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。 

项目背景：安全、高效、绿色、智能的自动化智能化码头都 是国内港口发展的必然趋势。中国是港口大国，在“交通强国” 国家战略的统筹下，国内各大港口先后开展了自动化智能化码头 的新建和改造升级工作。但国内现有、在建及规划中的所有集装 箱自动化码头装卸设备控制系统、自动化单元、自动化管控信息 化系统的核心技术及部件基本依赖进口，这些核心技术及部件被 ABB、SIEMENS 等国外公司所垄断，并形成了技术壁垒。面向国 内集装箱港口自动化智能化的现实需求，加快“卡脖子”关键核 心技术的突破和关键零部件国产化替代势在必行，迫在眉睫。 所需技术需求简要描述：1.依据国产工业控制平台的技术特 点和现有港口场景的业务需求和任务流程，搭建基于国产平台的 物理架构。对标 ABB、西门子等成熟平台，主要考核指标：每秒 至少处理 500 个任务、软件响应时间为毫秒级、支持多系统扩展； 在国内一流大港的集装箱码头实现工程应用。堆场效率不低于 30 循环/小时，人工介入率不高于 5%；与 ABB 或西门子等管控系 统下辖场桥设备实现同堆场组网、互联互通以及无缝替代。2. 结合目标工程研制测试验证平台，实现单机控制系统和堆场管控 系统的数字仿真测试、半物理仿真试验。为工程应用奠定基础。 在测试验证基础上，完成控制系统和管控系统迭代优化，并实现在智慧港口的生产联网应用。主要考核指标：（1）具备按目标港 口实际实现三维场景快速搭建能力，具备多接口接受不同的数据 驱动源的能力；（2）具备关键设备数据收集及数据实时可视化展 示的能力；（3）软件系统支持多客户端计算机同时运行（10+）； （4）系统支持第三方三维模型导入；（5）系统模型数量级不低 于在场箱 10 万，其他运动机械模型 1 万；可实现在场岸桥≥6 台、场桥≥20 台、AGV≥20 台、集装箱≥2 万 TEU、年吞吐量 200 万 TEU 规模集装箱码头的模拟仿真。  对技术提供方的要求:1. 拥有完善的科研管理体系，符合国 标的质量管理体、环境与职业健康安全体系；2. 拥有与本项目 技术方向相关的省部级工程技术科研平台及测试中心；3. 承担 过本项目相关领域的国家级科研攻关项目；4. 设有硕士点、联 合博士点和博士后研究工作站。 

以工业机器人应用为核心目标，包括机器人的平面及立体视觉系统开发，进行非标夹具及周边非标系统的设计及选型，应用软件系统的开发及调试，完成机器人非标自动化系统的开发及调试，实现用户的需求，实现用机器人换人的目标，达到交钥匙工程的使用要求。

我国天然橡胶资源紧缺，年产仅16万吨，而需求量为60余万吨，且逐年增长，国家每年耗用大量外汇进口橡胶。国内每年废橡胶50余万吨，由于技术陈旧，生产工艺落后，废胶利用率低，耗能大，污染严重。国外七十年代已开始研究废橡胶的再生利用，美、日等国先后研究出低温粉碎法生产精细胶粉，获很大经济效益。胶粉不仅用来生产制品，而且大量用于建筑、道路工程，与天然胶掺合生产子午

针对目前油气田开发中井网及注采方案设计依赖工程师经验，费时费力且效果不理想的问题，综合考虑储层非均质性和开采的不均匀性，基于矢量化开发和均衡水驱的理念，建立并形成了一套相对完整的水驱油藏矢量化生产优化方法。该方法将各类生产优化问题通过数学描述转换为最优化问题，并利用具有自主知识产权的MCS-CMA-ES优化算法进行高效求解，实现各类油藏生产问题的快速、准确的智能化高效决策。目前方法可用于新井井位、井轨迹、井网加密、抽稀、转注等井网调整方案的定量优化设计，以及各井注采液量/井底压力等注采参数的实时、

一、技术简介 食用菌标准化生产技术集成，是我校多年研究成果的积累和综合，从菌种选育、设施建设、栽培和采收等各个环节，进行全程标准化控制，围绕着节能减排，以拉动北京远郊地区，特别是沟域山区的低碳化经济发展，开展了大量的研究工作。重点研究了低碳化食用菌品种的选育，成功获得了适宜低温生长的菌种，包括元蘑、双孢蘑菇和金针菇等。针对食用菌培养料的制备过程中能源消耗过大，采用了双孢蘑菇培养料微生物工程处理技术，减少了高温灭菌等环节大量的能源消耗。对于不同的食用菌

