2025年中国内燃机学会品牌学术活动之“设计与智能制造学术年会

为响应“中国制造2025”国家战略，加强我国内燃机工业和学术界的交流与合作，服务我国内燃机设计制造水平的跃升，经研究决定，中国内燃机学会2025年品牌学术活动之设计与智能制造2025年学术年会定于2025年11月7日至9日在重庆召开。本次会议以“AI+创新+设计+制造”为主题，旨在打造高水平产学研用协同创新平台，分享动力系统设计与智能制造领域的最新成果，促进动力系统设计与智能制造技术的发展。

大会届时将邀请国内外知名学者和专家做主旨报告和主题报告，并开展论文宣读交流、墙报展示交流及论文汇编。围绕“数字化设计与仿真技术”、“先进工艺与智能制造技术”、“前沿与创新动力技术”等主题共同研讨动力系统设计与智能制造技术的发展和技术进步。热忱欢迎国内外高校、企业和研究机构的专家、学者及学生参加。

以下内容为GPT视角对中国内燃机学会品牌学术活动之“设计与智能制造学术年会相关领域的研究解读，仅供参考：

内燃机设计与智能制造研究现状

一、内燃机设计研究现状：高效化、智能化与低碳化并行

高效化设计突破

热效率提升：通过优化燃烧过程（如分层稀薄燃烧、当量比均质燃烧）、改进燃烧室结构（如高滚流比设计），以及采用新型材料（如陶瓷涂层、轻质合金），内燃机热效率显著提高。例如，中国研发的柴油机本体热效率已达53.09%，刷新全球纪录。

混合动力技术：内燃机与电驱动系统的深度融合成为主流。48V微混系统、插电式混合动力（PHEV）等技术通过能量回收和智能扭矩分配，实现综合能耗降低20%-30%。

智能化设计创新

电子控制单元（ECU）集成：内燃机配备高精度传感器和智能算法，实现燃油喷射、点火时刻、排气再循环（EGR）的实时优化。例如，博世的智能喷油系统可根据工况动态调整喷油压力，提升燃烧效率。

预测性维护技术：通过物联网传感器监测内燃机运行状态，结合大数据分析预测故障风险。例如，卡特彼勒的智能诊断系统可提前72小时预警关键部件故障，减少停机时间。

低碳燃料设计探索

氢/氨燃料内燃机：针对“双碳”目标，氢燃料内燃机通过高压直喷和稀薄燃烧技术实现零碳排放；氨燃料内燃机则通过预燃室点火和氢气引燃方案解决着火困难问题。例如，哈尔滨工程大学研发的两阶热循环氨燃料直线发动机，热效率达45%，氮氧化物排放满足国际海事组织Tier III标准。

生物燃料适配：内燃机设计兼容乙醇、生物柴油等可再生燃料，通过调整压缩比和喷油策略，实现与化石燃料的无缝切换。

二、智能制造研究现状：数字化、网络化与柔性化融合

数字化设计工具普及

CAX仿真技术：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）技术贯穿内燃机研发全流程。例如，西门子的NX软件可模拟内燃机热力学性能，缩短开发周期30%以上。

数字孪生技术：通过构建内燃机的虚拟模型，实时映射物理实体的运行状态。例如，通用电气的数字孪生平台可预测内燃机性能衰减趋势，优化维护策略。

网络化协同制造

工业互联网平台：内燃机企业通过物联网（IoT）连接设计、生产、供应链环节，实现数据共享与协同优化。例如，潍柴动力的工业互联网平台集成2000余台设备，生产效率提升18%。

区块链技术应用：利用区块链追溯内燃机零部件来源，确保质量可控。例如，宝马集团通过区块链记录发动机关键部件的生产数据，提升供应链透明度。

柔性化生产模式

智能生产线：采用机器人、AGV（自动导引车）和柔性夹具，实现多品种内燃机的混线生产。例如，丰田的“精益生产”模式通过看板管理系统，将换型时间缩短至10分钟以内。

个性化定制能力：基于用户需求的数据分析，内燃机企业提供模块化设计选项。例如，康明斯的“PowerBuilder”平台允许客户在线配置发动机参数，下单后48小时内完成交付。

三、内燃机设计与智能制造的协同趋势

设计-制造闭环优化

智能制造反馈的数据（如生产缺陷、性能偏差）反向驱动内燃机设计改进。例如，三一重工通过分析装配线数据，优化发动机缸体结构设计，减少铸件缺陷率40%。

AI驱动的创新设计

生成式设计（Generative Design）技术根据性能目标自动生成多种设计方案，结合智能制造的快速原型验证能力，加速内燃机迭代。例如，达索系统的AI设计工具可生成轻量化缸盖结构，减重15%的同时保持强度。

