本项目核心技术获中国轻工业联合会科学技术进步奖二等奖。 1、项目简介 本项目所指复杂装备主要为复杂动力机械装备及其关键零部件，如汽轮机、压缩机等。 本项目针对复杂装备制造企业技术准备时间长、效率低、制造过程模式自动化程度低、协调能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤岛现象等实际情况，研发了集数字化设计、制造和智能化监控管理为一体的设计制造管理系统。项目重点突破了复杂装备智能化制造过程和工艺参数优化、工艺工装设计自动化、数控机床生产的数字监控管理智能化、基于短距离无线通讯(Zigbee)技术的生产信息双向传输、自适应在线排产优化等关键技术，为研发设计制造集成管理系统提供了技术支撑。 2、创新要点 （1）将开放式装配建模技术应用于产品的研发中，创立了模型的 UML 表达方式、装配体特征、装配配合公差分析和系统的装配层次分析等，完成了产品的结构设计、零件与装配的联动设计、装配仿真分析，并建立了产品及其关键部件的数字样机。开放式装配建模方法更有效地指导产品由整体构思到样机设计的整个过程。 （2）提出了面向数字化预装配的分层干涉检测算法，该方法把干涉检测过程分为粗检测、半精检测、精确检测三层，通过逐层检测，大大加快了干涉检测的速度，提高了检测的精确度，有助于预装配中优化装配序列的快速生成。 （3）基于虚拟产品开发管理技术 VPDM，研究并解决了机械装备虚拟数字样机开发中的数据交叉、耦合和冗余问题； （4）基于工程知识和多视觉特征模型，提出了一种装配优化序列规划方法。利用直接装配关系图表达产品几何信息、设计信息、制造信息和装配信息等，通过产品特性和操作环境的评价因素，构建装配先后关系，从可行装配序列中选择最优装配序列，更好地帮助设计师完成装配设计并做出正确决定。缩短了产品研发时间，保证产品准时投放市场。 3、效益分析 目成果广泛应用于多家装备制造企业，其中 4 家企业利用该技术提高生产效率 20%~30%，按时交货率从 63％左右提高到 90％以上。近三年企业总计新增利润 6.1663 亿元，新增税收 3.3804 亿元，新增销售 28.058 亿元。减少了 80%以上的生产管理人员 4、推广情况（已推广企业） 本项目成果已在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司、江苏南方机电股份有限公司、无锡市安迈工程机械有限公司等生产企业得到成功应用。 授权专利： 1.数控机床刀具的在线管理方法 201010129780.1 2.车间加工设备群加工运行优化的方法 200910031198.9 3.数控机床监控方法 201110430626.2 

技术原理：针对昆虫趋光机理及灯光诱杀技术研究与应用中存在的问题，采用灯光诱集和资料查阅的方法，调查灯下昆虫种类并分析其构成成分；利用现代昆虫学研究技术、分子生物学与生物信息学技术，分析昆虫趋光后生物学特性变化及内源机制以及昆虫趋光的本质；通过田间大量筛选，明确夜行性昆虫的趋光行为及上灯节律，筛选出适合于不同农田生态系统中害虫防治的安全高效特异性光源，组织示范与推广应用。 主要性能指标：明确湖北省灯下昆虫种类及构成成分，探明昆虫趋光后生物学特性的变化及内源机制，阐明昆虫趋光的本质，明确夜行性昆虫的趋光行为及上灯节律，筛选适合于不同的农田生态系统中害虫防治的安全高效特异性光源，并示范与推广应用。

我们已采用磁控溅射沉积方法成功地制备和研究了环境友好的钛酸钡和铋镁锆钛氧的复合薄膜，发现其储能密度和储能效率在-100~200 °C温度区间内都表现出了良好的热稳定性，并且其宽温储能密度明显高于铅基材料在这个温度区间报道的最大值，使其成为替代铅基储能材料的最佳选择。为了降低生产成本，目前我们正在通过研究和调控薄膜的生长工艺来实现在成本低廉的Si、Ni等衬底上制备大面积、高质量、高性能的复合储能薄膜。