人类在发展过程中目前面临能源危机和环境污染双重压力。在能源消费方面，目前世界能源消耗91%的是一次性矿物燃料能源，但矿物燃料是有限的，不可能成为人类的永久性能源。因此寻找可替代化石能源的新能源是人类可持续发展的必由之路。 据估计，全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011 吨，含能量达3×1018 千焦，可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10 倍；生成的可利用干生物质约为1700 亿吨，而目前将其作为能源来利用的仅为13 亿吨，约占其总产量的0.76％，生物质资源开发利用潜力巨大。据测算，我国拥有的生物质能资源为50 亿吨左右，是我国目前总能耗的4 倍左右[5]。生物质资源虽然丰富，但由于保存和转化的技术落后导致生物质资源浪费严重，如秸秆等农业废弃物在田间焚烧，林业产品加工产生的木屑、锯末等被直接丢弃，食品加工的壳、皮等被当作垃圾填埋，这不仅污染了环境，还造成了生物质资源的巨大浪费 利用生物质制备炭材料，在能源领域利用可以直接作为燃料使用，可以避免生物质原料本身能量密度低、体积庞大难于运输等弊端，同时相对于燃煤可以减少硫排放，从而减少对环境的污染，但目前制造成本高，只有在特定的场合才使用，目前生物质炭在能源方面主要作为高端的燃料电池正极材料。另一方面生物质炭本身的多孔性致使它具有巨大的比表面积、发达的孔隙结构以及较好的化学稳定性和机械强度，在环保领域对重金属良好的吸附性能，因此对重金属废水处理及土壤恢复与改良具有巨大的应用潜力[8-14]。 由于传统工艺制造活性炭成本高，因此限制了其应用范围。如何最大限度降低制造成本是科研工作必须努力的方向。 生物质炭的制备方法主要分为：热分解法，微波炭化法，水热炭化法。热分解炭化法是目前制备生物质炭的主要方法，热分解制备生物质炭是在隔绝空气条件下生物质的高温裂解成炭，一般需要炭化与活化两个过程且二者可分步或同步进行。首先炭化过程是在300 –1000 0C下使生物质中分子链中C-O、C-C键断裂成炭，随着温度的升高, 生物质炭的产量降低, 含碳量逐渐增加。活化的目的是利用气体或化学物质改变炭化料的内部结构, 扩大孔体积, 增加活性炭的吸附性能。物理活化采用如水蒸气、空气、CO2进行活化；化学活化则采用化学物质如NaOH，ZnCl2，KOH, K2CO3等在600~11000C下活化，得到活性生物质炭产品。热分解法的缺点在于反应时间长，反应耗能大，传热效率低和反应原料加热不均匀等。微波炭化法则是通过被加热体内部偶极分子的高频往复运动，使分子间相互碰撞产生大量摩擦热量，继而使物料内外部同时快速均匀升温从而达到裂解及炭化的目的。微波加热具有操作简单、升温速率快、反应效率高、可选择性均匀加热等优点。生物质通过微波炭化处理其活性炭得率较高(一般达到40%左右)且表面积大。但微波炭化的不足在于物料的反应温度不能精确控制，过量的微波辐射将对人体健康有损害且工业化放大过程比较困难。水热炭化法是在一定温度(一般200 ℃)和压强（下将水热反应釜内的生物质( 碳水化合物、有机分子和废弃生物质等) 、催化剂和水进行加热，实现对生物质炭化的过程。水热炭化一般制得的生物质表面积小一般500m2/g以下，同时反应时间长，因此生产成本较高。 总之制备生物质炭材料具有丰富的原料来源，同时在能源及环境方面具有广阔的应用前景，尤其在重金属污染治理及土壤恢复及改良前景更为广阔。但目前生物质转化为炭流程长，分解温度高，造成生产成本高而致使生物质的利用率低。如何更高效、成本更低廉实现生物质的炭转化，无论对于人类能源结构优化及环境保护均有十分重要的现实意义。 本项目提出了一种酸催化裂解炭化生物质原料的方法，采用酸催化直接将生物质分解及炭化，并在低温下(2000C左右)加速炭化及活化(6000C以下) 过程，吸收炭化及活化过程蒸发的酸及液态有机物，酸进行循环利用，实现生物质炭材料绿色制备。由此可以制备出生物质炭材料比表面在1000m2/g以上，得率达到50%以上，从而降低生物质炭的制造成本，拓宽其应用范围。二．技术路线酸催化生产技术路线见下图，生物质粉碎后，采用一定酸浸湿润，干燥后进行炭化及活化，控制在4000C下炭化完全冷却，炭化活化过程进行酸回收并返回使用，炭化完全后冷却，加粘结剂压块便得到生物质炭。  图1 酸催化制备生物质炭工艺流程三．技术开发内容及指标技术开发内容生物质原料的筛选及酸种类的筛选温度、时间工艺参数的优化；粘结剂的选择与添加工艺确定日处理1吨中试放大设备选择与设计；技术指标生物质炭得率大于50%；生物质炭的碳含量高于80%；生物质炭燃烧后的灰分小于5%；生物质炭材料比表面在1000m2/g以上。四．经济效益初步分析生物质炭售价按3000元/吨计算，原材料及处理成本约1500元/吨；按年生产1万吨计算，年效益为=（3000-1500）x10000=1500万元。 本项目作为生物质炭新工艺相对于传统工艺，大幅度提高了生物质炭的转化效率及降低了生产成本，因此经济效益非常显著，如果作为活性炭使用效益更加显著。同时具有很好的推广前景。

