广泛应用于汽车、锅炉及装备制造等行业的不锈钢焊管是我国钢铁行业重点发展的高端不锈钢精品深加工产品，其由钢带卷制成管而由钨极氩弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生产过程中会出现咬边和驼峰焊道成形缺陷，成为不锈钢管高效焊接生产的技术“瓶颈”和行业技术发展的堵点、难点。基于此，通过研究揭示不锈钢管TIG焊接生产提速后出现的咬边、驼峰焊道表面成形缺陷形成机理，提出利用辅助TIG电弧对熔池进行热力联合调控抑制高速TIG焊接过程中咬边和驼峰焊道的形成，发明了列置双TIG电弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工艺，将咬边和驼峰焊道缺陷防止在萌芽状态；与单TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解决了焊接高质量和高效率难平衡的问题；开发了钨极烧蚀在线监测系统和不锈钢管在线固溶热处理系统，实现了不锈钢管高效、低能耗、低成本焊接生产，提升了不锈钢焊管行业技术水平。在此基础上，基于相同热力调控理念开发了TIG电弧辅助MIG/MAG电弧高速焊接工艺，焊接速度提高75%。项目累计授权发明专利5件，制定团体标准2项，工信部认定节能技术1项，获中国专利优秀奖等科技奖励6项。项目成果推动和引领不锈钢焊管生产向高效、低能耗方向发展，具有显著的技术优势和应用前景。 （a）工艺原理 （b）列置双TIG电弧和熔池图像 图1 列置双TIG电弧高速焊接工艺原理 （c）铁素体不锈钢焊管 （d）奥氏体不锈钢焊管 图2 不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接生产 图3 钨极烧损在线监测系统 图4 奥氏体不锈钢管高速焊接生产过程中在线固溶热处理工艺流程

主要技术内容： （1）破传统喷雾泵生产设备机械结构设计，采用凸轨、凸轮机构，创新性研制了高精度、高效率的喷雾泵电化铝壳抓口机、喷头打喷咀机等系列装配设备，提高了设备的装配精度和效率。提出集成基于等价输入干扰估计器与参数智能辨识的智能驱动控制技术，成功解决了微型喷雾泵现场设备层不确定干扰、电机参数的时变性对装备电机控制性能影响问题，提高了生产装备控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 与 WSN，构建微型喷雾泵生产过程信息采集网络，创新性地引入混沌粒子群优化算法，优化采集网络节点部署；动态选择通信节点数目，在获得最大网络覆盖范围的同时，避免节点间的冲突，降低网络能耗，保证了生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性。 （3）创新性提出并实现了微型喷雾泵制造过程多目标资源优化调度技术。建立生产车间多目标资源优化调度模型，提出基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法来求解优化问题，并采用层次分析法进行决策，成功实现了微型喷雾泵生产全流程的精益管控，全面提高了生产质量与资源效率。 （4）创新性研发了一种面向制造全过程的信息集成平台。将生产过程信息、管理信息等数据高度融合，实现底层物联网到互联网的无缝连接；解决了常规DCS、MES、ERP 三层架构存在的数据交换困难、系统庞大、功能定制性差、难以适用于中小型制造业等缺点，为微型喷雾泵制造装备的自动化和信息化融合提供了解决方案。 行业意义： 项目通过攻克微型喷雾泵生产装备的自动化与信息化技术融合的关键技术，突破国外先进技术的壁垒，形成了自主知识产权与技术体系，项目成果提升了微型喷雾泵加工装备的自动化、信息化水平，符合国家可持续发展战略的绿色制造技术，可带动和促进化妆品、保健品等领域向高档化的高层次技术方向发展。 获奖情况：2015 年获中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性： （1）引入凸轮、凸轨等机构，并结合等价输入干扰估计器、智能辨识等方法设计控制策略，从机械和控制两方面进行突破，自动化程度和生产效率高。 （2）集成 RFID 与 WSN，采用混沌粒子群优化算法优化网络节点，动态选择通信节点数目，降低网络能耗，生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性高。 （3）建立以缩短生产周期、减少机器空转时间、降低产品次品率为等为目标，采用种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法求解生产过程优化调度问题，采用层次分析法进行决策，实现微型喷雾泵生产全流程精益管控。 （4）采用完全不同于传统 DCS、MES、ERP 三层架构的模式，直接面向生产、管理全过程，开发信息集成平台，自动化和信息化融合度高、适用于中小型制造业。 技术的成熟度：相关技术已经形成产品，在无锡圣马科技有限公司及其下游企业进行了产业化。 应用情况： 针对微型喷雾泵加工装备产业当前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、加工效率低、品种适应性差等问题，本项目以提高生产装备的自动化与信息化水平为目的，在装备高性能自动化控制、信息的采集与传输、优化调度、精益管控、平台建设等方面已经取得了创新性研究成果，并对成果进行了提炼、集成，从2012 年开始，针对本项目整体技术展开全面推广，应用于江苏、广东等地区的10 多家轻工装备制造及使用企业。 应用实践证明了，本项目成果总体技术创新程度高、成熟度高、附加效益显著，显著提升了我国塑料装备在国际市场具有较强的竞争力，有利于提高我国塑料装备的设计制造智能化水平，推动了我国塑料制造业的国际化发展。 

