工業化生產的案例
機器視覺技術在工業智能化生產中的應用
0 引言
隨著我國工業持續發展，工業主導地位不斷提高，我國的工業生產結構產業結構從勞動密集型逐漸轉向技術、知識密集型，產業發展的動能也逐漸從要素驅動轉向效率驅動和創新驅動。與此同時，隨著5G網絡時代的到來，人民的生產生活將愈來愈智能化。為建設現代化強國，提高工業生產的作業效率和經濟效益，實現國家經濟增長再創新的高度。我國工業生產的智能化水平仍然是工業領域的一個重要的研究點，未來工業智能化的發展尤為重要。
近年來，隨著工業智能化的迅速發展，具有便捷性、精確性、迅速性、智能化等優點的機器視覺技術被廣泛應用于工業生產各領域，其作為一種現代化檢測手段，越來越受到人們的重視。機器視覺技術涉及計算機科學、人工智能、信號處理、圖像處理、機器學習、光學、自動化等多個領域。機器視覺通過光學設備和傳感器獲取到目標物體的圖像信息，然后將圖像信息轉化成數字化信息，進而通過計算機分析數據顯示在電子屏幕上或者通過控制單元指導機器完成任務。機器視覺偏重于信息技術工程化和自動化，但又構建在計算機技術視覺效果方法論的基礎上，它的重點是感知目標物體的位置信息、大小形態、顏色信息及存在狀態等數據信息。
本文主要通過論述機器視覺技術在工業生產智能化中的應用，分析機器視覺的優點及現如今存在的問題，并針對問題提出解決性的方法，進而剖析機器視覺技術在工業智能化生產上的發展趨勢及方向，期望能為現代化的智能工業生產的發展提供借鑒。
1 機器視覺的研究與發展
機器視覺的概念始于20世紀50年代，最先應用于“機器人”的研制。通過機器視覺傳感器采集圖像信息并處理，進而通過計算估計下一步的位置來控制機器人運動。
20世紀50年代：機器視覺的研究主要集中在二維圖像的簡單分析和識別上，像字符，工件、圖片的分析和處理等，多用于航天、工業的制造與研究。
展開 小試、中試放大及生產工業化最全總結
為了解決生產工藝和安全措施中的問題，必須測定某些物料的性質和化工常數，如比熱，黏度，爆炸極限等。
8、原材料中間體質量標準的制訂。小試中質量標準有欠完善的要根據中試實驗進行修訂和完善。
9、消耗定額，原材料成本，操作工時與生產周期等的確定。在中試研究總結報告的基礎上，可以進行基建設計，制訂型號設備的選購計劃。進行非定型設備的設計制造，按照施工圖進行生產車間的廠房建筑和設備安裝。在全部生產設備和輔助設備安裝完畢。如試產合格和短期試產穩定即可制訂工藝規程，交付生產。
10、從實驗室研究至中試生產。
研究確定一條最佳合成工藝路線
1、一個化合物往往可以用不同的路線和方法合成
，實驗室最初采用的路線和方法不一定是最佳者，當時對反應條件，儀器設備，原材料來源等考察不多，對產率也不作過高要求，但這些對工業生產卻十分重要，應通過小試研究改掉那些不符合工業生產的合成步驟和方法。一條比較成熟的合成工藝路線應該是：合成步驟短，總產率高，設備技術條件和工藝流程簡單，原材料來源充裕而且便宜。
2、用工業級原料代替化學試劑。實驗室小量合成時，常用試劑規格的原料和溶劑，不僅價格昂貴，也不可能有大量供應。大規模生產應盡量采用化工原料和工業級溶劑。小試階段應探明，用工業級原料和溶劑對反應有無干擾，對產品的產率和質量有無影響。通過小試研究找出適合于用工業級原料生產的最佳反應條件和處理方法，達到價廉、優質和高產。
3、原料和溶劑的回收套用。合成反應一般要用大量溶劑，多數情況下反應前后溶劑沒有明顯變化，可直接回收套用。
展開 工業物聯網和人工智能加入制造執行系統MES，成就智能化生產
最后，人工智能還可以用于生產工藝，比如3D打印自動數據準備、CNC自動刀路、機器人自動焊接等。這在相當程度上打開了很多原本游離于系統之外的黑盒，補全了缺失的數據鏈條，讓原本的人工操作變得規范化、自動化，完成智能化生產最后的拼圖。
基于人工智能的動態排程，可以顯著提升工廠的運營效率
