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本成果開發(fā)了一套超結MOSFET器件的設計方法，并與上海華虹NEC(現(xiàn)上海華虹宏力)公司合作建立了基于深槽填充工藝的600~900 V級8英寸超結MOSFET工藝代工平臺，這是國內(nèi)第一個量產(chǎn)的超結工藝平臺。所制備的超結MOSFET擊穿電壓最高可達900V，比導通電阻低至5.3Ω.mm2（900V器件）。該成果作為重要組成部分獲得了2016年四川省科技進步一等獎（“功率高壓MOS器件關鍵技術與應用”張波、喬明、任敏 等）。

成果與項目的背景及主要用途：立方氮化硼（CBN）的硬度很高，僅次于金 剛石，具有一系列優(yōu)越的物理、化學和機械性能，特別適合鐵族金屬材料的加工， 它和金剛石用于加工硬而脆的非金屬材料互為補充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長速度遠高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領域中的高新技術。其中陶 瓷結合劑 CBN 磨具具有磨削能力強、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長、 磨削力小、磨削溫度低、不燒傷工件、工件表面完整性好且壽命長、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動時間短、有利于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和提高生產(chǎn)效率、磨削廢 渣少對環(huán)境污染小等等一系列優(yōu)點，被認為是一類高速、高效、高精度、低磨削 成本、低環(huán)境污染的高性能磨具，成為世界上競相研究開發(fā)的熱點和當代磨具產(chǎn) 品發(fā)展的一個重要方向，發(fā)展前景廣闊。世界工業(yè)發(fā)達國家已將其應用于汽車關 鍵零部件磨削等工業(yè)生產(chǎn)，顯著地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量，取得了明顯的社 會經(jīng)濟效益。目前，這種高效高精磨削技術在世界汽車制造領域正快速擴展，在 機床、工具、模具、軸承等其它許多應用領域也在不斷擴展。本課題組通過承擔 一系列省部市級科研項目和重大科技攻關項目，實現(xiàn)了技術成果集成，技術水平 和產(chǎn)品性能達到國際先進水平。 技術原理與工藝流程簡介：陶瓷結合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復合材料體系。本技術綜合運用陶瓷。玻璃、復合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關理論為指導，采用具有自主知識產(chǎn)權的陶瓷結合劑，通過磨具組成 與磨具結構的科學設計，以及磨具制備工藝優(yōu)化控制，最終獲得具有最佳性能的 磨具產(chǎn)品。 主要工藝流程如下： 結構設計→組成設計→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測→成品 技術水平及專利與獲獎情況：技術水平處于國際先進水平。 本項目包含的成果，已獲省級科技進步二等獎一項，廳局級科技進步二等獎 兩項。 應用前景分析及效益預測：陶瓷結合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術的應用， 可直接提升機械加工業(yè)和機械裝備業(yè)的加工技術與工藝水平，提高產(chǎn)品質量和加 工效率，增強企業(yè)競爭能力，增加經(jīng)濟效益。同時用 CBN 磨具替代普通磨具的 使用還可以減少生產(chǎn)中的磨削廢渣，減少磨削液的用量，減少環(huán)境污染。其在汽 121天津大學科技成果選編 車、摩托車、拖拉機、工具、模具、軸承、機床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領域的高精高效磨削加工方面具有廣泛的用途。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi) 有數(shù)億元的市場潛力，其利潤率在 50%以上。 應用領域：汽車、摩托車、拖拉機、工具、模具、軸承、機床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領域的高精高效磨削加工。 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 廠房面積：300m2。 設備投資：100 萬元。 合作方式及條件：雙方協(xié)商。