绿色制造体系构建

智能制造技术助力内燃机全生命周期碳管理。例如，博世的碳足迹追踪系统可计算发动机从原材料到报废回收的碳排放，指导设计低碳化改进。

四、挑战与展望

技术瓶颈：氢/氨燃料内燃机的燃烧控制、智能传感器的精度提升仍需突破。

成本压力：智能制造设备投资回收周期长，中小企业转型难度大。

未来方向：内燃机将向“高效内燃机+电驱动”的混合动力架构演进，智能制造则向“自感知、自决策、自执行”的自主制造系统升级。

内燃机设计与智能制造研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、交通运输领域：核心动力升级与多元化应用

道路交通

乘用车与商用车：高效内燃机（如热效率超50%的柴油机）与混合动力系统结合，降低燃油车碳排放；智能制造实现发动机个性化定制（如性能调校、排放标准适配），满足不同市场需求。

非道路机械：工程机械（挖掘机、装载机）、农业机械（拖拉机、联合收割机）通过智能内燃机实现动力与能耗的平衡，结合远程监控系统优化作业效率。

航空与船舶

航空内燃机：轻量化设计（如复合材料缸体）与氢燃料技术结合，推动通用航空器（无人机、小型飞机）的低碳化；智能制造实现发动机快速迭代，缩短研发周期。

船舶动力：氨燃料内燃机与智能控制系统集成，满足国际海事组织（IMO）的Tier III排放标准；数字孪生技术模拟船用发动机在极端环境下的性能，提升可靠性。

轨道交通

混合动力列车：内燃机与电池组协同供电，减少对接触网的依赖；智能制造生产高精度齿轮箱和增压器，降低列车运行噪音。

二、能源与工业领域：动力系统优化与绿色转型

发电与备用电源

分布式发电：智能内燃机发电机组（如燃气轮机）结合物联网技术，实现按需供电和故障自诊断，应用于医院、数据中心等关键场景。

可再生能源互补：内燃机作为风能/太阳能发电的调峰设备，通过智能制造优化启停策略，提升电网稳定性。

工业制造

压缩空气与泵类设备：高效内燃机驱动的空气压缩机和泵，通过智能控制实现能耗动态调节，降低工厂运营成本。

材料加工：内燃机驱动的高温熔炉和压力机，结合数字孪生技术模拟工艺参数，提升金属成型质量。

三、农业与建筑领域：机械化效率提升

农业机械

智能拖拉机：内燃机与自动驾驶系统集成，通过传感器实时调整动力输出，适应不同土壤条件；智能制造生产轻量化发动机罩，减少作物碾压损伤。

灌溉设备：内燃机驱动的水泵结合物联网流量传感器，实现精准灌溉，节约水资源。

建筑机械

混凝土泵车：智能内燃机根据负载自动调节转速，降低燃油消耗；3D打印技术制造复杂发动机部件，缩短维修周期。

高空作业平台：氢燃料内燃机提供零排放动力，满足室内施工环保要求。

四、国防与应急领域：高可靠性动力保障

军用装备

装甲车辆：智能内燃机通过战场数据链实时调整功率输出，适应复杂地形；增材制造技术生产耐高温涡轮叶片，提升发动机寿命。

无人机：轻量化混合动力系统结合AI飞行控制，延长续航时间。

应急救援

消防车：内燃机与液压系统协同，通过智能制造优化泵送效率；数字孪生模拟火灾现场动力需求，指导设备部署。

移动医院：智能发电机组保障医疗设备持续供电，结合远程诊断系统实现跨区域支援。

五、新兴产业领域：技术跨界融合

氢能经济

氢燃料内燃机：应用于氢能重卡、分布式发电站，通过智能制造解决氢气泄漏检测和燃烧控制难题。

氨燃料供应链：内燃机设计兼容液氨储运，推动氨作为氢能载体的商业化应用。

碳捕集与利用

内燃机余热回收：结合热泵技术，将发动机废热转化为工业用蒸汽，降低碳排放。

生物燃料生产：内燃机驱动的生物质气化装置，通过智能控制优化合成气成分。

太空探索

火星车动力：轻量化内燃机（如液氧甲烷发动机）结合3D打印技术，降低发射成本；数字孪生模拟火星环境下的燃烧稳定性。

六、跨行业协同效应：智能制造的普适性价值

供应链优化

区块链技术追溯内燃机零部件来源，确保军工、航空等领域的质量可控；AI预测模型优化库存，减少供应链中断风险。

服务模式创新

预测性维护：通过内燃机传感器数据，为航运、矿业客户提供设备健康管理服务，降低停机损失。

