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10月19日,2020世界青年科学家峰会乐清分会暨首届智能电气产业人才节顺利举行。本次乐清分会举办了院士主旨报告、高端技术研讨会、人才项目洽谈对接会等系列活动,内容丰富、形式多样。乐清将以峰会为桥梁纽带,聚天下英才而用之,招引新创业项目,打造世界级先进电气产业集群。

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开幕式现场,“人才设摊、企业赶集”。

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重磅主旨报告 分享真知灼见

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沈卫明:数字孪生与智能制造

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沈卫明,华中科技大学教授,加拿大国家研究院前任首席研究员,加拿大工程研究员Fellow,IEEE Fellow。主要从事智能物联网大数据、智能体理论与应用等方面的研究。曾获IEEE Canada唐纳工业领袖奖、加拿大联邦大楼最佳能效奖、加拿大国家研究院国家杰出贡献奖和最佳技术成果转让奖,以及STBE杂志“最佳论文奖”等奖项。

数字孪生可以广泛应用于5G、人工智能、云计算、深度学习、数据挖掘等多个领域,数字孪生结合数据驱动和工程模型可以为新型应用提供巨大的知识储备。

智能制造就是人工智能在制造业的应用,数字孪生技术逐渐成为优化整个制造价值链和创新产品的重要工具。数字孪生功能最初是设计工程师工具箱里的一种选择工具,它可以简化设计流程,削除原型测试中的许多方面。通过使用3D仿真和人机界面,如增强现实和虚拟现实,工程师可以确定产品的规格、制造方式和使用材料,以及如何根据相关政策、标准和法规进行设计评估。数字孪生可以帮助工程师在确定设计终稿之前,识别潜在的可制造性、质量和耐用性等问题。因此,通过数字孪生模型的应用,传统的原型设计速度得以提升,产品以更低成本,更有效地投入生产。

当工厂里的机器出现毛病需要维修师修理时,工厂对数字孪生的应用,如同远程医疗诊断。眼下,国内工厂很多设备从德国进口,但设备出现故障或者无法安装时,需要德国的工程师通过远程控制提供指导性的意见与建议,于是国内在数字化环境中建立生产线的三维布局。

有了数字孪生技术,对于已有的新设备,在现场调试之前,可以直接在虚拟环境下,对生产线的数字孪生模型进行机械运动、工艺仿真和电气调试,让设备在未安装之前已经完成调试。在虚拟调试阶段,将控制设备连接到虚拟站/线;完成虚拟调试后,控制设备可以快速切换到实际生产线。对于运行中的生产线,还可随时切换到虚拟环境,分析、修正和验证正在运行的生产线上的问题,避免长时间且昂贵的生产停顿。

从新产品开发的角度,产品创新一定要收集产品的运行和服务相关的历史数据,在此基础上判断是否需要提升产品的基本功能和服务环境。在系统孪生数据及其仿真的基础上,通过分析可以发现某些需要进一步改进或提升的地方,例如是否需要收集新的数据,是否需要提升云支持环境中的某些软件(包括App)的功能等。产品创新的关注点不仅在于物理本体,而且也包括基于云的支持环境,所有这些创新内容都需要孪生数据驱动。

产品的数字孪生体不是仅仅在设计阶段产生的,对于一个运行中的产品,其数字孪生体的作用恰恰表现在它对运行的指导作用。既如此,产品在运行过程中所收集的各种数据就成为其数字孪生体的一部分。数字孪生技术是智能制造的一项赋能技术,虽说今年在学术界是最热的话题,但是并不是唯一的一项技术,数字孪生技术与CPS信息物理系统有很多相似之处,能够综合应用到5G及通信技术。针对国内现有的技术与平台,建议国内的相关研究团队,要尽量用国内自主开发出来的平台,特别是拥有自主知识产权的平台。

李颉:5G+工业互联网 助力制造业发展

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李颉,上海交通大学教授、博导,日本工程院院士(外籍),IEEE大数据委员会共同主席,IEEE通信学会大数据技术委员会创始人和主席,IEEE大数据标准委员会委员。

