【技术背景】 焊接工艺仿真软件，主要针对焊接温度场、流场、应力场、变形等问题，利用数值模拟方法找到优化的焊接工艺参数，如焊接电流、焊接电压、焊接速度、层间温度、夹具条件、焊接顺序等，旨在改善产品制造质量，提高产品服役性能。焊接工艺仿真软件是结构设计与生产制造的桥梁，通过焊前模拟计算，优化结构设计与工艺参数，形成“仿真-验证-优化-制造”的生产模式，减少对人工经验的依赖和大量非必要的试错试验，节省材料，缩短研发周期，提升生产效率，降低成本。 【痛点问题】 目前在焊接工艺仿真软件研发方面存在三大痛点： 一、国外专用焊接仿真软件，已渗透到我国国民经济和国防军事的多个领域，存在较大 “卡脖子”风险； 二、焊接模拟仿真技术一直面临精度与效率难以兼顾的难题，尤其是面对大型复杂构件的焊接模拟中，网格数量高达百万级甚至数千万级，即使是国外焊接工艺仿真软件其计算效率亦难以接受，失去了仿真的价值和意义； 三、面对集成电路制造对钎焊和固相焊数字化技术迫切需求，国内外并无相关焊接模拟软件。 【解决方案】 本技术开发的具有完全自主知识产权的国产InteWeld焊接软件，能够高精高效的计算焊接温度场、流场、应力场以及焊接变形，解决了国际上大型焊接结构模拟仿真长期存在的精度与效率难以兼顾的难题，快速优化焊接工艺参数、焊接顺序、工装夹具等工艺参数；还可对近年来新发展的电弧-激光-磁场多场复合焊接技术、真空激光焊接技术以及集成电路发展迫切需求的固相焊、钎焊等技术等实现初步的工艺仿真模拟。可为企业提供一种“结构设计-仿真模拟-验证试验-优化设计-生产制造”的研发生产新模式。

技术简介：一种油砂分离工艺，包括预处理、稀油浸出、水洗、油水分离、油砂油精制和旋流分级六段处理过程。预处理段包括干式粉碎和筛分；稀油浸出段包括湿碎、萃取、固液分离1、搅拌1和固液分离2；水洗段包括搅拌2、三相分离和旋流洗砂；油水分离段包括油罐沉降切水和油污水除油；油砂矿经本工艺处理后，油砂中油得率高于95%，砂的得率高于90%，所得砂中含油低于1%。工艺流程中的水可循环使用，实现零排放。该工艺操作压力和温度低，只要在原油的熔点以上即可，可以节能；采用稀油浸出和水洗相结合的工艺，尽可能地减少油水混合

Ø  成果简介：计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能：零件信息获取：读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充；工艺设计：完成工艺规划，输出工艺文件信息：表格定制：根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库；工艺资源管理： 管理当前企业的资源设备和工艺知识；报表生成：统计资源、设备的应用；

自由锻工艺计算机辅助设计系统是结合全国几十家大型锻造企业实际生产经验 开发的智能化通用系统。该系统可进行光轴、台阶轴、盘环套、柱、连杆、斜楔、 方块、螺栓螺母、座类、杆、钩环、铆钉销子、法兰、扳手、曲轴、车轴、弹簧等 自由锻工艺的自动编制；对法兰锻件快速的进行胎模设计，并根据法兰锻件快速选 择胎模库中最合适的胎模。 软件发展历程： 1989-1996：基于 DOS 操作系统的设计软件； 1996 至今：基于 Windows 操作系统的设计及管理软件。 软件特点： 1． 方便快捷：设计人员只需输入图号、材料、锻件尺寸等基本信息，软件自 动设计锻造工艺；对工艺卡可进行快速提取； 2． 强大的专家系统：系统根据基本信息自动进行余量公差处理、重量计算（锻 件重量、下料重量、火耗、工艺损耗）、坯料规格选择、锻造设备选择、锻 造温度、加热规范、装炉方式、变形工歨说明、制坯图、锻后冷却方式、 锻后热处理等相关工艺计算；多级台阶轴的优化功能可以提供高效工艺方 案；胎模设计和管理模块可以快速选用和设计胎模。 17 3． 工艺合理实用：专家系统中吸收了全国几十家大中型自由锻造企业的生产 经验，工艺参数合理、优化； 4． 强大的技术支持：拥有技术力量雄厚的技术团队进行开发及服务。