产品即服务（PaaS）：制造商按发动机运行时长收费，推动从销售设备到提供动力的商业模式转型。

未来趋势：技术融合与生态重构

内燃机+电驱动：混合动力系统成为交通、工业领域的标准配置，智能制造实现两种动力源的无缝切换。

自主制造系统：内燃机生产线向“黑灯工厂”演进，AI驱动的质量检测和自适应加工成为主流。

循环经济：内燃机再制造产业通过智能制造技术，实现旧发动机的高效翻新，降低资源消耗。

内燃机设计与智能制造领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、知名研究机构

奥地利AVL李斯特公司

地位：全球规模最大的内燃机设计开发、动力总成研究及测试设备制造的私有公司。

贡献：开发了EXCITE、BOOST、CRUISE、FIRE等CAE软件，提供内燃机设计、仿真及测试全流程解决方案。

合作：与全球发动机制造商合作，包括中国一汽锡柴、潍柴等，推动中国内燃机技术发展。

德国FEV公司

地位：全球四大内燃机研发机构之一，专注于发动机、变速器和传动系统设计。

贡献：提供柴油和天然气发动机开发、传动控制系统研制等服务。

合作：在中国设有技术中心，与奇瑞、玉柴等企业合作。

英国Ricardo公司

地位：世界著名汽车动力技术开发公司，历史最悠久的发动机和变速箱设计制造商。

贡献：在发动机总成控制、电子软件发展及动力传动系统领域具有全球领先水平。

合作：与中国重汽、江淮汽车等企业合作。

美国西南研究院（SwRI）

地位：独立的非营利性应用技术研发机构，拥有3200多名员工。

贡献：在发动机、排放和车辆研究领域具有顶级研发能力，提供发动机设计与分析服务。

设施：拥有近200万平方英尺的实验室及试验设施。

上海内燃机研究所

地位：中国内燃机行业综合性研究所，隶属于科技型企业。

贡献：主导制定ISO 15619等国际标准，开发内燃机排放控制、噪声振动控制等技术。

设施：运营国家内燃机重点实验室及产品质量监督检测中心。

大连理工大学内燃机研究所

地位：依托动力机械及工程国家重点学科（培育），承担多项国家重点项目。

贡献：在内燃机燃烧与排放控制、代用燃料发动机等领域取得重要成果。

设施：拥有发动机试验台架22个及先进测试设备。

上海交通大学内燃机研究所

地位：国内首批内燃机专业硕士与博士学位授权点，设有博士后流动站。

贡献：研发二甲醚城市大客车、MIXPC增压系统等成果，获省部级科技进步奖4项及国家发明专利30余项。

设施：配备10余个发动机试验台架及AVL排放分析仪等设备。

二、知名企业品牌

潍柴控股集团有限公司

地位：中国内燃机行业领军企业，全球拥有9.5万名员工。

贡献：开发高效内燃机，热效率达53.09%，刷新全球纪录。

业务：涵盖动力系统、汽车业务、工程机械等多个板块，产品远销110余个国家和地区。

广西玉柴机器股份有限公司

地位：国内产品型谱最完备的内燃机制造基地。

贡献：专注于发动机制造及其产业链、物流及供应链服务。

荣誉：位列中国500最具价值品牌第100位，品牌价值高达572.76亿元。

一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂

地位：中国内燃机行业排头兵企业，江苏省高新技术企业。

贡献：掌握VCU、GPS、EGR、发动机制动等多项关键核心技术。

产品：生产W、X、K、F、L、N、M七大系列柴油机，功率范围46马力至500马力。

康明斯（中国）投资有限公司

地位：世界级独立发动机制造商，全球发电系统及零部件领先供应商。

贡献：较早在华进行发动机本地化生产，推动中国柴油机技术发展。

业务：提供柴油和天然气发动机、发电系统等产品。

上海柴油机股份有限公司

地位：世界客车联盟优秀发动机制造商，国内工程机械行业主要动力供应商。

贡献：专业从事发动机及零部件、柴油发电机组研发制造。

荣誉：获国家企业技术中心认定，产品应用于多个领域。

昆明云内动力股份有限公司

地位：中国机械工业百强企业，国家乘用车柴油机高新技术产业化基地骨干企业。