成果描述：本发明申请要解决的问题是，改进预测技术，提高预测准确度。本专利利用高阶马尔科夫模型的原理提出HM-gMTD模型的一种改进，即高阶HM-gMTD模型，并通过EM算法给出相应的参数估计方法和相应的计算方法，并能够快速进行参数估计，以提高模型预测的准确度。市场前景分析：预测模型的发展在人类的经济生活方面发挥着重要的作用，尤其是马尔科夫模型，几乎在各个领域都有着非常广泛的应用。本发明着重混合转移分布模型与高阶隐马尔科夫模型的巧妙结合，构造出高阶HM-gMTD模型，然后运用EM算法，对新模型实现了主要参数的求解。最后为了衡量一个模型的好坏和对不同的模型进行比较，我们选择准则函数。模型比较的最佳准则函数，既考虑到模型对原始数据的拟合程度，又兼顾模型中所包含的待定参数的个数，并且对二者做出合理的权衡。与同类成果相比的优势分析：本发明主要是针对HM-gMTD模型的进一步改进，提出一个高阶HM-gMTD模型，使其在降低计算的复杂度的同时，提高预测的准确性。

本发明公开了一种基于视觉的激光投线仪自动检测系统，包括待检测激光投线仪、用于放置激光投线仪的平台，以及四块竖放板和一块横放板，横放板放置在投线仪的正前方，四块竖放板位于投线仪四周的四个方向上；横放板和竖放板至少在两端和中间各设置一个刻度板；刻度板前方设有一摄像头，摄像头与树莓派连接，树莓派连接到局域网交换机，接收上位机的指令并将获取的图像传送至上位机，上位机通过图像处理得到激光投线仪的精度指标。本发明通过机器视觉检测技术获取激光线和刻度线的位置信息，可以降低生产成本，也避免了检测过程中的人为误差和对人眼的伤害，且系统装配方便，结构合理，稳定性好，完全可以满足各项精度指标的要求。

本成果是国家授权发明专利（ZL201210199429.9）。它提供一种基于箕舌线的变步长LMS谐波电流检测方法。该方法对跃变的跟踪能力强，实时性好，对负载电流大小的依赖性小、适用范围更广；能消除同频谐波和基波无功电流对步长更新的干扰使得稳态误差小，检测结果更准确。

本发明申请要解决的问题是，改进预测技术，提高预测准确度。本专利利用高阶马尔科夫模型的原理提出HM-gMTD模型的一种改进，即高阶HM-gMTD模型，并通过EM算法给出相应的参数估计方法和相应的计算方法，并能够快速进行参数估计，以提高模型预测的准确度。

