本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

项目概况 该系统提供了一个基于网络的可以对生产流程不同内容进行控制和管理的系统，融自动 匹配、精确控制、通用性强于一体的、具有可操作性强、多功能的实时的科研开发平台及系 统。 本项目处于国内先进水平。 主要特点 MES 系统根据制造企业的基本共同需求，采取基于网络化可操作性手段和方法，以企业 实际生产流程不同内容为核心和对象，如车间的物料出入库、车间排产、加工方法、设备装 备、产品质量等，实现了精确、实时的查询、匹配、控制、定制等基本管理，方便查询，可 实时修改和更新；有遍历的各项历史记录，通用性较强；加工方法通过模糊匹配，基本实现 智能化判断和选择；也可以根据具体的产品零件的加工和企业的实际情况进行定制开发和研 制，开放性和灵活性较强；有通用或专用接口，可广泛用于各个不同类型的企业和不同地域 的制造企业。该系统具有许多独到的功能（可视化操作、自动模糊匹配、智能故障诊断等） 技术指标 自动信息匹配、智能数据获取、实时故障诊断；实时修改和更新、查询操作方便、通用 性强；实现企业流水线的实时操作；有通用或专用接口，开放性好，扩展性较强，可面向企 业实际情况等进行定制。一种基于网络的通用的制造资源管理系统。 19 市场前景 我国的制造型企业迅猛发展，特别是中小型企业对 MES 产品的了解不够或已有 MES 系统 的适用性不够等问题，MES 在企业的运用并不深入；而企业发展的要求和企业信息化趋势， 使企业对此类产品有着非常大的需求，具有良好的市场前景。MES 系统正越来越受到广大制 造企业的青睐.

自动化与物联网通讯人才。

白及是兰科植物中最具有经济价值的类群之一，药用历史悠久，具有止血、抗菌、消肿、抗肿瘤、生肌敛疮等功效，并在食品、 化工行业等领域运用广泛，开发潜力巨大。该研究组致力于白及资源的基础生物学、道地性机理、优异新种质培育、规范化栽培及产品开发的系统研究，目标为推动白及开发成为我国中药支柱产业之一及国家精准扶贫的重要抓手，目前已取得系列重要进展。

技术优势： 1)通过物联网、云平台实现质量远程监控、安全连锁报警与管理； 2)根据原料工艺操作条件不断变化，优化计算获取最佳操作参数； 3)远程智能系统具有始于感知、精于计算、巧于决策、善于学习功能。 采用物联网和互联网+的信息化技术实现装置、厂级、园区三废净化装置运行质量远程监控与安全保障系统，为企业、园区提供高效的技术服务，解决化工、制药行业实际运行存在的有机物达标排放难题，满足国家当前“环保法”、“水十条”严格指标要求，在装置节能与污染物零排放面取得明显经济和社会效益。

项目成果/简介:顾名思义，粘结就是把两个独立的具有几何尺寸和物理性能的材料重新组合成一个新的实体。对大多数应用而言，要求粘结剂具有3个性能：1. 很好的粘结性能；2. 粘结剂材料本身具有很好的物理化学性能如强度和耐久性；3. 具有亲水或者在水环境工作性能。 对1，2点容易理解。对第3点而言，是因为绝大多数粘结应用都是需要亲水或处于水环境这样的工况。如果把第1、2点作为A方， 第3点作为B方， 那么A与B是矛盾的，好的A往往是坏的B。如果说粘结剂同时具有A 和B的属性，那么目前一种途径是开始时候让B占主导，然后慢慢过渡到A占主导。从整体到达一个平衡，而不是过渡强调A或B。而这样的过渡可以引进各类技术与方法。 天津在建的武警医院负二层墙体漏水，采用了新型粘结剂直接刷的工艺取得了较好的效果。 技术分析(创新性、先进性、独占性)传统的树脂类粘结材料以油性为多，对制作鞋或箱包制品等的注塑粘合，采用水性新型粘结材料会比油性材料带来工艺上的简便和高效益，提高质量控制。目前水性化主要是采取分子官能团和复合等技术加以实现。应用范围:应用范围及目前应用状态树脂类粘结材料具有多样性，基质包括丙烯乙烯、环氧、聚酯等等，按照生产流程和产品需求选择。效益分析:前景及经济社会效益分析等鞋或箱包制品在数量上都是巨量的，而起制成过程中，粘结起到了主要作用，具有关键技术指标。在粘结方面的改进会推动整个鞋或箱包制品行业发展个进步。知识产权类型:其他技术成熟度:可以量产技术先进程度:达到国际先进水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