大容量电池储能系统能够提高可再生能源发电的穿透率，提高电网稳定性，是未来智能电网运行中的重要组成部分，然而功率转换技术一直限制着电池储能系统的大容量化发展。本项目使用级联式变换器作为大容量电池储能系统的功率转换系统，从而可以大大提高大容量电池储能系统的效率、可靠性等。 在本项目的研究过程中，先后对高压直挂功率转换系统中的关键技术如二次脉动抑制、接地电流抑制以及可靠的控制策略等进行了深入研究，在20链节的实验系统中全面验证，并在国内外期刊发表了多篇论文。最后，南方电网公司在深圳宝清储能电站建设了2MW/2MVA/10kV高压直挂储能系统，本项目研究的关键技术实际指导了该系统的设计，所研究的控制策略实际应用于该储能系统。 该储能系统的功率转换技术是世界上首次直挂 10kV电网的功率转换技术，目前已经顺利运行一年，在效率、可靠性等方面明显优于传统储能系统，为大容量电池储能系统的广泛应用奠定了坚实基础。

项目简介： 本课题组在 2013 年与河北省农科院粮油作物研究所合作，进行了“新谷友 1 号”的田间小区试验。试验表明，“新谷友 1 号”（单嘧磺隆·除草剂 A 可湿性粉剂）土壤处理下，用量 683.7ga.i/hm2 时除草效果优异，杂草株防效达到 86.9%，杂草鲜重防效高达 96%以上，对谷子安全。“新谷友 1 号”比谷有每公顷有效用量降低了近 260g，每公顷节省用药成本约 5.8 元，降低了生产成本，也降低了对农业生态环境的污染。2014 年 4 月份我单位继续与河北农科院粮油作物研究所合作，第二次进行了“新谷友 1 号”的田间小区试验。 项目特色： 单嘧磺隆防除阔叶杂草优异，除草剂 A（由于涉及专利问题，此除草剂暂时保密）对单子叶杂草防效好，对阔叶杂草防效差，因而除草剂 A 与单嘧磺隆的混用，不仅可以扩大杀草谱，提高除草效果，而且可以延缓杂草抗药性、降低除草成本。因此我们合成以单嘧磺隆为主体，除草剂 A 为辅助的谷田除草剂新配方“新谷友 1 号”。通过单嘧磺隆与除草剂 A 联合毒力试验，最佳用药量试验，确定了二者混用的最佳配比和最佳用药量，其最佳用药量为 626.5-756.8 ga.i/hm2。 市场应用前景： 按照我国 3000 万亩的谷子种植面积计算，谷田人工除草的成本一年就需要 45 亿元（谷田每亩的人工除草成本为 150-180 元）。根据目前市场价格平均谷子每亩的经济效果已经玉米收益的三倍，谷子目前市场价格为 7.0 元/kg，玉米的价格为 2.2 元/公斤，并且谷子的亩产量已经达到 1000 多斤。因此我们可以看出谷田除草剂在我国的市场前景很好，从经济效益角度考虑，谷田除草剂每亩的零售价格 8-10（农民可以接受）。3000 万亩的谷田种植面积将会带来每年近 3 亿元的销售额。其带来的社会效益更是不可估量。 本产品在产业化过程中需要 2 年左右的时间办理农药登记证。其存在的主要风险为“新谷友 1 号”上市后由于部分农民的使用不当或在特殊天气，特殊土壤条件下使用时可能会产生小面积的药害问题。 本项目正处于中试阶段，可提供样品，采取合作方式，投资规模为 60万。

本发明公开了一种激光辅助低温生长氮化物材料的方法及装备， 该方法将非氮元素的前驱体蒸汽和活性氮源前驱体气体分别输送到反 应腔室内温度为 250 至 800℃的衬底材料处，利用波长与活性氮源分 子键共振波长相等的激光束作用于活性氮源气体，使激光能量直接耦 合至活性氮源气体分子，加速 NH 键的断裂，提供充足的活性氮源， 使非氮元素与活性氮源发生化学反应，沉积第 III 族氮化物膜层材料， 持续作用直到沉积物覆盖整个衬底

