致敬天河应用创新发展—“天河一号”助力先进装备制造研发

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目前我国装备制造核心能力仍然不足，发展模式粗放，只有推动工业化和信息化融合进程，结合高端信息技术推进产业结构优化升级，才能够把握历史机遇，抢占全球制造业价值重构、竞争格局改变的有利位置。

十九大报告指出：加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。“中国制造2025”对全面提升中国制造业发展质量和水平做了重大战略部署。建设“全国先进制造研发基地”是党中央、国务院立足京津冀协同发展大局，对天津提出的功能定位。

先进制造的研发主要体现在先进材料、先进产品、先进工艺等环节，只有在这些环节不断突破，才能推进产业结构优化升级，提升装备制造核心能力，带动我国以及天津市先进制造研发的整体水平。

国家超级计算天津中心深入把握先进制造研发需求，全面突破了先进制造研发所需信息化平台各项关键技术挑战，打造从先进材料研发、先进产品设计到先进工艺优化全流程的先进制造研发体系，构建“天河先进制造研发信息化融合平台”，并广泛应用于新材料、新能源、航空航天、发动机、海洋装备、机器人和无人机、汽车、环保装备、新型模具、重型装备等诸多领域，实现先进制造研发的重大核心领域的广泛创新，2018年度荣获天津市科学技术奖一等奖。

（1）先进材料研发

构建形成先进材料研发平台，为材料领域用户提供从微观到宏观的多尺度材料高通量计算服务；在电子原子到纳观尺度，可进行材料成分、结构设计；在介观尺度，可进行材料组织设计、工艺优化；在宏观尺度，可研究材料的服役行为和使用性能。建立材料成分-组织-工艺-性能内禀关联的多尺度计算模型，实现材料全链条一体化设计和高效、准确的材料性能预测。

（2）先进产品设计

装备制造行业涵盖的工业品、覆盖的工业领域非常多，如各类动力机械、驱动机械、工程机械、传动机械、液压控制机械、各类加工机械设备等。天河先进制造研发信息化融合平台集成各类动力学分析软件，可针对各类机械装备开展强度刚度分析、动力学分析、流体力学分析、噪声分析以及多物理场耦合分析，可针对极端工作条件以及突发事故进行分析，保证装备的安全可靠性。

（3）先进工艺优化

对于各类装备的制造生产，工艺类型基本相同，包括切削、焊接、热处理、覆层（热喷涂、涂装）、铸造、包装以及压力加工（冲压、锻造、旋压等）。平台可针对焊接、涂装、铸造、包装以及冲压、锻造等工艺类型进行分析优化，解决各类装备机械常见的工艺优化问题。

丹佛斯（天津）有限公司

压缩机的结构复杂、运行条件多样，遇到的工程问题较多，如结构件强度及刚度校核、散热分析、机械振动及噪声分析、零部件的疲劳寿命分析等，通过综合性的仿真分析提高压缩机设计质量、增强产品系统可靠性。通过平台应用，已经帮助丹佛斯商用压缩机中国研发完成了3000余项仿真计算，工程仿真部门的工作效率提升了3-5倍，计算时间降为原来的30%-50%。高效可靠的仿真结果以及相对低廉的运行成本，有力地支持了中国研发中心的新产品开发。

 

轴瓦式压缩机

天津七所高科技有限公司

七所高科基于天河平台开展了“涂装线涂膜固化加热系统”的设计，通过模拟涂膜固化加热系统在不同工作状态下的内部温度、速度场的变化，捕捉自动温控、变频技术对涂膜固化质量和效率的影响规律，在计算机上直观、全面的展示了设备的运行过程以及各控制参数对整体性能的影响。解决了因产品结构特殊无法进行本地实验的现实难题，实现了100%的技术突破，并提高了设计结果的可靠性。为产品智能化设计提供了数据支撑依据。“涂装线涂膜固化加热系统”为企业带来了近3000万的销售收入。

涂装线涂膜固化加热系统仿真结果