圆筒拉深是拉深工艺中应用最多的一种。最佳拉深工艺要求以最少的拉深次数在不起皱 和不破裂的前提下成形合格零件。目前国内各种冲压手册沿用前苏联罗氏手册中给出的低碳 钢板材在圆角凹模拉深时无压边圈和有压边圈情况下的多次拉深极限数据，不仅材料少，而 且没有考虑工件和模具几何参数、压边力以及润滑条件等因素，参考价值有限。而圆锥凹模 拉深极限数据尚无可参考资料。 本软件是 2008 年度江苏省机械工业科技进步一等奖项目《板料成形压缩失稳预测与控 制》的主要成果。该软件依据项目提出的拉深危险断面最大承载通式和新的塑性弯曲能量方20 程以及变形区应力应变分析，编制了如下程序： （1）无压边圆角凹模拉深皱曲极限预测程序 （2）无压边锥模拉深皱曲极限预测程序 （3）有压边圆角凹模拉深最小防皱压边力预测程序 （4）有压边圆角凹模拉深破裂极限预测程序 （5）有压边圆角凹模再次拉深破裂极限预测程序 （6）有压边锥模再次拉深破裂极限预测程序 该软件适用于所有拉深板材，不受工件和模具几何参数以及工艺条件限制，只要输入工 件材料及几何参数、模具参数、工艺条件，即可准确地预测各种拉深条件下的起皱与破裂极 限和最小防皱压边力。是模具工程师的得力分析软件。 软件采用 FORTAN77 语言编制，在普通微机上即可运行。 

1.氯化工艺实训装置 （1）装置特色 本装置结合《安监总宣教（2014）139号国家安全监管总局关于印发特种作业安全技术实际操作考试标准及考试点设备配备标准（试行）的通知》的标准（下称“标准”），定制开发用于危化生产从业人员培训和考试的设备系统，该系统有如下特色： 1．本系统由危化工艺单元组成，并包含硬件设备、仿真模拟系统、集散控制系统、实训中心管理系统、教学培训软件、音视频和出版教材等多个组成部分，全方面服务学生教学和员工培训。 2．本系统参照“标准”要求，充分理解培训及考试需求，形成一套完整的、先进的、具有鲜明特色的培训和评价体系。 3．本系统还可面向企业员工、企业管理人员、企业安全管理人员、监管部门管理和执法人员，提供系统的、全面的、标准的、权威的实训、培训与考试服务。 4．本系统还可以满足面向本科、高职教学，进行危化生产工艺实操培训、设备认知培训、设备检维修培训与安全作业培训等。 （2）系统功能及培训目标 1．工艺培训： 采用乙炔气相法生产氯乙烯，即以活性炭为载体，吸附氯化汞为触媒，以乙炔和氯化氢气相加成为基础，反应是在装满触媒的转化器中进行，反应温度在 80—180℃之间。 氯化氢和乙炔进行反应生成粗氯乙烯气体，经总管汇集至净化工序；含有未反应的氯化氢、乙炔、升华汞蒸汽和副反应产物高沸物的粗氯乙烯气体，由二段合成气总管进入除汞器，脱除合成气中的汞后进入降膜吸收器，经循环水降温后进入水洗塔、碱洗塔后送至压缩精馏工序进一步精制。 此方法的优点是：乙炔转化率高，所需设备不太复杂，生产技术比较成熟，目前为大规模工业生产所采用。 主要培训的内容： (1)了解和掌握危险化工工艺生产工艺流程和工艺危险特点 (2)了解和掌握危险化工工艺需重点监控的设备单元与工艺指标 (3)了解和掌握危险化工工艺安全控制的基本要求、宜采用的自动控制方式与联锁的设置 (4)了解和掌握重点反应压力容器的紧急断料、冷却系统的设计与控制方式 (5)了解和掌握重点反应压力容器的紧急泄放系统的设计和控制方式 (6)了解和掌握单元设备的基本操作：如离心泵开停操作；换热器的检修等单元操作 (7)了解和掌握异常工况下的应急处置、多人应急处置下的协同演练 (8)了解和掌握化工设备、管道、阀门、框架、电气、仪表在危险化工工艺作业环境下的规范安装和安全操作； 2．危化考核与工艺培训： 本装置可实现危化工艺开停车工艺的操作以及工艺装置隐患排查与应急处置相关的操作。操作的流程步骤符合化工单元安全操作的要求与规范。 3．操作的记录与考核： 危化工艺考评系统包括硬件和软件两部分组成，硬件包括数据采集模块、控制模块、电源模块、通讯转换器等组成，软件部分由定制考核软件组成，系统通过软件与现场控制站模块通讯采集数据、控制运算、控制输出，实现数据交互，根据危化工艺操作步骤，将现场操作数据传送至软件之后，实现危化工艺操作的记录与考核。 4．环境的建设： 本装置在隐患点设置泄漏发生器、爆炸发生器与失火发生器；真实模拟危化工艺中遇到异常及应急处置的情景，可以让学员真实的感受现场氛围。