智能化生产线的技术研发，实现生产线的连续运转，自动上下料，带料速度快尾料少。

色值是树脂、聚酯多元醇以及增塑剂等产品的重要技术指标，直接影响产品的价格和应用领域。影响产品色值的因素较多，包括原料质量、催化剂、反应温度等。本技术从过程变色反应机理出发，设计开发了酯化生产过程的色值调控系列产品。其中，部分产品作用于反应过程，可有效抑制反应过程中变色反应的发生；部分产品可用于一定色号产品的后处理过程，有效去除显色基团，降低产品色号，提高产品质量。

铁皮石斛（Dendrobium candidum Wall. ex Lindl）又称黑节草，它是一种附生、多年生草本兰科植物。主要分布在我国云南、贵、广西、浙江、安徽、湖北、台湾等地。年平均气温 12-18 度，相对湿度60-75％，林间透光度 60％左右，年降雨量 1100-1500mm。生长在常绿阔叶林中，附生于树干上或石灰岩上。近代药理药化研究表明，铁皮石斛药物化学成分主要是多糖类、生物碱和抗肿瘤活性物质。多糖含量达 18.2％-22.27％，这些多糖类是免疫增强剂，具有增强 T 细胞及巨噬细胞免疫活性作用。铁皮石斛含有两种抗癌菲类化合物，具有对肝癌和艾氏腹水癌细胞的抑制作用。铁皮石斛具有滋阴、清热、生津作用，主要与-ATP 酶活性有关。现代临床应用和药理研究证实,铁皮石斛除具有滋阴润肺、养胃生津等功效外，还对慢性疲劳综合征、糖尿病、肾病有确切疗效和调理康复作用。 铁皮石斛自然生长十分缓慢，生境奇特，产量低。目前市场上铁皮石斛鲜品的价格 400～600 元/kg, 按平均亩产 300 kg 计算, 亩产值可达近 12 万元以上。据最新统计，目前全国铁皮石斛鲜条年产量还未达到 200 吨，远远满足不了市场需求。铁皮石斛种植产业处于起步阶段，利润可观，市场前景广阔,有望发展成为新兴的生物产业。 项目特色： 铁皮石斛与其它兰科植物一样，种子非常小，只有几十个尚未分化的细胞组成，没有胚乳，种子在自然界基本上是不能萌发的，因而使铁皮石斛资源濒临灭绝，加之铁皮石斛的药用价值是众所周知的，因此目前在自然界很难找到它的野生资源。我们课题组经过几年的研究，建立了铁皮石斛种苗工厂化生产技术，目前可达到年产铁皮石斛种苗在百万级以上的生产规模。具有自主知识产权的铁皮石斛多倍体种苗生产方法和一套完整的铁皮石斛简易化种苗生产方法，目前已获得 3 项发明专利。 市场应用前景： 随着人们生活水平的不断提高, 健康、长寿是社会的共同认识,人们对铁皮石斛产品的需求也日渐成熟, 而且铁皮石斛在市场上具有较高的知名度，无论是鲜条还是枫斗都具有广阔的市场前景。利用现有优势和技术平台，开发铁皮石斛系列产品，将来的社会效益与经济效益都是不可估量的。