工業物聯網和人工智能的加入，為MES執行之“手”增加了“慧眼”和“大腦”。這樣三位一體的MES，才能真正成就智能化生產。
微信小程序：今日3D打印快訊
高速光固化泡沫3D打印技術，PrintFoam可實現工業化批量生產
為此，他們宣布開發第一款，專門從事工業規模化的泡沫3D打印機，來進一步推動該領域發展。
根據Print Foam的負責人兼聯合創始人Mathew Pearlson解釋，經過研究，當他意識到可以通過跳過，例如Formlabs、Carbon和 Desktop Metal等公司，基于樹脂槽的傳統3D打印技術時，他感到震驚。“通過結合我們開發的新光學圖案技術，以及放棄標準的樹脂槽打印工藝，我們可以在幾分鐘內生產出膠合板大小的3D打印泡沫片材。”
△來自PrintFoam早些使用的3D打印設備。圖片來自PrintFoam
實現工業化的高速打印
通過將生產時間從幾小時縮短到幾分鐘，PrintFoam能夠進入大量的新市場，這些市場以前是3D打印市場無法進入的。
Azul 3D的聯合創始人兼光聚合物增材制造聯盟執行主席David Walker博士說：“這真的很了不起，我還沒有見過這樣的技術。”
△2018年，他們采用3D打印技術，生產了一種暴露于紫外線下會變硬的泡沫，可用于輕量化的車輛和機械結構件。圖片來自PrintFoam
“該領域的每個人都在嘗試使用計算模型產生的塑料晶格來模仿傳統泡沫。正是因為這些模型，它不斷告訴工程師生成具有更小的支柱和更小的晶胞晶格......實際上，計算機是想讓工程注意到這一點變化，讓它們停下來。但是，我們一直沒有按照這樣的思路，而是另辟蹊徑并采取行動。”
△農業無人機鼻錐：由聚苯乙烯泡沫塑料制成（左）；由泡沫3D打印工藝制成（右）
新型3D打印機從頭開始設計，以滿足客戶的需求，未來將以規模和速度顛覆制造業。
展開 
帝斯曼新型碳纖維長絲，推進增材制造邁向工業化生產
盡管碳纖維的負載比其他碳填充材料低10%，但它可以用于制造功能原型件和工業部件，這些部件的性能接近于通常只有通過注塑成型才能實現的目標，同時與非增強型塑料的簡易快速打印相匹配。Novamid ID 1030 CF10 3D是專為打印結構件而設計的，該結構件明顯強度更高、更硬、抗拉強度高、模量大、尺寸穩定、無翹曲。
10%碳纖維填充長絲用于增材制造，實現了與注塑件性能接近的零件
這些優異的機械性能和光滑的外觀，使其成為很多應用領域的理想材料，比如對耐高溫要求較高的汽車發動機罩下，防護性和支持性運動齒輪;制造工裝夾具;醫療支架和假肢等。這也是一種適合各種縱向市場輕量化應用的最佳材料。
該材料可以在標準的帶有硬化噴嘴的臺式熔絲制造機上進行打印。測試表明，用戶可以以與非增強塑料相同的速度運行打印機，同時獲得相當好的強度和韌性。
“熔絲制造技術正在迅速發展，用于原型設計和工業應用，”帝斯曼增材制造副總裁Hugoda Silva說，“有了像我們的新型碳纖維絲這樣的高性能材料，制造商可以將其用到更多的應用領域，比如功能性原型設計，以及耐久性和結構工業部件，以適應惡劣的環境。”
Novamid ID 1030 CF10已經在幾個開放性熔絲制造平臺上進行了測試，包括German RepRap和新推出的Ultimaker S5。
Novamid ID 1030 CF10有1.75和2.85毫米兩種規格，適用于環保型紙板線軸，便于回收，在帝斯曼AM經銷商處有售，其中包括帝斯曼AM經銷商FormFutura、MCPP和Nexeo 3D Solutions。帝斯曼最近透露，荷蘭公司FormFutura是其最新的AM長絲經銷商。
碳纖維布https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2874
展開 帝斯曼新型碳纖維長絲，推進增材制造邁向工業化生產
