日前,在2025年度国家科学技术奖评选中,由哈尔滨工业大学牵头、宁波智能装备研究院(下称宁智院)深度参与的“多模态混合视觉伺服控制技术与应用”项目,斩获国家技术发明奖二等奖。
该技术为高端贴片机实现“高速运转不失精度”以及我国突破海外长期技术垄断筑牢了技术根基。
宁波亦唐智能科技有限公司董事长兼总经理、宁波智能装备研究院执行院长于兴虎向记者揭开了这项国奖背后的宁波力量。

众所周知,我们日常生活中小到随身携带的手机、电子手表,大到智能汽车、轻轨、飞机等,都依托于一块承载着各类元器件的印刷电路板(PCB)。但鲜有人知的是,在这块小小电路板的精密制造过程中,有一台核心装备将直接决定其精度上限与生产效率,那便是贴片机。
通俗来讲,贴片机就是把芯片、电阻、电容这些电子元器件,精准贴装到电路板对应焊位上的设备。
于兴虎表示,表面贴装技术(SMT)是当前电子贴装行业中最先进的技术之一,直接影响到电子元件的高精度贴装。该技术此前一直被国外所垄断。
于兴虎说,贴装头高速运动的同时,必须精准识别微米级的元器件引脚,一根引脚偏移,整块电路板便会直接报废。因此,视觉伺服控制技术便尤为关键。
在哈工大高会军教授的带领下,团队耗费近二十年攻坚最终实现三大技术突破,并在宁智院实现产业化落地——
一是,构建距离与图像融合的多维约束模型,破解了行业公认的视觉伺服奇异点失控、精度不足难题;
二是,设计在线自适应补偿机制,实时抵消高速运动中的误差与扰动,实现高速、高精度、强抗扰三者协同;
三是,将力反馈与视觉同步纳入控制闭环,形成“眼手力”协同能力,可适配柔性、易损元器件的精密作业。

就像人一边快速跑动,一边准确拿起桌上的绣花针。贴装头带着元器件高速移动时,相机边飞边拍定位,瞬间计算偏差、调整姿态,让元器件稳稳落在指定位置。
于兴虎说,目前,宁智院孵化的亦唐科技所生产的ESM系列高速高精度贴片机,最高贴装速度可达10.2万CPH(每小时贴装点数),相当于每秒贴装近30片,并且精度控制在±25微米,跻身全球领先行列。
过去高端贴片机依赖进口,采购成本高、交付周期长、售后响应滞后,更存在断供风险。
在于兴虎看来,自主技术落地后,下游制造企业有了更可靠、更高效的设备选择,也带动了整条产业链的成本优化与效率提升。
经过六轮融资的市场验证,从客户端和行业反馈来看,我们的技术水平处于国内第一梯队,出货量也是全国最大的。
于兴虎透露,企业产能正在快速爬坡,今年以来,宁波、湖州、成都三大基地同步运转,全年产能将达1500台,规模增长数倍。

近两年国际供应链格局的变动,更让自主技术的价值凸显。受地缘因素影响,海外品牌交付周期大幅拉长,部分去年下达的订单至今无法交付,相关企业在华业务明显收缩。
“最近两年我们的销量基本保持翻倍增长。”于兴虎介绍,目前,亦唐科技产品出口占比约20%至30%,客户覆盖越南、俄罗斯、马来西亚等国。今年,他还计划参加全球20余场行业展会,持续拓展海外市场。
不止于高速高精度贴片机,视觉伺服技术的应用场景还在不断向外延伸。基于核心算法开发的2D/3D检测装备,已在军工、民用领域批量出货,产学研协同机制更让技术与场景不断“碰撞”出新的火花。
在甬江实验室,多模态视觉伺服技术进入生物医疗领域,迁移到类器官制造场景,用于干细胞3D培养与类器官生长的实时监测,可自动识别异常细胞、提示生长进度。
以前细胞培养靠人工值守玻璃器皿,现在设备能模拟人体内部环境,配合视觉系统实时监控,实现干细胞批量化制备。
于兴虎介绍,甬江实验室相关团队已在多个国际顶刊发表多项研究成果,已有产业龙头主动对接合作。
不仅如此,宁智院还与东方理工大学数字孪生研究院合作SMT产线数字化改造项目,双方联合开发的产线数字孪生系统,可实时采集设备运行数据,预判零部件损耗与故障风险,提前发出维保提醒。
以前是设备坏了客户再报修,耽误生产进度;现在像汽车保养一样提前预警,售后人员主动上门处置,大幅降低产线停机损失。
于兴虎透露,该项目已申报宁波市2035重大专项,企业拟配套投入2000万元研发,目前已取得阶段性成果。
此外,宁智院还与航天科技集团等单位合作,将视觉技术应用到无人化生产场景;联合高校申报国家重点研发计划、区域联合基金等国家级项目,持续储备前沿技术。

“未来,我们将继续对标国际第一梯队的技术水平,持续打磨高速高精度贴片机核心技术,同时把视觉伺服技术向半导体装备、精密测量仪器等更多高端装备领域延伸,用核心技术赋能更多产业赛道。”于兴虎说。