xiàn)對葉片疲勞狀態(tài)和裂紋風(fēng)險的智能預(yù)測，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和異步、鼓風(fēng)危險的智能預(yù)警，實現(xiàn)對潛在故障的智能分析和預(yù)測性維護(hù)，從而保障設(shè)備的穩(wěn)定運行。

場景三：基于AI的葉片故障診斷與預(yù)測性維護(hù)體系

通過融合大模型、人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿科技，搭建面向汽輪機(jī)葉片的大模型平臺。該平臺不僅在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、運維服務(wù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，還代表了人工智能大模型技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的前沿探索。通過整合數(shù)據(jù)驅(qū)動決策、智能化人機(jī)交互、預(yù)測性維護(hù)和數(shù)字孿生等技術(shù)成果，不僅開創(chuàng)了汽輪機(jī)葉片制造的新模式，還為復(fù)雜工業(yè)產(chǎn)品的智能設(shè)計和生產(chǎn)提供了新標(biāo)準(zhǔn)。

AI+制造新體系的實施將通過優(yōu)化模型和算法用于設(shè)計、提升物流庫存效率、優(yōu)化生產(chǎn)排程、實現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)分析檢驗等手段，顯著提升汽輪機(jī)葉片研發(fā)效率30%-50%，縮短生產(chǎn)周期20%，加快定制響應(yīng)30%，半成品庫存周轉(zhuǎn)率提升30%，合格率超過99.9%，同時通過智能決策降低停機(jī)時間，推動汽輪機(jī)葉片制造邁向智能化新階段。

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