本項目旨在建設中國泡沫鋁生產(chǎn)和特種裝備制造基地，利用金屬鋁錠或廢鋁為主要原料生產(chǎn)高性能泡沫鋁材料，再用泡沫鋁材料制造高性能特種裝備，為發(fā)展高性能國防裝備、高鐵裝備、高性能汽車、船舶以及工程服務。泡沫鋁是一種具有多種特殊性能，多用途的新型材料，是當今世界材料科學高技術領域的重要發(fā)展的新材料之一。泡沫鋁材料除了密度小、孔隙率高之外，還具有吸聲、隔聲、抗彈侵徹、阻尼爆炸沖擊波、阻尼振動、屏蔽電磁波、夾芯板輕質高強等特殊性能。利用泡沫鋁材料可以制造高鐵列車防撞、降噪結構；制造汽車防撞、降噪、輕質結構；制造軍工裝備的輕質結構、防爆、防彈結構；制造電梯防墜落緩沖器、建筑大理石復合板、防火降噪與隔聲結構等。 獨家擁有泡沫鋁生產(chǎn)技術發(fā)明專利及其他裝備和結構制造專利，國內(nèi)外首創(chuàng)。 制造電梯用泡沫鋁緩沖器，保護人員生命安全，潛在市場450億元以上。 還可以制造大理石/泡沫鋁建筑板。制造建筑防火吸聲裝飾、隔聲墻等。制造泡沫鋁復合防撞保險杠，當汽車正面以時速100km碰撞時,可以吸收全部動能，保護汽車和乘員的安全，特別適用安全校車，能夠保護孩子生命安全，泡沫鋁充填汽車車身型材，潛在市場100億元以上。 制造高鐵列車頭部防撞結構、車廂間防撞結構、列車吸聲內(nèi)飾、地板、高鐵線路聲屏障，潛在市場100億元以上。 制造軍工裝備，制造軍車防地雷、防彈結構，重型裝備空降緩沖臺，大跨度速裝大橋，航母緩沖飛行甲板，導彈發(fā)射井蓋等，潛在市場可達數(shù)百億元。生產(chǎn)每噸泡沫鋁材料成本為3萬元，每噸可獲利稅3萬元。一個年產(chǎn)20萬噸的泡沫鋁生產(chǎn)廠，如果其中一半（10萬噸）直接銷售，將獲利稅30億元；如果其中一半（10萬噸）制成特種裝備產(chǎn)品出售，將獲利稅170億元，總共可獲利說200億元以上。

項目獲得教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃、江蘇省科技計劃、無錫市科技計劃支 持，獲得 2012 年中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進步二等獎，授權專利：車間加工設備 群加工運行優(yōu)化的方法（200910031198.9）。 1、項目簡介 在車間內(nèi)建立有線或無線的物聯(lián)網(wǎng)，并與 ERP、PLM 等進行數(shù)據(jù)無縫對接， 在此基礎上完成以下功能： （1）將客戶訂單轉化為生產(chǎn)訂單，通過電子文檔輸入訂單詳細要求和圖紙， 根據(jù)規(guī)則排列訂單的重要程度，確定下單的凈需求量。 （2）根據(jù)制造 BOM 進行生產(chǎn)準備，與倉庫對接反饋存貨數(shù)量，確定工裝夾 具、原料輔料、數(shù)控程序的準備計劃。 （3）編制每個生產(chǎn)訂單的詳細生產(chǎn)計劃，確定其在每臺設備上的開工完工 時間或加工順序，對生產(chǎn)意外事件進行自動計劃重排，用約束理論提升計劃性能， 充分發(fā)揮設備效率。 （4）實時監(jiān)測生產(chǎn)任務進度，通過條形碼、射頻卡(RFID)、傳感器、數(shù)據(jù) 接口等自動采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質量數(shù)據(jù)，記錄實際加工過程，實現(xiàn)動態(tài)的計劃調(diào)整。374 （5）根據(jù)檢驗規(guī)程在現(xiàn)場錄入檢驗記錄、觸發(fā)并管理不合格品評審，進行 質量狀況的統(tǒng)計分析。 （6）用物聯(lián)網(wǎng)手段實現(xiàn)自動入庫、出庫、盤點等功能，自動感應貨位，引 導傳送設備運輸。 （7）實現(xiàn)產(chǎn)品的出貨管理，包括裝車訂單合并、裝箱排列計劃、質保單等 等功能的智能化生成等。 2、創(chuàng)新要點 數(shù)據(jù)采集方式實現(xiàn)了依靠數(shù)據(jù)終端雙向傳輸數(shù)據(jù)，在加工中可以進行任意工 藝的變換和任務的改變，以及有效的跟蹤和控制。實現(xiàn)了倉庫的 RFID 感應式入 庫。外協(xié)廠進入控制體系。 3、效益分析 資金需求總額 1 萬元/臺，對具備 10 臺機床的小型車間而言，每年凈提高 產(chǎn)值 40 萬元以上 4、推廣情況 無錫市安邁工程機械有限公司；無錫壓縮機股份有限公司