贡献：开发多款柴油发动机产品，广泛应用于车用、非道路机械等领域。

业务：聚焦发动机产业链和节能新材料产业。

内燃机设计与智能制造领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、研发设计类岗位

内燃机设计工程师

职责：负责内燃机的整体设计、零部件开发及性能优化。

技能要求：精通内燃机工作原理、热力学及流体力学，熟练使用CAD/CAE软件进行仿真分析。

就业方向：汽车制造商、发动机研发机构、科研院所。

研发测试工程师

职责：制定测试方案，对内燃机进行性能、耐久性及排放测试，分析数据并优化设计。

技能要求：熟悉测试设备操作、数据采集与分析，具备问题排查能力。

就业方向：发动机研发机构、第三方检测机构。

智能制造系统工程师

职责：设计内燃机生产线的自动化方案，集成机器人、传感器及物联网技术。

技能要求：掌握PLC编程、工业机器人操作及MES系统应用。

就业方向：智能制造解决方案提供商、汽车零部件供应商。

二、生产制造类岗位

内燃机制造工艺工程师

职责：优化内燃机生产工艺，提升生产效率及产品质量。

技能要求：熟悉机械加工、装配工艺及质量控制方法。

就业方向：内燃机制造厂、汽车零部件供应商。

智能制造设备操作员

职责：操作数控机床、机器人等智能设备，完成内燃机零部件加工。

技能要求：具备设备操作基础，了解工业互联网技术。

就业方向：内燃机制造厂、智能制造车间。

生产质量工程师

职责：监控内燃机生产过程，解决质量问题，确保产品符合标准。

技能要求：熟悉质量管理体系（如ISO 9001）、六西格玛方法。

就业方向：内燃机制造厂、质量检测机构。

三、测试与验证类岗位

内燃机测试工程师

职责：执行内燃机台架试验、道路试验及排放测试，记录数据并分析性能。

技能要求：熟悉测试标准（如国六排放标准）、测试设备操作及数据分析。

就业方向：发动机研发机构、第三方检测机构。

可靠性工程师

职责：评估内燃机寿命及可靠性，制定改进方案。

技能要求：掌握可靠性分析方法（如FMEA）、统计技术。

就业方向：汽车制造商、发动机研发机构。

四、技术支持与销售类岗位

内燃机技术支持工程师

职责：为客户提供内燃机选型、安装调试及故障排除服务。

技能要求：具备内燃机原理知识、沟通能力及问题解决能力。

就业方向：内燃机制造商、售后服务商。

销售工程师

职责：推广内燃机产品，拓展客户，完成销售目标。

技能要求：了解内燃机市场、具备商务谈判能力及客户服务意识。

就业方向：内燃机制造商、经销商。

五、智能制造与数字化类岗位

工业互联网工程师

职责：构建内燃机生产线的工业互联网平台，实现设备联网及数据采集。

技能要求：熟悉工业协议（如OPC UA）、云计算及大数据分析。

就业方向：智能制造解决方案提供商、汽车制造商。

数字孪生工程师

职责：建立内燃机的数字模型，模拟运行状态，优化设计及生产。

技能要求：掌握数字孪生技术、仿真软件（如ANSYS）及编程能力。

就业方向：发动机研发机构、智能制造企业。

六、新兴领域岗位

氢燃料内燃机研发工程师

职责：开发氢燃料内燃机，解决燃烧控制、材料兼容性等问题。

技能要求：了解氢燃料特性、燃烧技术及排放控制。

就业方向：新能源企业、科研院所。

混合动力系统工程师

职责：设计内燃机与电动机的混合动力系统，优化能量管理策略。

技能要求：熟悉混合动力架构、控制算法及电池技术。

就业方向：汽车制造商、新能源企业。

七、跨行业就业机会

农业机械领域

岗位：农机动力系统工程师

职责：设计内燃机驱动的农业机械动力系统，适应复杂作业环境。

就业方向：农机制造企业、农业合作社。

船舶与航空领域

岗位：船用内燃机工程师、航空活塞发动机工程师

职责：开发船用或航空用内燃机，满足特殊性能要求。

就业方向：船舶制造厂、航空企业。

能源与发电领域

岗位：分布式发电系统工程师

职责：设计内燃机驱动的发电系统，实现调峰及备用供电。

就业方向：能源公司、发电设备制造商。