盡管碳纖維的負載比其他碳填充材料低10%，但它可以用于制造功能原型件和工業部件，這些部件的性能接近于通常只有通過注塑成型才能實現的目標，同時與非增強型塑料的簡易快速打印相匹配。Novamid ID 1030 CF10 3D是專為打印結構件而設計的，該結構件明顯強度更高、更硬、抗拉強度高、模量大、尺寸穩定、無翹曲。
10%碳纖維填充長絲用于增材制造，實現了與注塑件性能接近的零件
這些優異的機械性能和光滑的外觀，使其成為很多應用領域的理想材料，比如對耐高溫要求較高的汽車發動機罩下，防護性和支持性運動齒輪;制造工裝夾具;醫療支架和假肢等。這也是一種適合各種縱向市場輕量化應用的最佳材料。
該材料可以在標準的帶有硬化噴嘴的臺式熔絲制造機上進行打印。測試表明，用戶可以以與非增強塑料相同的速度運行打印機，同時獲得相當好的強度和韌性。
“熔絲制造技術正在迅速發展，用于原型設計和工業應用，”帝斯曼增材制造副總裁Hugoda Silva說，“有了像我們的新型碳纖維絲這樣的高性能材料，制造商可以將其用到更多的應用領域，比如功能性原型設計，以及耐久性和結構工業部件，以適應惡劣的環境。”
Novamid ID 1030 CF10已經在幾個開放性熔絲制造平臺上進行了測試，包括German RepRap和新推出的Ultimaker S5。
Novamid ID 1030 CF10有1.75和2.85毫米兩種規格，適用于環保型紙板線軸，便于回收，在帝斯曼AM經銷商處有售，其中包括帝斯曼AM經銷商FormFutura、MCPP和Nexeo 3D Solutions。帝斯曼最近透露，荷蘭公司FormFutura是其最新的AM長絲經銷商。
展開 生產制造 | 海克斯康工業軟件“數字化設計與制造”暑期師資研修項目（模具方向）開啟招募！
為助力院校教師與企業工程師掌握智能制造核心工具，海克斯康工業軟件正式啟動2025年“數字化設計與制造”暑期師資研修項目（模具方向）。本項目將聚焦VISI設計及零件基礎建模、加工及模流分析等核心內容。6天密集研修，覆蓋從塑膠/沖壓產品設計、注塑成型分析、模架與結構設計、料帶設計到銑削加工的體系化深度培訓。
培訓項目詳情
培訓時間
2025年8月4日-8月10日（8月4日報到）
培訓地點
煙臺職業學院（山東省煙臺市萊山區濱海中路2018號）
培訓日程
培訓對象
各本科、職業院校（含技工院校）機械制造與自動化、模具制造、數控技術及維修、多軸加工、數字化設計與制造等相關專業教師及相關工作人員，企業應用工程師（掌握一定軟件和工藝知識，有三軸編程基礎）。
培訓證書
培訓結束后通過考核者，可獲得VISI初級認證工程師證書及繼續教育學時證書。
培訓費用
培訓費為2700元/人（包括培訓資料、耗材、師資及證書費用等），交通和食宿費用請自理。
● 收款單位名稱：煙臺職業學院
● 納稅人識別號：
123706007508920954
● 地址&電話：
煙臺市高新區濱海中路2018號
0535-6927188
● 開戶銀行及賬號：
中國建設銀行煙臺分行
37001666360050008906
【注意】打款轉賬時請務必備注2025年數字化設計與制造暑期培訓。由收款方開具“培訓服務費”發票。
報名須知
本次研修項目招生不超過40人，每人可獲得海克斯康VISI軟件試用版1套（試用期6個月）。請有意參加培訓者于2025年7月31日前報名。
展開 汽車復合材料預成型走向工業化：封閉式自動纖維鋪放單元
一個示范的汽車預成型件
在降低復合材料部件的生產成本、縮短生產節拍的競爭中，自動化技術已成功地將裁切、成型和加工轉變成更適合工業化生產的工藝流程。
然而，就在不久前，為成型三維部件而制備增強材料的預成型生產步驟，似乎依然是一個生產瓶頸：這是一個復雜、步驟較多且通常為人工操作的加工過程。
最近3年來，能夠實現自動化預成型的新興技術已越來越多，得益于機器人技術與自動化的帶鋪放（ATL）或自動化的纖維鋪放（AFP）技術的結合，這些技術最終走向成熟，并實現了商業化應用。