顾名思义，粘结就是把两个独立的具有几何尺寸和物理性能的材料重新组合成一个新的实体。 对大多数应用而言，要求粘结剂具有3个性能：1. 很好的粘结性能；2. 粘结剂材料本身具有很好的物理化学性能如强度和耐久性；3. 具有亲水或者在水环境工作性能。 对1，2点容易理解。对第3点而言，是因为绝大多数粘结应用都是需要亲水或处于水环境这样的工况。如果把第1、2点作为A方， 第3点作为B方， 那么A与B是矛盾的，好的A往往是坏的B。如果说粘结剂同时具有A 和B的属性，那么目前一种途径是开始时候让B占主导，然后慢慢过渡到A占主导。从整体到达一个平衡，而不是过渡强调A或B。而这样的过渡可以引进各类技术与方法。  天津在建的武警医院负二层墙体漏水，采用了新型粘结剂直接刷的工艺取得了较好的效果。  技术分析(创新性、先进性、独占性) 传统的树脂类粘结材料以油性为多，对制作鞋或箱包制品等的注塑粘合，采用水性新型粘结材料会比油性材料带来工艺上的简便和高效益，提高质量控制。目前水性化主要是采取分子官能团和复合等技术加以实现。

生物农药是指利用生物活体（真菌，细菌，昆虫病毒，转基因生物，天敌等）或其代谢产物（信息素，生长素，萘乙酸等）针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。众所周知，长期依赖和大量使用有机合成化学农药，已经带来了环境污染、生态平衡破坏和食品安全等一系列问题，对推动农业经济实现持续发展带来许多不利的影响。生物农药具有安全、有效、无污染等特点，与保护生态环境和社会协调发展的要求相吻合。因此，近年来我国生物农药的研究开发也开始呈现出新的局面。江苏省药用植物生物技术重点实验室与江苏农科院合作，已筛选出较好的微生物抗菌菌株，目前已进入田间实验阶段。 合作单位：江苏省药用植物生物技术重点实验室、江苏农科院

1、制备设备技术先进： 多弧离子镀设备加装脉冲磁控后实现了对等离子体的约束与控制，从而制 备的涂层物理性能更好，并实现了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜颜色可调，实验证明此工艺制备的涂层表面更加光洁、硬度更大，效 率更高。脉冲电源、磁系统和 PLC 控制系统均为课题组自行开发，具有设备技 术创新，此项工作在国内领先。 2. 涂层设计理念合理 用脉冲磁控多弧离子镀制备 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度复合薄膜。本方案通过优化膜系和制备工 艺参数，可以有效缓解应力，提高涂层在基底上的附着力，此项研究具有薄膜 材料设计创新，具有国内先进水平。由于梯度复合薄膜制备参数变化多，工艺 参数实现了 PLC 控制，生产效率和重复性大大提高。 3. 绿色环保无污染 由于真空镀膜工艺无污染，且制备的薄膜质量好，此工艺代替高污染的电 镀工艺，是绿色环保产业，符合国家提倡主导的产业发展方向 4. 制备开发 DLC 薄膜 利用线性离子源发电技术制备了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制备工艺国内领先，具有沉积温度低、薄膜质量好特点，可用于医疗器械和 各种机械配件镀膜等，其制备方法重复性好、衬底温度低等特点。