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基于物联网的塑料片材挤出机关键技术及产业化
主要技术内容: (1)提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术,研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器,实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术,实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算,降低了计算量;将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上,为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器,可以直接与通用变频器对接。 (2)提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术,提升了挤出效率及效果;研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置,有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式,改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈,线圈外再包覆隔热层,线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块;在常规加热瓦加热的基础上,通过电磁感应原理使螺杆产生热量,使得螺杆及螺杆机筒同时加热,缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 (3)提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术,开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络,提出了 LZM - WKPSO 优化算法,在保证覆盖率的前提下使干扰最小;借鉴昆虫协作机理,提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法,最大化降低了网络能量消耗。(4)提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型,研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台,实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型,采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想,设计了集成平台;开发了塑料挤出成套装备运行功能模块,并与底层全息车间无缝集成,形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义: 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果,解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况:2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现,国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品,但是他们开发的还是将单一系统的简单组合,无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手,开发料挤出成套装备,产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述,本项目产品目前拥有先入的一定优势,竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势: (1)螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟,挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h;挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右;同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机,而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机,降低了能耗。 (2)螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右; (4)克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题,提高了制品的品质; (5)生产工艺数据自动数采率 95%以上; (6)生产效率提高 30%左右;优等品率提高 20%;产能提高 1.5 倍; (7)填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白; (8)本项目实现生产流程的闭环优化,现有的 ERP、MES 系统则为开环控制; (9)本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品,在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价:130 万元; 投资预算:硬件成本(不包含塑料片材挤出机本体部分)85 万元;软件开发45 万元。 成果应用范围:塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位:成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化,并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益:项目成果能够有效降低能耗 25%,提高生产效率 30%左右,使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来,据不完全统计,累计新增产值约 67206 万元,新增利润 5040 万元,新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 
江南大学 2021-04-13
纳米晶杂化材料
1.成果介绍有机无机杂化发光材料是一类重要功能性杂化材料,因无机物与有机物在分子水平或纳米尺寸复合和杂化,使其制得的杂化材料同时兼具无机和有机组分的优良特性、便于分
南京工业大学 2021-01-12
小型化原子器件
成果创新点 主要技术创新路径(如涉及技术秘密,可简略描述): 利用多反射腔将原子磁力仪小型化的同时将检测灵敏 度提高一个量级,最终好于 50 fT/Hz1/2。引入微纳加工手 段,将产品标准化,从而可进行批量化生产。可进一步应 用于原子陀螺。 技术成熟度 关键技术研发阶段 市场前景 1.与医院合作用于生物磁场测量和可移动式磁成像; 2.共磁力仪用于惯性测量。
中国科学技术大学 2021-04-14
小型化原子器件
主要技术创新路径(如涉及技术秘密,可简略描述): 利用多反射腔将原子磁力仪小型化的同时将检测灵敏度提高一个量级,最终好于 50 fT/Hz1/2。引入微纳加工手段,将产品标准化,从而可进行批量化生产。
中国科学技术大学 2023-05-16
现代化温室大棚
该温室采用彩钢泡沫夹芯板作墙体,镀铝反光膜作内覆盖,配有软质贮热水箱、内墙反光膜、气力喷雾、可逆式除湿、 CO2 检测与发生等装置。具有如下特点:结构牢固,大大加强了温室抗风抗雪能力,并做到温室内无支撑柱(10m 跨度);保温性强,最低湿度时温室内外温差可达 15℃;操作方便、环境可控,室内环境更利于作物的生长;造价便宜,使该温室的造价只有传统温室的三分之二;移动方便,温室不用一土一砖,可方便地拆卸,有利于克服温室连作障碍。
扬州大学 2021-04-14
智能化电声测量
电声产品的计算机辅助测量(CAT)是近年来国际音频界的技术热点。中国是电声大国,有众多的电声企业,电声产品的一致性检测和寿命试验是企业检验产品质量的关键环节, 能更迅捷准确实现智能化电声测量的虚拟仪器有着广阔的应用前景。 南京大学音频声学研究室对智能化电声测量课题进行了研发,已获得了一项国家专利,申请了三项国家发明专利;已开发出两套虚拟测控电声测量仪器,适用于电声器件生产企业。
南京大学 2021-04-14
TFT产业化应用
我国显示行业体量庞大,目前所有平板显示TFT的核心技术专利和高端产线设备都掌握在国外垄断企业之手。升级和建设新型平板显示TFT产线技术的需求压力在未来几年中将不断增大,同时产业投入和竞争会急剧加大。发展和建立基于可靠宏量制备、定位和集成的纳米线阵列Fin-TFT技术,将有望推动我国新一代显示产业实现弯道超车和跨越式发展。
南京大学 2021-04-14
合同管理信息化
成果简介合同管理是商务运作中极其重要的一部分, 其管理的优劣直接影响商务流程的顺畅。 正是利用这一思想将合同管理纳入计算机管理, 并设计为多用户, 放在计算机网络上运行, 并与财务、 库房、 划价、 销售等于系统相互集成, 信息共享,实现合同签订、 履行、 变更到终止等全过程的跟踪管理, 并为财务提供资金利用计划, 充分利用有限的资金, 提高资金利用率。这一系统采用 VB 编写, VB 对关系数据库提供全面的支持, VB 通过数据库访问控件与数据库进行数据交换, 并提供丰
安徽工业大学 2021-04-14
污泥薄层干化设备
目前我国的污泥处置方式主要由卫生填埋、堆肥、直接土地利用和焚烧。 而污泥含水率是制约污泥处置的关键,污泥含水率从95%降至60%是填埋与堆肥的 起点,从95%降至50%是焚烧的起点。传统的机械式脱水法能将污泥的含水率降 至75%左右,要进一步降低含水率就要靠污泥干化技术来完成,干化环节的新技 术研发是实现污泥处理系统节能降耗的着力点。 本成果开发的污泥干化设备用于城市污水污泥的干化处理,克服了现有污泥 干化设备换热效率低,热量损失大,粉尘量高等缺点。该设备可实现自动化持 续作业,把含水率为85%-70%的污泥干化为含水率为40%-60%的含水率水平。
重庆大学 2021-04-11
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广州耘宇电子科技有限公司 2021-08-23
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