5G+工业互联网与制造业密切相关,作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,工业互联网已经成为经济转型升级、创新驱动发展的重要基石。

回顾人类的几次工业革命,第一次工业革命是蒸汽时代的来临,第二次工业革命为电气时代的来临,第三次工业革命为信息时代的来临,随着5G+工业互联网的应用,将迎来第四次工业革命,每次工业革命,都是一次生产力的大幅提高。

当前,一些发达国家的制造业把数据收集起来数据化后放网络云端,进行数据处理,所以网络安全至关重要。工业互联网发展过程中安全是绕不开的话题。“互联网”的开放性和“工业”的闭环都会涉及安全问题。工业互联网中融合了AI、大数据、云计算等新一代信息技术,当整个网络越来越大、资产越来越多时,安全也就越来越突出。在设计工业互联网系统时,不仅要考虑系统的便利性,还要在设计之初就把架构安全性考虑进去。

大数据好比是新的“石油”,需要加工才能用,我们第一次有了基于信息数据的社会经济,数据是可再生,并且是可自生的。作为信息时代“石油”的大数据,也需要“深加工”,才能充分挖掘它的潜力,实现价值增值。大数据只有“用起来”,才能向“深加工”拓展。其次,打通信息壁垒,大数据“深加工”才能形成合力。对于数据资源来说,只有在更加开放的平台上得到综合分析和应用,才能提升感知、分析和预测的能力。

大数据分析要想准确,要尽量科学地将历史、现在、未来都要展现给别人。大数据处理基本技术是从大数据采集到大数据预处理再到大数据存储与管理及大数据的分析与挖掘。

大数据的应用,在医学领域临床数据优势得天独厚,以数据驱动精准治疗,期待未来可以在数据的创新和临床应用转化上深入研究,推动精准医疗的发展。

如果企业原始数据是未加工状态,一般不会产生价值,尤其对于大数据而言,更是如此。但如果采用数据分析工具,就可以把碎片化的数据进行管理,挖掘出有价值的信息。大数据分析从描述分析、预测分析到规范分析。描述性的数据分析是数据分析中最简单的一个类型,企业把大数据通过压缩变成容量更小,或者更有价值的信息;预测分析是利用各种统计、建模、数据挖掘工具对最近的数据和历史数据进行研究,从而对未来进行预测。借助新兴技术,规范性数据分析通过一个或者多个动态指标显示每一个决策结果。规范性数据分析每个环节、每个步骤、每个流程、每个岗位,都有一定的规矩和标准,信息更具准确性,业务决策者可以直接使用。

例如海尔卡奥斯工业互联网平台,以用户体验增值为中心,通过增值分享构建起新物种自涌现、自进化的开放生态体系,实现全球引领。海尔卡奥斯工业互联网平台的目标是为用户提供高端化、个性化最佳体验,解决行业痛点,构建工业新生态。

数据科学的能力——从理解数据、处理数据、获得数据的价值、数据可视化,到数据的交互,将是下个十年的巨大需求。

叶志镇:一代材料 一代技术

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叶志镇,半导体光电薄膜材料专家。2006年入选首批浙大求是特聘教授,2008年评为浙江省特级专家。曾任浙大硅材料国家重点实验室主任、材料与化工学院副院长、材料科学与工程学系主任。现任浙大材料科学与工程学院学术委员会主任。2019年当选中国科学院院士。

半导体材料技术的发展,正在推进信息技术、智能技术革命,宽禁带半导体可提供5G时代系列新技术。我对宽禁带半导体材料的摸索已经整整35年。

基于宽禁带半导体材料的电力电子器件,比传统的硅材料器件能耐受更高的电压,具有更优异的导热性能和耐辐射能力。氧化锌是一种宽禁带半导体材料,把氧化锌作为宽禁带半导体电发光材料来使用,是一种新的应用方向。而氧化锌二极管电发光的首要前提是形成p-n结。

