该成果运用 5S 技术和数学建模技术，构建作物产量及长势预测模型，同时构建了土壤有机质及冠层主要营养元素的监测模型。并基于网络技术开发了新农村信息化平台。

一、产品概述 (一)组成 柔性系统须有五个分系统构成即：数字化设计分系统、模拟加工制造分系统、检测装配分系统、生产物分流系统和信息管理分系统。它应包含供料检测单元，操作手单元，加工单元，搬运单元，安装单元，图像检测单元，提取单元，分类存储单元，环形输送单元，总控平台等多个单元模块。系统具有可进行小批量多品种柔性加工、无人值守加工生产能力等，采用数字化信息系统管理模式，每一台设备均采用网络型式对外联接，由服务器统一管理生产过程中的各种数字联接任务,具有现代化柔性制造加工系统的特征。 （二）功能 既能完成认知型和综合型实验实训，又能完成开发设计型实验实训，还能实现学生现场动手操作和网络计算机同步观测与分析相结合；对样件具有全程演示及生产能力；系统应具有全自动控制功能，能充分展示现代工业中进行数字化管理生产的各个环节；系统应具有单机独立控制、独立运行功能；系统应具有启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显示、系统故障诊断与处理、工件位置动态显示等等功能。 该系统除能服务于工程训练实践教学环节外，还应能覆盖相关课程，并能进行相关的实践性教学环节，具体如下： 1、可服务的相关课程 机械制造基础、机械工程测试技术、机电传动控制、液压与气压传动、机器人技术与应用、机电一体化系统设计、数控技术、机电系统仿真、CAD/CAM、PLC原理及应用、数字化制造技术、机电设备故障诊断、先进制造技术、多轴数控加工技术、虚拟与仿真技术等，和其它相关课程。 2、教学演示类项目 柔性化加工系统演示、远程控制演示、机电控管一体化技术演示、自动传输系统演示、工件自动装配演示、产品自动仓储系统演示等等。 3、专业综合训练类、设计类等项目 机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等等。 二、技术性能 1、输入电源：三相四线～380V±10% 50Hz 2、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m 3、装置容量：＜4.5kVA 4、外形尺寸：7000mm×4500mm×2400mm 5、安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 三、实训内容 （一）PLC的设计与应用 1、数据传输功能实训 2、定时、计数、移位功能实训 3、比较功能实训 4、步进功能的应用实训 5、跳转功能的应用实训 6、子程序调用功能的应用实训 7、中断控制功能的应用实训 8、变频调速的PWM控制功能的应用实训 9、伺服电机速度位置控制功能的应用实训 10、检测系统的程序设计 11、变频调速环行自动传输系统的程序设计 12、自动储存系统的程序设计 （二）传感器技术及应用 1、光电传感器的特性研究及应用 2、电感传感器的特性研究及应用 3、电磁传感器的特性研究及应用 4、位置传感器的特性研究及应用 （三）气动控制技术 1、电控气动阀的工作原理及应用 2、真空发生器的工作原理及应用 3、气动二联体的工作原理及应用 4、各种气缸的工作原理及应用 （四）运动控制系统 1、伺服电机定位的控制技术 2、直流电机的控制技术 3、交流电机的变频调速技术 4、步进电机的定位控制技术 （五）组态监控及人机界面技术 1、组态监控软件的基本应用 2、组态监控软件通信应用实训 （六）机械结构训练技术 1、同步带传动机构的设计及特性研究 2、直齿轮传动机构的设计及特性研究 3、锥齿轮传动机构的设计及特性研究 4、直线导轨的设计及特性研究 5、滚珠丝杆的特性研究及应用 （七）故障检测技术技能培训 1、程序故障设置的排除训练 2、参数故障设置的排除训练 3、电气接线故障设置的排除训练 4、机械故障设置的排除训练 （八）网络通讯技术和PROFIBUS总线技术 1、网络通讯基础的原理与应用 2、PROFIBUS-DP模块的研究与应用 3、PROFIBUS通讯协议的研究与应用 4、PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究 四、系统组成 系统的硬件由上料单元、操作手单元、加工单元、搬运单元、安装单元、图像形状检测单元、6自由度工业机器人单元、分类存储单元九个基本单元站组成 （一）总控平台 总控平台主要由三相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10.4英寸工业彩色触摸屏等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。 （二）上料单元 上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、工件滑道、计数电容开关、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。 （三）操作手单元 由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。 （四）加工单元 由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等组成。主要完成物料加工和深度的检测。 （五）搬运单元 由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。 （六）安装单元 由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。 （七）图像形状检测单元 图像处理单元主要由光源、镜头、CCD照相机、图像处理控制器、显示器、位移传感器等组成。主要检测加工完成后工件外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断并检测加工孔深，将不合格工件剔除。 （八）6自由度工业机器人单元 由6自由度工业机器人、直线移动机构、无杆气缸、工业导轨等组成，主要完成对工件的提取及搬运。 （九）分类存储单元 由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。主要完成对成品工件分类存储。