1. 项目概述胶体筛具有化学稳定性好，能耐酸、碱和有机溶剂，机械强度大，抗生物污染能力强，分离效率高且使用寿命长等特点，在冶金工业、化学工业、生物医药工业以及食品和环保工业中可用于胶体分离、超细催化剂回收、超细粉体分离、有害离子去除以及除油、脱色等工艺过程，并具有极高的分离精度。同时由于分离过程为物理过程，不引入其它的化学助剂，因此不会形成难以处理的二次污染，对产品品质无不利影响。2. 技术优势与传统的物理分离方式，如沉降、板框过滤、离心分离等相比较，以胶体筛为核心的分离工艺具有工艺简洁、处理能力大、设备投资小、处理成本低等特点，同时适应面广、分离装置简单、操作简便、能耗低，并且具有很高的分离精度（纳米级以上）。● 应用前景： 另外，胶体筛装置也可用于制药、化工行业的催化反应系统，如对氨基苯酚、环已酮肟、仲丁醇等，有效进行超细催化剂分离或回收作业，还可用于生物反应系统代替二沉池对超细颗粒污泥进行截留和回收等。

本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化，主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容： 1）零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法：在数据挖掘与机器学习算法方面，搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台，实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2）基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测：在航空薄壁件加工精度预测方面，对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作；建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型，实现了加工精度的高效高精预测。 3）基于机器学习的零件加工工艺优化与决策：在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面，围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作，结合轴类零件加工过程开展了优化工作；提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4）基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证：构建加工数据库1套，包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套（部署于中航发南方公司柔轴车间），实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化，其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理，可以用于工艺设计与现场预先感知，加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析，实现后续工序加工误差推理，加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题，开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发，初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破，具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面，研究了薄壁件加工误差产生的深层机理，构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型，探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律，提出了零件加工工艺与流程优化策略，形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范，规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批，形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面，将上述理论成果进行高度集成，开发了零件全流程加工智能推理优化软件（MIO软件）。软件集成了四大功能模块，包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评，测评机构具备MA与CNAS认证资质，最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面，结合航空发动机制造具体需求，将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件（动力涡轮传动轴）加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间，在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置，实时采集加工过程数据，集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统，获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息，构建了加工工艺数据库，开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年优化前，次品率为8.38%；2021年6月至2022年5月优化后，次品率为3.81%）。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定，并形成用户报告。 【技术指标】 1）采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集，构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测，切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2）建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型，提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法，实现了加工误差快速（毫秒级）精准（偏差小于5微米）预测。 3）提出了航轴加工质量状态估计方法，建立了现场多源数据信息串联模型，基于隐马尔科夫的决策模型，实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4）建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型，首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架，联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。

1.绳网新产品工艺改造，提升绳网产品强度与单丝多元化2.高分子材料改性用于绳网制作进行功能性纤维研发3.聚酯瓶片（PET）阻燃母料添加剂研发，用于绳网制作达到防火要求

成果描述：桑葚是一种营养成分丰富的浆果，含有多种人体所需的氨基酸和维生素。此外还含有人体缺少的锌、铁、钙、锰等矿物质和微量元素。自古以来桑葚就被作为水果和中药材应用，现已被卫生部认定为“既是食品又是药品”。我国历代的中医都公认桑葚有补肝益肾、滋阴养血、黑发明目、祛病延年的功效。我国桑葚资源丰富，但因其采收期短，鲜果不易保藏，很难满足市场的需求。市场前景分析：产业化成果，该技术目前已经成功转让一家企业。保健食品、饮料市场。与同类成果相比的优势分析：将桑葚果干研制开发成新型的休闲保健食品—低糖桑葚果脯，其含糖量低、原果味浓、质地柔软、口感好，符合现代人对“天然、健康”消费理念的追求，适合于各种消费者食用。所用原料符合食品的原料要求，产品的卫生指标、理化指标、功效成分指标和安全性等均符合食品饮料的相关要求。