江西制造職業(yè)技術學院是經(jīng)江西省人民政府批準、國家教育部備案的全日制綜合性公辦普通高等職業(yè)院校，為江西省教育廳直屬高校。學院前身是創(chuàng)辦于1978年的江西省機械職工大學。2004年6月，經(jīng)江西省人民政府批準在此基礎上設置高等職業(yè)院校，更名為江西制造職業(yè)技術學院。同年11月，江西省機械科學研究所成建制并入學院。 學院現(xiàn)有艾溪湖、上海路、丁公路三個校區(qū)，占地面積400余畝，建筑面積近20萬平方米。新校區(qū)位于風景如畫的艾溪湖畔—南昌(昌東)高校園區(qū)。學院建設有數(shù)控技術、汽車維修等2個國家級職業(yè)教育實訓基地和電子信息技術、模具制造技術、跨專業(yè)文科綜合實訓中心等3個省級專業(yè)技能實訓中心，校內(nèi)各類專業(yè)實驗、實訓室75個，教學科研儀器設備值4755.52萬元，各類藏書近50萬冊。現(xiàn)有各類全日制在校學生近9000人，在職教職工456人，其中專任教師433人，高級職稱教師108人。專任教師中，有9名江西省高校省級教學名師、學科帶頭人和中青年骨干教師，3名江西省技術能手，138名碩士以上學歷學位教師。學院的“數(shù)控技術課程群教學團隊”被評為江西省省級教學團隊。 學院以培養(yǎng)制造業(yè)高技能人才為辦學特色，構建了以機械制造類專業(yè)群為龍頭，電子信息類專業(yè)群和經(jīng)濟管理類專業(yè)群并舉的專業(yè)建設格局，設有機械工程系、機電工程系、信息工程系、經(jīng)濟管理系、基礎課部、中專部等6個系部，有高職招生專業(yè)36個。確立了機電、數(shù)控、汽運、模具、應電、計應、電商和會計等8個學院重點建設的骨干特色專業(yè)，其中機電一體化技術專業(yè)被評為江西省特色建設專業(yè)。 學院積極發(fā)揮院所合并的優(yōu)勢，不斷拓展科研開發(fā)領域。多年來，學院科研所承擔了國家、部、省下達的科研、新產(chǎn)品開發(fā)等課題200多項，取得科技成果197項，其中有2項獲國家發(fā)明獎、33項獲省部級科學技術進步獎和優(yōu)秀產(chǎn)品獎，在多個領域達到國內(nèi)領先水平，每年實現(xiàn)科研生產(chǎn)銷售收入達 600多萬元。 在近40年的大專層次辦學過程中，學院累計為國家培養(yǎng)輸送數(shù)萬名全日制畢業(yè)生，一批批學子已經(jīng)成為國家大中型企業(yè)的管理人員和技術骨干。畢業(yè)生初次就業(yè)率始終保持在85%以上，位居全省同類院校前列。學院先后榮獲機械電子工業(yè)部教育工作先進集體、全國機械行業(yè)文明單位、全省高校思想政治教育工作先進集體、全省高校就業(yè)工作優(yōu)秀單位、全省高校平安校園示范學校、江西省省直機關文明單位等榮譽稱號。

作為被公認為最復雜制造過程之一的半導體制造過程，其調(diào)度與控制是影響企業(yè)競 爭力的關鍵因素。半導體制造調(diào) 度介 于生產(chǎn)計劃和設備控制之間，是 在滿 足約束限制下，通過合理分配資 源來 優(yōu)化各生產(chǎn)性能指標。針對我國 目前 多數(shù)半導體企業(yè)的生產(chǎn)管理仍 由人 工完成的現(xiàn)狀，迫切要求提升生 產(chǎn)管 理的自動化，而調(diào)度與仿真軟件 正是 有效支持生產(chǎn)管理決策的最佳 工具。 由同濟大學研發(fā)的硅片制造 生產(chǎn) 線調(diào)度與仿真系統(tǒng)（TB-PSS），能夠輔助管理人員進行生產(chǎn)調(diào)度決策，供現(xiàn)場操作人員參考完 成生產(chǎn)調(diào)度任務。 應用表明，TB-PSS 系統(tǒng)能夠減少 帶班經(jīng)理交接班時間，提高工作效率； 優(yōu)化瓶頸設備操作次序，提高非瓶頸 設備利用率。對提高半導體制造生產(chǎn) 線的管理水平具有積極的意義。

眾所周知，石油、天然氣和煤炭等不可再生的化石資源構成了當今世界燃料和化學工業(yè)的基石，豐富了人類的物質生活，創(chuàng)造了當今的繁華塵世。然而，隨著化石資源的日益枯竭，能源供需矛盾的不斷惡化，油價的不斷飆升，化石工業(yè)造成的環(huán)境污染日益嚴重等問題，已成為制約社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。這些問題大大推動了人們研究可再生的生物質資源制備能源和大宗化學品的熱情。多元醇作為新一代能源和化學品的平臺，其廣泛的應用前景已引起了眾多科研工作者的廣泛關注。目前，生物基多元醇的工藝路線主要集中在山梨醇的加氫裂解和纖維素通過熱裂解、催化裂化及酸水解加氫等反應途徑制得。但是這兩種工藝路線具有工序流程長，反應條件比較苛刻（需要高溫、高壓下進行），產(chǎn)品比較復雜，分離難度大，成本高等不足，嚴重制約生物基多元醇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本項目針對上述工藝路線存在的不足，設計了三條新的反應途徑，均能有效地將葡萄糖單體轉化為附加值比較高的多元醇，如合成聚酯纖維的基礎原料：1、2-丙二醇和乙二醇等。這些工藝路線與傳統(tǒng)路線相比，具有反應條件比較溫和，產(chǎn)物比較簡單，成本比較低等優(yōu)點，同時也能達到節(jié)能減排的目標，符合環(huán)境友好的要求。因此，這么有意義的研究工作應該得到更大的扶持力度，使其盡快產(chǎn)業(yè)化，走出符合我國生物產(chǎn)業(yè)特色的道路。