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。

（1）研发了系列新型高强高韧铸造轻合金材料，支撑了复杂铸件性能提升。 1）研发出一种新型高强韧铝硅合金。开发出一种新型高强韧铝硅合金及其制备方法；提出一种混合稀土和Sr元素的复合变质方法，缩小枝晶间距并细化共晶硅；研究出合适的热处理制度；阐明了变质剂组成与含量对变质效果的影响规律，基于此显著提高了铝硅合金的综合力学性能。有效解决了现有铝合金铸件易发生的裂纹、伸长率低、屈服强度不达标等缺陷和问题。 2）研发出一种低成本高强耐热稀土镁合金。开发出一种添加低成本混合稀土的新型多元稀土镁合金材料；揭示了混合稀土对镁合金相变规律的影响机制；研究出准晶增强稀土镁合金的高温固溶T6热处理工艺；开发出兼具优良的室温与高温力学性能的低成本稀土镁合金；解决了现有镁合金铸件易产生冷隔、强度低、韧性差等问题。 3）研发出一种新型高强韧钛合金。开发出一种α+β型双相高强高韧钛合金，揭示了合金在凝固-热等静压-热处理过程中微观组织的演变规律；研究出调控相组成及相形态的双级固溶时效热处理制度，形成了以等轴和篮网为主要特征的基体组织，使合金的强度和韧性同步提升。解决了现有铸造钛合金强度和韧性偏低、铸造成形性差等问题。 （2）研发了铸造全流程模拟仿真系统，提出了高效的单件化铸造数值模拟方法，实现了高性能复杂铸件的数字化工艺设计。 1）提出了一种铸造原辅材料热物性参数高精度求解方法。提出了基于实验测温与数值模拟反求的热物性参数求解方法，实现了面向数值模拟的热物性参数高精度求解；建立了反热传导法求解铸件/铸型界面换热系数的数学模型,降低了界面关键参数求解误差；研发了高精高效的热物性参数反求平台-华铸PIS，创建了铸造原辅材料高精度热物性参数数据库。 2）研发了铸造合金熔炼-复杂铸件充型凝固-热处理的铸造多物理场全流程高效模拟平台。建立了电磁、速度、压强、浓度、温度的多物理场耦合数学模型，自主研发了从铸造合金熔炼到复杂铸件充型凝固到热处理的铸造全流程模拟仿真平台，为铸造工艺优化提供了工具；提出一种数据内存动态自适应划分技术，解决了SOLA流动场求解数据耦合干扰难题，实现了大规模铸造流动场模拟问题的并行高效求解。 3）提出缩孔缩松缺陷定量预测与单件化模拟工艺优化方法。提出双高分配原则缩孔缩松预测模型，解决了复杂铸件缩孔缩松高精度预测难题；提出了针对高性能复杂铸件不同批次的单个铸件模拟方法，建立关键工艺参数波动对典型缺陷的多元回归关系模型，实现了基于单件化模拟仿真的高性能复杂铸件缺陷控制与工艺优化。 （3）建立了铸件生产全生命周期的单件化柔性化质量管理模型，实现了高性能复杂铸件质量问题的单件化、全过程、全要素溯源。 1）创建了基于PLM理论和TQM理论的铸件单件化管理模型。基于产品全生命周期PLM理念以及多智能体技术，构建了铸造串并联多工位单件化的缺陷溯源模型；建立铸件单件及作业过程信息模型和组批、混批、拆批模式下单件自动生成、感知、标记、进度跟踪的控制机制，实现高性能复杂铸件单件化缺陷溯源。 2）创建了支持业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型。创建了支持铸造数字化管理系统业务即时重构的参数配置式多维度铸造柔性化管理模型，解决了刚性管理系统可重用性低、应变能力弱和实施周期长的难题，支撑不同领域不同类型铸造企业随环境变化、自身发展等柔性进行的组织变革、流程变更和管理改善，实现了企业按需柔性化管理。 3）创建了基于TLBO\GA\BSA元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型。创建基于改进性教与学算法（TLBO）、遗传算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元启发式算法优化理论的铸造智能化管理模型和技术，解决了铸件异步热工序组炉复杂条件下工序生产调度IPPS组合优化难题，实现了系统智能决策管理以及多品种大容量铸件高效生产。

成果描述：铁糖配合物利用来源丰富、成本较低的硫酸亚铁和糖形成二元配合物，该二元配合物进一步与胶原形成Fe(Ⅱ)-有机物-胶原的三元配合物，使得该三元配合物有抗氧化、耐热稳定性高的特点，保证在胶原网络内部形成理想的鞣性模块刚性结构，最终完成具有优良的抗氧化、高收缩温度（可达90 ℃以上）、色调浅淡的结合鞣革。为皮革的清洁无毒鞣法，废弃物可再生利用探索新途径。市场前景分析：制革工业，清洁化改造。与同类成果相比的优势分析：1.形态为淡褐色固体、液体均可；有效含量30%；10%溶液pH～3。 2.鞣制方法为结合鞣。 3.成革收缩温度>90 ℃。 4.成本低廉，适合做里子革、箱包革。 国际领先。