高速列车具有安全性好、正点率高、快速等优点。能有效地改善交通环境，带动国民经济的发展。20世纪60年代以来，随着铁路电气化的高速发展，铁路运输一再提速，对于电气化铁路用接触线的性能要求越来越高，因为在电气化铁路运行过程中，接触导线不仅要承受较大的悬挂张力，同时还经受着通过电流时引起的热作用。因此，材料要求在具有良好导电性能的同时还应具有高的抗拉强度，而且在电流负荷增大、温度升高时仍然要保持较高的强度。接触线既要提供高速列车所需的动力、照明和空调等用电，又要承受较大的轴向拉力，同时还可能工作在极冷、极热、腐蚀性强等环境中，总的来说，电力传输线必须具有以下性能：能够满足高速列车速度和电流的要求，具有足够的抗拉强度来承受振动，高导电率，耐磨性好，耐热性好，抗软化温度高，软化处理(300℃保温2 h) 后其常温抗拉强度不小于初始态的90%，抗大气腐蚀性能好，线膨胀系数小。我国铁路广深线、京郑线等都大量或全部使用了法国或德国产品，花费了大量外汇。因此，对国产铜及铜合金接触线的研制开发具有重大的经济价值。本研究开发的析出强化型Cu-Ag系、Cu-Cr系合金已经能够满足工业化生产的需要。

项目背景：锻造作业存在难以克服的高温、粉尘、噪声、 振动等严重危害操作者健康的缺点，基于职业健康安全的要 求，锻造生产实现自动化成为行业发展的必然趋势。加之劳 动力成本的增加，智能制造成为发展趋势，也是中国制造业 的重大发展战略。锻造伺服步进梁是锻造自动化的专用设 备，是面向高端锻造装备制造企业，实现多工位连续锻压， 实现自动化抓取锻件装置，不使用关节机器人，通过锻压机 和步进梁手抓的同步自动控制，抓取工件实现多工位锻压过 程。具有大幅度提高生产效率降低了用工量和生产成本，效 率是普通机器人的 2～3 倍，价格却只有机器人的 1/2～2/3， 是行业发展的关键核心设备。步进梁锻造自动化生产线适用 于批量大、多工位连续化锻造生产。通过步进梁自动化方式 实现大批量稳定化生产是世界知名锻造公司采用的最先进 生产方式。目前成熟的产品和技术，都是由国外大公司垄断， 国内尚无可替代的产品。锻造伺服步进梁的主要难点在于步 进梁属于三次元，各种参数的设计需要大量基础科学的理论 知识储备和实际经验的积累。本研究主要解决国内锻造伺服 步进梁面临的困难和技术难点，突破关键技术，实现其国产 化替代，保障供应安全，降低成本。锻造伺服步进梁主要部 分由左右单元框架，2 根梁，多对夹爪，锻件有感知装置， 操纵装置，10 台伺服马达（上，下移动闭合各 4 台，左右位 移 2 台），2 台减速器构成。锻造伺服步进梁的上下移动由伺服马达，滚珠丝杆来实现。夹爪的闭合由闭合伺服马达左右、 前后旋转滚珠丝杆来实现。梁的前进（右移）和后退（左移） 由减速器与齿轮、齿条驱动。 所需技术需求简要描述：1.上料装置位置移动，误差出 现，导致步进梁第一工位夹爪抓取不到棒料；2.夹爪抓料移 动下一工位过程中掉料；3.夹爪抓料移动下一工位过程中放 料位置偏移；  对技术提供方的要求:大学研究机构；熟悉锻造工艺和 伺服控制技术。具有智能制造技术的实施案例。 

目前国家电网共有线路160万公里，每公里每年需要投入6000元进行巡视、维护。尤其是春夏季，经常有农膜悬挂线路上，造成短路事故。线路也会有断股、瓷瓶碎裂等故障隐患，需要及时发现维修。 本产品可以代替人工进行线路的巡视、维护，并且比人工更细致、更有效率、24小时不间断地工作。产品克服了现有正在研发的机器人的缺点，具有如下优势： 1、飞行式上下线，不需停电即可作业。 2、感应式在线取电，不需要下线充电，可以在线路上长期工作。 3、可以跨越任何线路结构，做到长距离巡视 4、灵活的机械手可以清除农膜等杂物 5、结合物联网管理系统，可以及时获知机器人运行信息及巡视信息。