2015年，為航空航天工業提供專用生產系統的德國Broetje Automation公司推出了其STAXX Compact 1700自動化AFP工作單元，用于生產近凈形狀的預成型件。
“當我們開始開發時，已有許多公司重點在為航空航天工業開發自動化的纖維鋪放技術。”Broetje Automation的子公司——德國BA復合材料有限公司的副總裁 Matthias Meyer博士介紹說，“所以，我們將開發的重點放在了汽車和工業領域，同時還注重采用低成本的材料——碳纖維預浸絲（towpreg）。”
這也促使該單元被設計成為一種封閉的、可以自動調節溫度的加工單元，它擁有3m（寬）×6.5m（長）×3m（高）的緊湊尺寸，因而可以在幾乎任何工廠中快速投入生產。
Meyer對碳纖維預浸絲（towpreg）的定義是：采用典型的環氧樹脂基體浸漬的碳纖維粗紗，并指出，STAXX還能夠加工適用于后續液體成型的粘結劑干纖維，或者加工一種熱塑性的材料。它們在預成型后，可以通過簡單的熱成型變成最終的部件。
展開 汽車復合材料預成型走向工業化：封閉式自動纖維鋪放單元
一個示范的汽車預成型件
在降低復合材料部件的生產成本、縮短生產節拍的競爭中，自動化技術已成功地將裁切、成型和加工轉變成更適合工業化生產的工藝流程。
然而，就在不久前，為成型三維部件而制備增強材料的預成型生產步驟，似乎依然是一個生產瓶頸：這是一個復雜、步驟較多且通常為人工操作的加工過程。
最近3年來，能夠實現自動化預成型的新興技術已越來越多，得益于機器人技術與自動化的帶鋪放（ATL）或自動化的纖維鋪放（AFP）技術的結合，這些技術最終走向成熟，并實現了商業化應用。
2015年，為航空航天工業提供專用生產系統的德國Broetje Automation公司推出了其STAXX Compact 1700自動化AFP工作單元，用于生產近凈形狀的預成型件。
“當我們開始開發時，已有許多公司重點在為航空航天工業開發自動化的纖維鋪放技術。”Broetje Automation的子公司——德國BA復合材料有限公司的副總裁 Matthias Meyer博士介紹說，“所以，我們將開發的重點放在了汽車和工業領域，同時還注重采用低成本的材料——碳纖維預浸絲（towpreg）。”
這也促使該單元被設計成為一種封閉的、可以自動調節溫度的加工單元，它擁有3m（寬）×6.5m（長）×3m（高）的緊湊尺寸，因而可以在幾乎任何工廠中快速投入生產。
Meyer對碳纖維預浸絲（towpreg）的定義是：采用典型的環氧樹脂基體浸漬的碳纖維粗紗，并指出，STAXX還能夠加工適用于后續液體成型的粘結劑干纖維，或者加工一種熱塑性的材料。它們在預成型后，可以通過簡單的熱成型變成最終的部件。
展開 汽車復合材料預成型走向工業化：每分鐘4個部件及多功能的絲束
一個示范的汽車預成型件
在降低復合材料部件的生產成本、縮短生產節拍的競爭中，自動化技術已成功地將裁切、成型和加工轉變成更適合工業化生產的工藝流程。
然而，就在不久前，為成型三維部件而制備增強材料的預成型生產步驟，似乎依然是一個生產瓶頸：這是一個復雜、步驟較多且通常為人工操作的加工過程。
最近3年來，能夠實現自動化預成型的新興技術已越來越多，得益于機器人技術與自動化的帶鋪放（ATL）或自動化的纖維鋪放（AFP）技術的結合，這些技術最終走向成熟，并實現了商業化應用。
雖然德國Compositence公司已開發了一種基于AFP的方法用于生產近凈形狀的預成型件，但該公司還超越于此，與寶馬合作開發了其稱之為 “multifunctional tow（多功能絲束）”的產品，它顯著提升了懸垂性和材料產出。
該公司的預成型系統主要包括以下元素：
一個卷軸架；
2D（臺架）或3D (機器人)的操作系統，配有可快速更換的AFP頭；
一個安裝在直線導軌上的轉臺。
準備于2017年之后投入生產的最新系統，將在1min.內同時鋪放4個預成型件（比如1.25m×0.75mm）。兩個系統可以處理碳纖維預浸絲（towpreg）、干纖維和熱塑性帶材。