由于宽禁带材料掺杂非对称性,单一受主杂质固溶度低、稳定性差,再加上受主能级深,空穴浓度达不到应用要求,这些性质导致高空穴浓度稳定的氧化锌p型掺杂成为国际公认的科学难题。曾有相关科学家预言,p型氧化锌是不可能完成的任务。

我和我的团队经过30余年努力,原创地提出了不同离子尺寸的杂质共掺和应变补偿与电子态杂化的两种元素共掺原理及其方法,将氧化锌空穴浓度的国际水平提高了2个数量级,同时稳定性比单掺时提高了5倍。在此基础上,率先实现了氧化锌p-n结的室温激子紫外发光,并将氧化锌多量子阱结构的内量子光效从28%提高至61%。我的二元共掺原理与技术研究创新成果,获得了国家自然科学二等奖,并且得到国际同行肯定与应用。

氧化锌在量子通讯、透明电子、传感压电器件等方面具有众多应用前景,是5G时代的重要材料,而且它所发出的紫外光用途很多,不但可以做白光高效发光,还能运用于各种消毒。

正是因为技术推进的需要和国家战略的需求,我们才不断开拓原始创新,并一直居于国际前沿。目前全球已有24个国家117个单位跟进研究,通过共掺技术制备p型氧化锌的工作成为国际光电氧化锌研究的一个主流方向。

1985年,我在研究氧化锌时,就提出掺铟制备透明导电薄膜,一开始还被质疑“怎么可能”,最终这个项目于1988年获得了浙江省科技进步三等奖。

随着研究的深入,科研工作者发现氧化锌和氮化镓有着极为相似的特性,而且还具有氮化镓所不具备的优势,例如物产丰富、原料价格低,环境友好不易造成污染等。

于是,我萌发了让氧化锌来做LED芯片用透明电极材料的念头。科研过程当然不是一蹴而就。为了解决氧化锌高导电率材料的难题,我的团队发明了氧化锌n型的铝掺杂技术,透射率高达90%,性能达到国际领先,并增大出光角提高外量子效率。这项技术2010年转让给国际第二大LED芯片企业,实现规模生产应用,产品出口欧美国家并取得显著经济效益。

此外,由于氧化锌的维纳结构形态丰富,纳米结构可控生长,这样就可以做很多种类的探测器件。我带领着课题组在紫外探测、传感探测等方面也做了很多的创新研究工作。

设在乐清经济开发区的浙江佳博科技股份有限公司,与我的团队在半导体封装材料的键合丝研究方面进行了数年合作,由我们提供解决方案,取得了不错的效益。

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业内人士认真听取专家报告。

三场高端研讨 促进交流合作

1 为进一步发挥青科会作用,促进企业与专家、高校和平台以及机构之间的交流合作,助推乐清产业技术水平提升,我市特别邀请了中国电工技术学会、中国仪器仪表学会、中国机械工程学会等国家级学会举办3场高端技术研讨会,邀请各相关领域的权威专家、学者围绕特定主题,结合乐清产业实际,开展探讨和交流。

中国(乐清)电气装备产业高质量发展技术研讨会

电气装备是支撑整个电力系统安全、稳定运行的核心保障,其质量性能及技术水平对国计民生意义重大,更是与乐清本土经济和产业密切相关。2020世界青年科学家峰会乐清分会上,中国(乐清)电气装备产业高质量发展技术研讨会分别于10月18日至19日举办了两场研讨会。

10月18日下午,第一场研讨会一开始,教授级高级工程师、中国电力科学研究院资深专家张晶便带来了题为《智能电网技术标准体系》的报告。当天,他通过解读,分析了现有智能电网标准现状,提出了标准国际化的战略路径和实施策略,从智能发电、特高压输变电、智能配用电和调度控制与交易4个方向详细分析了国际标准需求,国内现有基础和参与标准国际化活动,介绍了标准国际化的成果与进展。

