在现代工业生产中，大规模的工业生产和日益激烈的市场化竞争，使得企业越来越需要对整个生产过程进行总体优化操作，以得到最优生产过程。因此，为了最大限度发挥过程系统的生产潜力，取得最大的经济效益，必须随着实际操作环境和市场要求的变化及时地进行操作条件的优化，采用实时在线优化技术将稳态操作点逐渐移到相应工况的最佳操作点区域。 对二甲苯（PX）氧化反应单元在精对苯二甲酸（PTA）生产过程中处于核心地位，它直接关系到PTA产品的质量、产量、醋酸燃烧损失以及PX单耗等。本项目基于PX氧化反应动力学，结合人工智能方法建立了PX氧化反应过程工艺机理数学模型，并依据工业装置数据采用随机搜索算法对该模型进行了优化校正，形成了能准确描述生产装置特性的机理模型；同时建立了PX与HAC的燃烧损失智能预测模型；建立了PX氧化过程的在线实时流程模拟系统，实现了关键性能指标4-CBA浓度以及PX和HAC燃烧损失的在线实时预测；对PX氧化过程的工艺操作条件进行了在线实时优化，降低了PX和HAC的燃烧损失，确保生产装置运行在最佳状态，产生了显著经济效益。

本项目采用五电弧协同增材制造，提高成形构件的堆积效率；利用激光约束电弧，提高成形金属构件的表面精度，减小加工余量；构筑出融合五电弧协同增材制造、激光稳定电弧、高速摄像监测、构件成形尺寸三维测量、工艺数字化监控等功能的多电弧协同增材制造装备。 1、 形成复杂空间曲面构件分区原则、切片方法与路径规划策略，建立五电弧协同增材制造高性能大型金属构件工艺方法、模型与窗口； 2、 研制出多电弧协同增材制造工艺规划与系统总控软件； 3、 开发了专用于高性能大型金属构件多电弧协同增材制造的专用金属丝材。 实现大型舰船艉轴架、运载火箭过渡端框架与高层建筑多向钢节点的高质量、高效率、低成本增材制造，并进行组织与性能预测。 图1 多电弧协同增材制造设备图 图2 多电弧协同增材制造典型产品 【技术优势】 项目成果有效解决了高性能大型金属构件采用电弧增材整体制造时，面临的堆积效率较低，制造大型金属构件周期长；成形金属构件表面精度低，加工量较大；成形金属构件的晶粒粗大，各相异性明显的难题，将目前大型金属构件电弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技术指标】 五束电弧协同增材制造装备： 1）装备包括 CMT电源5台、六轴机器人系统3台、激光系统、工艺数字化系统、三维测量系统、高速摄像系统与缺陷除去系统； 2）三维测量系统的测量范围在300mm以内，可测量金属构件壁厚最大尺寸不低于250mm，测量误差在±1.0mm以内； 3）可成形高度大于2m、长度大于5m、宽度大于3.5m的金属构件，变形控制在0.2mm/100mm以内； 4）堆积效率≥1800cm3/h，连续工作时间不低于360小时； 五束电弧协同增材制造工艺总体软件： 1）具有模型解析重构、子模型选择、分区切片与9轴工艺路径规划、曲面切片、G代码及机器人离线编程代码生成、多电弧协同增材制造系统控制功能与工艺数据库； 2）可实现金属构件组织、性能预测及成形质量主动控制，并显示构件材料 CCT图； 3）模型解析、拓扑重构时间低于10分钟，切片轮廓精度优于±0.1mm，单层切片时间＜2s。 4）支持2000万以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空间曲面模型的路径规划，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6轴机器人+3轴龙门式床身协同控制的9轴工艺路径规划，成形效率达 1800cm3/h，全程误差≤0.5%，路径输出方式为G代码、机器人离线编程代码； 7）工艺数据库覆盖控制系统参数及工艺及材料参数，并建立典型工艺参数，加工误差范围≤0.5%；