Compositence公司的銷售負責人Thomas Dobiasch說，基于這項工藝的航空起源，傳統的AFP通常使用6.35~12.7mm寬的帶材。為開發汽車部件， Compositence的系統采用了纖維面重150~600g/m2、寬度≥12mm的帶材。據Dobiasch介紹，這是因為鋪放窄材料的時間過長。
“對我們而言，預成型件的鋪層速度必須控制在與成型機同樣的節拍時間內，而注塑成型的時間是1min.。”
展開 適合大批量生產的數字化復合材料生產線
該生產線的控制是全數字化的，帶有基于在線QA/QC系統直接反饋的自適應過程控制。該生產線一個完整的數字孿生正在構建之中，它結合數據分析、機器學習和高級工藝模型，為增加產量提供在線建議。
這一創新已入選2019 JEC創新獎工業與設備類別的決賽圈。
Airborne將在JEC World 2019的6-R11展位、Sabic將在6-P12展位展示他們的創新成果。
生產制造 | EDGECAM 2025.1 新功能深度解析：智能化、高效化、集成化再升級！
亮點三
輪廓銑倒扣加工功能增強
? 核心優勢：此功能支持棒棒糖刀、T型刀、燕尾槽刀進行螺旋加工，減少了裝夾與工序替代傳統電火花或分段加工，單工序完成倒扣精加工，縮短周期，降低生產成本、提升加工質量。
亮點四
平面銑功能增強
? 核心優勢：增強優化層功能，減少平面銑削提刀次數，避免落刀誤差，減少空切加工，提升加工效率。
亮點五
平行行切增加平滑控制點位分布
? 核心優勢：應用在復雜曲面零件加工場景，可精準適應曲率變化大的曲面形態，確保加工時刀具路徑更貼合實際形狀，避免因點位分布不均導致的加工誤差。平滑控制功能使刀路更流暢，大大提升曲面加工質量。
亮點六
機床運動模擬功能增強
? 核心優勢：此功能支持銑削三軸、四軸、五軸、車削、車銑復合等設備。相較之前版本模擬對比功能增強，在模擬過程中支持毛坯與零件實時比較。同時，用以檢查機器外殼鈑金、運動軸之間碰撞的模擬器功能也有增強，通過模擬可實時查看是否有過切或欠切風險。
亮點七
新增五軸策略“流線”精加工
? 核心優勢：針對復雜曲面成型刀具進行流線加工，提供豐富的刀軸控制策略及安全鏈接，一次裝夾即可完成多角度、多曲面加工，大幅減少加工時間和工時消耗，使刀路軌跡更光順、更安全。
▼
新版本演示視頻
多軸聯動側壁精加工
賽車線加工
展開 定制化制造 – 西門子數字化零件生產
為了滿足與日俱增的定制化需求，圍繞新機器面世的方方面面的復雜性在不斷上升，這是機械制造商如今面臨的最大挑戰之一。
客戶比以往任何時候都更需要高度定制的產品，以滿足他們的特定需求，，而千篇一律的產品無法滿足所有需求。
在消費者對定制制造需求的驅動下，為了保持競爭力，機械制造商必須創造出模塊化、多功能的機器。
自動化零件制造
西門子數字化零件生產 (DPP) 提供全新的工程和制造實踐，以便緊跟日益增長的復雜性趨勢，同時盡可能使生產量和零件生產質量達到最高水平。全面數字化雙胞胎將整個生產流程以數字化的方式連通起來，使工程與制造之間的眾多流程實現自動化。
工業制造中的數字化雙胞胎
西門子數字化零件生產 (DPP) 是一種基于全面數字化雙胞胎的集成式數字化解決方案。該方案可使機械制造商掌控完美零件的精度，同時提高運營效率、提升車間管理能力。
有了這些數字化雙胞胎，公司甚至可以在設備制造和材料切割之前就開展設計和制造仿真。如今，可將整個生產運營打通，減少數據傳輸和復制次數、改善協作并使所有流程實現自動化。
增材制造 (AM) 技術 –按訂單定制機械
高度自動化 CAM 和同步零件生產有助于精簡定制零件的設計和制造，而增材制造則使機械制造商能夠創建出復雜的幾何體，使其從競爭中脫穎而出。這樣一來，機械制造商便可通過高效部署增材制造來解決訂單定制化和更小生產批量的持續需求，應對更快上市的壓力。
以下為文檔部分截取