盐胁迫直接影响植物的生长，我国现有约9913万公顷的盐碱土地，占全国可用耕地面积近四分之一，无法进行大规模农作物种植。植物耐盐碱促生菌可以通过调节土壤pH值，促进植物对营养物质的吸收，调节植物激素，调节植物耐受氧化和渗透胁迫的能力等，帮助植物抵抗盐碱胁迫在逆境下生长增产。 对于耐盐碱促生菌Bacillus subtilis N51和Bacillus cereus T146，实验室现通过连续发酵，优化发酵工艺以及喷雾干燥工艺，制备孢子形成率达70%以上、干粉菌剂活菌数目达1010/g的菌剂。 对于菌株Kocuria sp. LA1T6、Bacillus sp. LA1T8和Pseudomonas sp.T44，实验室现进行多糖包衣制剂的开发，研制高稳定性、成膜性、安全性和缓释性的包衣制剂。

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

成果描述：紫薯(Solanum tuberdsm)又叫黑薯，紫甘薯是根、茎和心叶都是紫色的一类甘薯品种的总称，因为含有丰富的花青素而呈现紫色。甘薯已被世界公认为抗癌保健食品之首位，并且紫薯的营养成分含量高于普通的红薯，其铜、赖氨酸、钾、锰、锌的含量高于一般红薯的3~8倍，长期食用具有降压、益气、补血、养颜、润肺之功效，在日本被誉为“太空保健食品”。紫薯具有抗氧化作用及清除自由基作用、抗肿瘤和抗突变、改善肝功能、抗高血糖作用、减肥等保健功能。由于紫薯约含65%的水分，不易保藏，紫薯采挖后进行加工利用，对提高其保藏性能具有重要意义。目前市场上有天然紫色甘薯枣、紫甘薯浆、子甘薯全粉、甘薯脯等产品的研制和产业化已受到极大地重视。本研究考虑产品使用的方便性和广泛性，基于紫薯营养成分与大米营养成分的互补性，我们设计并开发一种速煮紫薯丁，不但能提高紫薯的保藏性能，还可以增加紫薯的商品附加值。以该工艺进行加工，得到水分含量较低 、复水前具有较好的色泽、外型、花青素保留率和复水后具有较好的色泽、外型、咀嚼性的速煮紫薯丁。该速煮紫薯丁食用方便，可用于煮汤，也可与大米混配做紫薯饭。粗粮与精粮搭配，有利于饮食营养结构的完善。市场前景分析：食品市场。与同类成果相比的优势分析：该速煮紫薯丁食用方便，可用于煮汤，也可与大米混配做紫薯饭。粗粮与精粮搭配，有利于饮食营养结构产品质量：符合国家相关标准和卫生标准；的完善。

优质电解电容器用阳极铝箔是生产高比电容电子铝箔的关键材料, 而相应高性能电解电容器的生产技术是包括计算机、家用电器、高新工业电子设备在内的电子工业发展的关键技术之一。电子铝箔的核心问题是控制铝箔的加工质量、织构、晶粒组织、成分等因素, 进而可借助后续腐蚀工艺获得使表面积增加几十倍，从而在不增加体积的条件下大大地提高电容器容量。目前，全世界每年估计要消耗数十万吨的电子铝箔，其中约半数在亚太地区。日本和欧洲是电子铝箔的主要生产地。中国电子铝箔的生产和消耗量正在不断增长。 电子铝箔的生产具有很高的技术含量和附加值，因而是铝加工行业关注的产品品种。长期以来，国外企业利用在技术、资金、经营、市场等方面的优势在该领域占具了统治地位。但是近几年来，中国政府和相关加工企业投入大量资金与技术力量，与北京科技大学合作对相关产品进行了开发研究，取得了可喜的成果。北京科技大学在该技术领域先后获得四项国家发明专利, 所开发的高技术产品获得1999年度新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。国内许多企业在北京科技大学所开发技术的支持下, 利用原料和装备成本上的优势, 迅速生产出优质廉价的产品, 受到市场普遍欢迎; 产品性能达到国际先进水平而产品售价为进口价格的一半, 对国外生产企业造成了巨大的竞争压力。目前进口产品价格上升的趋势受到有效的遏制，并呈现出打入国际市场的趋势。

近年来，在我国，肥胖症、糖尿病、心血管病和龋齿等多发病的产生都与饮食习惯及膳食 结构有关。而长期以来，蔗糖一直是人类获取甜味食品的主要来源，作为一种高热量、相对低 甜度的食品配料，长期大量食用会导致肥胖症、高血脂、糖尿病和龋齿等疾病，因此，开发应 用安全健康的低热量、高甜度及具有功能性的非营养性甜味剂以满足健康、科学饮食需求显得 尤为迫切。因此，我国甜味产品发展重点之一就是安全性高，无营养、无热量的高倍甜味剂。 高倍甜味剂产品的特点是甜度高，用量少，而用量很少安全性就更高，而且单位甜度的成本也 都比蔗糖等传统甜味产品低很多，这也是拉动全球开发应用具有功能性的高倍甜味剂的主要动 力。三氯蔗糖在人体内几乎不被吸收，热量值为零，可供肥胖、心血管病和糖尿病等患者食 用。是一种新型功能性高倍甜味剂。目前三氯蔗糖已获得美国等约七十多个国家的批准使用， 其在世界范围应用比较多，迄今为止已在全球约3000多种食品中添加使用。