复合材料三维数字化工艺设计与仿真软件（CPSD）源于军工科研项目，是一款集成在全三维数字化环境下的集工艺设计与仿真于一体的软件系统，解决复合材料零件铺层工艺设计模式改进、精细化水平和设计效率提升的问题。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 复合材料三维数字化工艺设计与仿真软件（CPSD）源于军工科研项目，是一款集成在全三维数字化环境下的集工艺设计与仿真于一体的软件系统，解决复合材料零件铺层工艺设计模式改进、精细化水平和设计效率提升的问题。该软件集复合材料零件的模具型面生成、铺层工艺设计、仿真分析、工艺验证及可制造性评价等功能于一体，具有高效铺层设计、高精度仿真和全过程三维数字化、可视化、知识化、集成化的特点，为实现复合材料零件的数字化设计制造一体化提供有力支撑。航天、航空、汽车、能源等行业大量采用复合材料零件，需要专业的基于三维模型的复合材料快速设计与制造软件，实现从经验的手工设计到全三维数字化设计的转变，从而提升复材零件的智能制造水平。

成果简介造纸工艺中的高浓度废水成分复杂、 有机质极高， 难以达标处理， 导致部分中小型企业直接排放， 造成极大的环境污染问题。 所提出的复配混凝沉降+空气催化氧化+两级电催化氧化处理技术， 可以实现有机质的有效提质， 达成水资源和有机质的返生产循环消纳或是商品化高效利用目的。成熟程度和所需建设条件已完成实验室研发， 如下图所示； 在现有废水处理设备基础上加以改进即可。

本发明公开一种可选择性分离富集巯基化合物的复合纳米纤维材料及其制备方法与应用方法，该复合纳米纤维材料为以高分子聚合物纤维为芯层，以纳米金属颗粒为皮层的纳米金属颗粒功能化纳米纤维，由金属化合物、高分子聚合物和溶剂制成，以溶剂体积计，金属化合物加入量为0.5mol/L、高分子聚合物加入量为10～15g/100ml；其制备方法为：将高分子聚合物加入溶剂中，待其溶解后，加入金属化合物、混匀，将溶液置于室温下持续搅拌，得到高分子聚合物/金属盐前驱体溶液；将前驱体溶液静电纺丝制成高分子聚合物/金属离子复合纳米纤维，再经原位还原得到纳米金属颗粒功能化纳米纤维，其对巯基化合物有选择性吸附作用，可在巯基化合物的提取、制备、检测方面广泛应用。

成果描述：针对目前中国大型石化公司从国外引进的聚乙烯聚合装置的工艺包落后、只能生产低档通用料的难题，自主开发一系列具有独立知识产权的高档聚乙烯专用树脂的先进制造工艺技术，取得了巨大的经济效益。 根据产品使用性能和加工性能要求，设计并定制聚烯烃专用树脂的关键结构，提供结构内控方案，指导聚烯烃聚合大装置制定催化剂体系和聚合工艺调整方案。 研究的聚合工艺包括：Basell公司Hostalen淤浆法工艺、Spherilene气相工艺；BP-Solvay公司Innovenes低压淤浆工艺；Univation公司的Unipol工艺；三井化学的CX工艺等。 开发产品包括：PE100、PE125、PERT等高档管材料、LDPE涂覆料、LLDPE电子膜保护膜专用料等。市场前景分析：PE100管材料主要用于制造燃气管、各种给水管材等压力管道系统，而绝缘电缆聚乙烯专用树脂主要应用于高压电缆绝缘、电缆护套，用量大、附加值高、近年来市场需求量持续保持高速增长。然而由于技术附加值高，目前我国的高档PE100管材料、绝缘电缆料基本全部依赖进口，被国外大公司所垄断。 拥有其他高性能专用料制造技术，制得的产品如LDPE涂覆料、耐热PERT管材料、LLDPE电子膜保护膜专用料等，均具有高附加值，市场需求巨大。与同类成果相比的优势分析：完成高档聚乙烯专用料产品的结构－性能剖析,提供关键结构性能控制指标，建立聚乙烯专用树脂的结构特性数据库；提供各种聚合工艺方案，指导装置进行生产调整，建立快速表征方法，实现生产工艺的快速调整和质量控制。制备的产品满足其加工及使用性能要求，获得市场认可。 如PE100管材专用树脂：耐快速、慢速应力开裂、抗蠕变、刚性和抗冲性等性能，以及焊接性和加工性加工要求；聚乙烯电缆绝缘专用树脂：力学性能、加工流动性能、洁净度。 国际先进。