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點擊鏈接領取資料：http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/7uSrjCw
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展開 Prodways攜手Oqton全自動生產系統，全面進軍數字化口腔正畸市場
法國Prodways集團是一家專注于工業和專業3D打印的公司，通過高附加值的技術工業解決方案拓展到整個3D打印價值鏈（軟件、設備、材料、零件和服務）。最新2021財年第二季度財報顯示綜合收入超過1700萬歐元，增長54%，打印機的銷售額翻了一倍。
Copyright @Prodways
為了幫助口腔客戶在瞬息萬變的行業中保持增長并拓展更多業務，Prodways認為全數字化工作流程對今時今日的口腔診所或技工所至關重要。全數字化工作流程可使口腔診所或技工所達到傳統工作方法無法完成的產品生產標準。
Prodways 認為，通過自動化流程和一個一致的、經過驗證的生態系統，能夠每天生產數千個隱形矯正器。無論客戶的技工所規模大小，都有適合客戶商業需求的、搭配一套從頭到尾的集成工作流的3D打印方案。并且能夠在保持高質量水準的同時，獲得高效的成本效益。
Copyright @Oqton
數字化工作流解決方案從一個完整的軟件系統開始
在每個三維模型背后，都有軟件的身影，它發揮著創建模型的作用，并通過工業3D打印機與從設計到生產每個階段的接觸點進行溝通。Prodways數字工作流軟件大體由三個主要步驟組成:
1.掃描:客戶可以在內部或通過口腔內掃描儀進行掃描，以創建數據，然后交由軟件處理。
2.設計:軟件允許客戶創建將要使用的STL文件，或將此工作外包給專門的設計中心。
3.制造:制造產品或與第三方制造商進行合作。
Prodways的解決方案能夠通過相互連接的軟件來交換正確的數據，以確保每一件矯正器的生產可追溯性。通過智能模擬、學習與優化，確保每個矯正器在生產過程中的最佳工藝。
展開 奧格斯堡工業數字化的盛會： CADENAS 2026工業論壇
2026年3月17日和18日，工業界將集聚奧格斯堡WWK競技場：工業論壇進入新一輪。屆時，來自機械工程、電氣工程、建筑、IT和許多其他領域的決策者、遠見卓識者和戰略家將齊聚一堂，共同探討2026年數字工業的未來。
未來數字主題的國際行業會議
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工業論壇（Industry Forum）今年已舉辦了第23屆了，現已成為國際性的行業聚會。論壇為參觀者提供了富有啟發性的專家演講、知名企業的貿易展覽、交流時間和互動晚宴，而今年的晚宴則以冬奧運為主題。
2026年的重點議題
2026年工業論壇將重點關注工業中的人工智能、資產管理殼（Asset Administration Shell）、未來安全和銷售潛力以及2026年成功經營的思想啟發。 與會者將獲得可立即執行的小竅門，以節省工程成本并挖掘新的銷售潛力。
此外，我們的CADENAS專家將在獨家培訓課程中深入介紹eCATALOG 3Dfindit和ENTERPRISE 3Dfindit 的最新功能和發展。在奧格斯堡足球場的商務區，您還將有機會與決策者和業界思想領袖討論當前的挑戰和機遇。
按照慣例，CADENAS有限公司董事長Jürgen Heimbach將宣布會議正式開始，并向接下來兩天的全體演講嘉賓發出研討開始的啟動信號。其中包括來自福伊特、Harmonic Drive公司、Resolto科技有限公司和Zuken等公司的代表。
這些頂級公司也參加了今年的會議
去年參觀者的評價
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