浙江大学电气工程学院教授、浙江省重点实验室(海洋可再生能源电气装备与系统技术研究实验室)副主任江全元带来的《面向高弹性电网的非侵入式传感技术及应用》报告中,从供应侧与需求侧入手,讲述了何为高弹性电网,全面分析了用电的数据怎么获得、用电的数据怎么使用等两个比较核心的问题。

温州大学副研究员、温州大学乐清工业研究院副院长吴自然在《低压电器领域物联网技术前沿发展趋势》报告中介绍了低压电器物联网架构、物联网传感技术、物联网通信技术、物联网平台等,其中详细讲解了低压电器物联网传感技术电气参量采集及算法,以及一种融合云计算和低压智能电网技术的物联网平台模型。

昨日下午,第二场研讨会举行。5位国家级电气领域专家,从各自细分领域,分享了国内外目前最前沿的产品技术及研究发展方向。100多位来自我市的电气产业研发机构有关专家,电气产业行业协会、产业园区代表,以及电气产业相关企业技术主管和骨干聆听了这场“思想盛宴”。

乐清电气产业经过多年的发展,已形成千亿级的产业集群。在互联网发展的大浪潮下,乐清电气产业如何与互联网融合发展?在论坛上,来自上海电器科学研究院尹天文院长带来的《工业互联网赋能用户端电器发展》主题报告,给乐清企业指明了方向。尹院长从用户端电器发展的现状出发,结合国内外的市场情况预判,分析了产业面临的机遇与挑战,并就工业互联网赋能用户端电器创新发展的路径、应用前景进行了详细讲述,让聆听者对这一领域有了全新的了解。

漏电保护器是电气产业中的重要产品之一,漏电保护技术将如何发展?当天,来自河北工业大学电气工程学院副院长、教授李奎带来了不少企业关注的《低压漏电保护技术及其发展展望》主题报告,他从漏电保护技术发展历史、剩余电流保护原理、漏电保护技术发展展望等方面,全方面介绍了这一技术发展。

智能配电网是智能电网的重要组成部分,也是电网实现智能化的重点和难点。论坛上,中国电科院配电技术中心副总工程师王金丽则带来了《配电网智能化发展及对低压电器设备新需求》的主题报告,详细解读了配电网智能化技术及发展趋势、工业电器设备的界定与分类、智能化对工业电器设备新需求。

当天的论坛上,还有来自福州大学电气工程与自动化学院的许志红院长带来了《低压开关虚拟设计技术及其发展》主题报告,以及国家电器产品质量监督检验中心、苏州电器科学研究院副总工程师陈雪梅带来《中低压电气设备检测技术及其发展展望》主题报告,从各自领域给了乐清企业众多启发。

“专家们对配电网及其智能化研究的方向上的论述,让我深受启发,尤其是许志红院长的报告里的虚拟仿真的方法,让我体会到过去因为缺少这种方法,在研究过程中走了很多弯路,在以后的研究中,我们就可以借鉴。”温州大学乐清工业研究院的高级工程师谢文彬听后说。

来自浙江人民电器集团股份有限公司的主管工程师季勤雄听了发言后表示,在这一论坛上了解到了很多行业的最新动态、研发方向,受益良多。

论坛上, 每位专家主题报告后,还留出了时间给与会人员进行提问、交流,进一步对接沟通。

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研讨会现场。

物联网传感器技术研讨会

随着物联网的普及应用,传感器市场发展迅猛、空间广阔,传感器的应用覆盖工业、生活的每一个角落。10月19日下午,物联网传感器技术研讨会在乐清智能电气产业工程师协同创新中心召开,四位专家围绕物联网传感器技术的原理和应用进行了精彩的路演。

清华大学精密仪器系统副教授李黄龙阐述了纳米技术对“近传感器”计算的影响和作用,他从如何降低近传感器计算的功耗、如何保证近传感器的算力以及忆阻器神经形态阵列等方面进行了讲解;中国计量科学研究院副研究员则从国际单位制变革与千克量子化定义的复现的种类和方法进行阐述。同时,他还将当时的拍摄视频以及亲身经验与大家分享了定义后的第一次千克复现比对情况,震撼全场。