机组功能： 重卷； 分条与切边； 焊引带； 人工检查原料表面质量、取样。 主要技术参数 来料规格 材质：                       不锈钢  σb≤1000N/mm2 板卷内径：                Φ510，Φ610，Φ760mm 板卷外径（最大）：   Φ1350，Φ1600mm 钢板厚度                    1.0～4.0mm 钢板宽度（最大）：   600～1320mm 板卷错层公差：         ≤±2.0mm 板卷塔形公差：         ≤±2.5mm 板卷镰刀弯                ≤10mm/10m 板卷最大重量：         15t 成品规格 宽度（最大）：           600～1300mm 厚度：                       与原料一致 成品卷内径                Φ510mm 成品卷外径：            Φ800～Φ1500mm 成品卷重量:               5.2t 钢卷头尾各焊            3～6m引带  机组参数 机组作业线标高：            +900mm或+1000mm 机组传动方向：                右传动（由开卷侧向机组看，传动在机组右侧） 机组运行速度:                  Vmax=60m/min 穿带速度:                         V=15m/min 机组产量:                          Qmax=6万t/年 机组图：机组特点：适应产品范围大；加工精度高；技术先进，在焊接、张力增强等方面包含自有专利技术。

完成人简介：申烨华教授一直从事资源化学、化学生物学与分析化学的教学和科研工作。主要研究方向为资源化学与蛋白质化学，研究课题包括以沙生木本油料植物长柄扁桃为核心从事沙生植物产业化开发研究、以自主开发的新型生物柴油固体催化剂为技术核心开发生物柴油新技术、以重组蛋白的表达纯化复性及结构解析为技术核心从事基质金属蛋白酶抑制剂与抗癌机理研究。获陕西省科技进步一等奖和三等奖各一项。申请专利17项，获国家授权发明专利14项（第一发明人9项），转让专利1项。陕西省科技厅鉴定科研成果3项，关于长柄扁桃食用油和蛋白粉的研究为国际首创，三项成果的技术均达到国内领先水平。发表研究论文80余篇，其中SCI收录30余篇。 成果内容：生物柴油生产新工艺，适用于动植物油脂、餐饮废弃油和酸化油等原料，技术核心是拥有两种新型催化剂，酯化阶段用有机酸代替常用的硫酸催化剂，酯交换阶段用固体催化剂代替常用的氢氧化钠催化剂，通过“常压酯化、酯交换”等工艺，生产合格的生物柴油、生物重油、生物轻油、工业甘油等四种产品。该项技术入选国家发改委颁布的“十三五低碳技术”。 成果优势及用途：针对中国生物柴油原料的特性，最先进的生产工艺是酯化酯交换蒸馏生产生物柴油。经过多年的生产总结，研究团队在优化酯化与酯交换两种催化剂，以及改造工艺和设备的基础上，研究出“常压酯化、酯交换、脱醇、水洗、干燥、减压蒸馏”生产合格生物柴油的工艺。此套新工艺从设备投资、物料消耗、能耗、产品品质及环保配套等多方面达到国内及国际领先水平。 技术特点：（1）生物柴油产品收率高。收率≥92%，平均水平是87%；（2）消耗低。综合能耗≤200kg标煤/吨产品，目前的平均水平300kg标煤/吨产品。甲醇消耗≤130kg /吨产品，目前的平均水平≥150kg /吨产品；（3）无新增污染物。无酸渣产生，用硫酸作催化剂会生成大量的酸渣；（4）投资低。以相同原料5万吨/年生产装置比较，该装置投资为3500万元人民币；中压水解工艺为6500万元人民币；酯交换工艺4300万元人民币；（5）产品质量优异。产品可达欧盟5标准的质量要求。 投资预算：总投资约5000～6000万元，其中固定资产4200～4500万元，流动资产1500～1800万元。 成果知识产权情况：授权国家发明专利7项、授权国家实用新型专利2项、科研成果鉴定1项。 

成果描述：本成果在于提供一种有机微肥的生产技术。它主要采用多种有机络合剂和分步络合工艺对作物所需的微量元素进行络合反应制得，能够克服现有技术存在的不足，具有络合容量大、生产成本低、营养均衡持久、易被植物吸收、利用效率高、增产幅度高、品质改善明显的效果。 本成果已获得多项国家授权发明专利。市场前景分析：用于预防农作物微量元素缺乏所引起的缺素症，市场前景广阔。与同类成果相比的优势分析：农作物施用本成果产品后，增产增收效果显著、改善作物品质明显，粮食作物一般增产6%-10%，经济作物一般增产9%-15%。本成果拥有的有机微肥在水稻、油菜等农作物上应用后，增产增收效果明显。