成果描述：针对目前国内的聚酯生产装置的工艺落后、只能生产低档通用料的难题，自主开发系列具有独立知识产权的高档PET专用树脂的先进制造工艺技术。 开发热收缩膜共聚酯专用料或光学材料用专用料等。可提供共聚酯热收缩膜专用树脂的全套聚合技术及工艺，在PET装置上实现共聚酯的聚合制造，关键技术工艺包括： 1）PET热收缩膜专用料关键结构表征及聚合实现，建立共聚单体含量、分布与收缩性能、结晶性能、加工性能之间的关系； 2）针对国内现有的PET装置，提供PET热收缩膜专用料生产内控指标及催化聚合工艺，指导装置开发共聚酯产品。 3）建立共聚酯专用料结构性能快速评价方法，指导装置快速调整聚合工艺及条件，可控聚合制备合格产品。市场前景分析：目前国内PET行业产能过剩状况严重，低端产品需求早已饱和，高端产品（如特种聚酯薄膜）专用料又需大量进口。聚酯热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料， 由于它具有易于回收、无毒、无味、机械性能好、特别是符合环境保护等特点，在发达国家聚酯（PET）已成为取代聚氯乙烯（PVC）热收缩薄膜的理想替代品。目前国内至今尚无完全符合热收缩薄膜产品要求的国产专用聚酯及与之相配套的成膜工艺问世。具有高附加值，市场需求巨大。与同类成果相比的优势分析：制备的产品满足加工及使用性能要求，获得市场认可。如热收缩型聚酯薄膜在常温下稳定，加热时（玻璃化温度以上）收缩，在一个方向上发生70%以上的热收缩。国内领先。

在方法研究的基础上开发了相应的计算程序，并融入本团队所开发的一系列 专用计算软件中，通过工程应用计算，体现出创新成果的工程应用价值。研究成果获授权发明专利 13 项，软件著作权 24 项;在国际权威期刊发表 SCI 论文 74 篇。本团队针对先进复杂核反应堆堆芯物理设计的难点，经过近 17 年的系统研究和 500 多人/年的持续攻关，提出了一系列原创性数值分析理论， 发明了一系列中子学计算新技术，研发了 24 个具有自主知识产权的反应堆堆芯 物理设计计算软件，实现了对多种先进复杂反应堆的精确三维中子学模拟，并成 功应用于多个重大核能开发及国防军工项目。

工业机器人是智能制造的核心单元之一，但是我国国产工业机器人及其核心零部件多年来一直受制于人，华南理工大学和广州数控设备有限公司合作于2006年开展了工业机器人的研究和开发，于2008年8月份研制了第一台自己的机器人样机，经过多年的产学研合作，通过攻克一系列机器人关键技术，研究和开发了具有完全自主知识产权的系列化工业机器人，并通过与广州数控设备有限公司的长期合作实现了产业化，现公司年产销自主产权的工业机器人1000台套，实现工业产值近2亿元，带动相关智能制造产业产值10亿元。使得广州数控设备有限公司

生产过程先进控制策略集成管控平台为先进控制算法提供组态、运行、调试、操作的一体化工程应用环境，实现先进控制算法与生产过程现有的控制系统的紧密对接。 平台以建立被控对象的数学模型为基础，通过状态观测、预测控制等先进策略替代常规控制回路的控制作用，达到控制优化的目的。平台基于DCS的上、下位体系结构。其上位组态监控站用于先进控制策略的组态、修改与维护，同时也能进行实时监视。由组态软件生成的数据文件可直接通过网络下载到主控制器，实现算法的工程应用。组态监视站还可提供实时数据和历史数据分析工具，便于使用人员对系统运行状况的了解。它是工程师组态和维护应用系统的重要保障。平台的下位为主控制单元（MCU），其选型可采用具有较高运算处理性能的工控机，也可采用通用的服务器。 MCU提供的算法容器，允许采用不同编程语言实现的先进控制算法融入本平台。MCU具有冗余以太网配置，且支持1:1冗余热备。