南京理工大学教授卞雷祥深入浅出地讲解了谐振式磁场/电压传感器以及无源无线查询技术的应用。他认为当下控制工业主要有三大核心:传感器-控制器-执行器,随着信息化飞速发展,传感器技术正成为重点突破领域,传感器研发也将迎来热潮;北京遥测技术研究所高级工程师李金洋以航天航空应用为主,重点讲解了特种光纤传感技术的发展和应用,他从特种光纤传感技术的背景和发展、技术以及国外发展情况和目前的研究应用等方面进行了详细的解说。

此次峰会还吸引了杭州电子科技大学的同学们近距离体验“科学大餐”。“我们这个先进电子材料团队一共十几名同学参加了本次青科会多个场次的路演活动,我最感兴趣的就是今天下午这场,与我的传感器专业很相符,在这里学到了最前沿的科技知识,收获很大,也让我以后能更好地将所学知识应用到实际项目中。”该校研究生一年级学生刘红舰一边做着笔记一边告诉记者,他称这次来乐不仅参加了多个讲座,而且还跟随研二的学长们参观了乐清高新企业的实操项目,真正实现了理论和实践相结合。

传感器应用于方方面面,传感器系统正朝着微型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展,此场研讨会给我市制造业企业提供了多种新型智能应用服务的可能性,也将衍生出更多符合信息化发展的产品,满足不同市场的多层次需求。

新基建和智能制造技术研讨会

昨日下午,由中国机械工程学会组织的新基建和智能制造技术研讨会在乐清举行。会上邀请了我国智能制造领域著名专家,围绕当前智能化生产和智能化产品制造发展趋势,就我市新基建产业、智能制造交流讨论。我市有关精密制造,模具产业,新基建涉及电气、电子产业的有关研发机构专家,行业协会,产业园区代表、相关企业技术主管和骨干近120人参加。

研讨会上,中国工程院院士、合肥通用机械研究院院长陈学东带来了题为《我国制造业产业基础提升和智能制造发展现状与思考》的报告。据介绍,2017年,百余名院士参与研究制定了面向2035年的《中国智能制造发展战略》,将智能制造按演进历程归纳为三个阶段,从数字化向网络化+数字化,再向智能化+网络化+数字化,智能化程度依次升级。陈学东通过对三个阶段的解读,分析目前工业基础与智能制造现状以及存在的问题,为制造业产业基础提升提供新思路。

工学博士、中国机械工程学会物流工程分会副总干事邱伏生在《供应链智能化赋能企业运营》报告中,从企业供应链概述、供应链智能化赋能、供应链智能化案例三方面叙述智能供应链建设与企业运营需要的七大能力,以某公司供应链计划体系运营逻辑图为例,解析供应链中的智、管、建、保、稳、抓、拉等七大能力。

浙江大学电气工程学院教授,博士生导师、中国能源学会副理事长陈国柱在《电力电子技术与智能电气设备》中分析了电力电子技术的应用,他指出,该技术就是利用功率半导体器件、电路和控制方法,实现电能高效变换与控制,使电能的利用更加高效、环保。

温州智能制造研究院院长助理、华中科技大学温州先进技术制造研究院特聘专家韩涛带来了《智能制造技术与应用》,他提到智能制造是自动化、信息技术、通信技术和人工智能技术与业务管理的深度融合和集成应用,通过商业模式、生产模式创新、运营模式创新和决策模式创新将技术应用在各类场景中,扩展智能制造核心领域。

采访整理:乐清日报全媒体记者 张全 林一笑 刘丽娟 戚梅丽 林伊格 蔡甜甜 陈青

摄影:乐清日报全媒体记者 刘言勇 张丁可

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文章名称:《佳博论文是一个怎么样的平台》
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