 為了解決大規(guī)格的螺旋傘齒輪的制造問題，我們開發(fā)了一個專用的軟件包，可以在五軸聯(lián)動加工中心上加工高質量的螺旋傘齒輪。采用該軟件包加工的螺旋傘齒輪和采用Gleason制銑齒機加工的螺旋傘齒輪具有完全相同的齒面幾何參數(shù)，保證了樣機或維修后的設備與原設計具有完全的同一性。由于采用通用刀具，極大地縮短了加工準備周期，減少了刀具的初次投入費用，大幅度降低了大直徑螺旋傘齒輪的制造成本、縮短了制造周期。該軟件包的開發(fā)突破了國內(nèi)大直徑螺旋傘齒輪制造的瓶頸，填補了國內(nèi)1.6米以上螺旋傘齒輪制造能力的空白，為許多重型設備的國產(chǎn)化鋪平了道路。圖中為2007年北京國際機床展覽會上陜西秦川機床股份有限公司展出的正在進行加工的直徑為1.6米的螺傘，其軟件為王小椿教授開發(fā)。秦川的機床可以加工最大直徑為2.4米的螺傘，而在此之前，世界上也只有德國的一家公司可以加工直徑超過1.6米的螺傘，且其最大直徑為2.2米。     本軟件包包括齒坯設計/齒坯參數(shù)輸入模塊、干涉檢驗模塊、承載能力計算模塊、齒輪粗加工CAM模塊、齒輪精加工CAM模塊和齒面接觸分析模塊（TCA），可以滿足生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)和設備維修的需要。

先進制造技術的一個重要目的就是要實現(xiàn)“綠色制造”，防止環(huán)境污染。目前的流體傳動系統(tǒng)效率低，浪費能源，噪聲大，工作介質礦物油不可生物分解，污染環(huán)境。流體傳動中液壓傳動常用于大功率傳動，總效率在75%～85%，每年大量浪費能源。氣壓傳動的沖床也是如此，全國擁有50萬臺沖床，若使用我們開發(fā)的智能控制器，僅從節(jié)能角度考慮，每年最低就可節(jié)約5000萬元。

轎車車身是轎車的重要組成部分，是整個轎車零部件的載體，其重量和制造成本約 占整車的 40%～60%，它通常由 300～500 多個具有復雜空間曲面的薄板沖壓零件，由 55～75 個裝配站在生產(chǎn)線上大批量、快節(jié)奏地焊裝而成，裝夾定位點多達 1700～2500 個，焊點多達 4000～5000 個，因此中間環(huán)節(jié)眾多，給白車身的工藝及生產(chǎn)線的規(guī)劃和 設計帶來很大的困難。目前，白車身的工藝整體布局和設計仍然依靠人工憑經(jīng)驗設計， 其設計思想，設計手段仍相當落后，使白車身生產(chǎn)線的規(guī)劃設計不得不花費大量外匯， 依靠國外來設計規(guī)劃，不適應我國汽車工業(yè)的發(fā)展。利用開發(fā)的“白車身工藝規(guī)劃和設 計系統(tǒng)”，可以在計算機上完成白車身的工藝規(guī)劃和設計工作，解決白車身的拼焊工藝 的設計、生產(chǎn)過程信息管理和生產(chǎn)線規(guī)劃等一系列問題，把可能發(fā)生巨額損失的可能性 降到最低限度，它產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是不可估量的。 白車身工藝規(guī)劃和設計系統(tǒng)是一個復雜而龐大的系統(tǒng)，為整個白車身制造系統(tǒng)提供 用于制造工藝設計、規(guī)劃、管理和優(yōu)化的完整的協(xié)同工作環(huán)境。涉及到人、計算機軟硬 件、生產(chǎn)環(huán)境等等因素，實現(xiàn)白車身的制造過程管理。 應用說明： 工藝過程設計是把產(chǎn)品的設計信息轉化為制造信息。計算機輔助工藝設計利用在計 算機內(nèi)存儲的大量工藝設計信息來進行的工藝過程設計。它的基本原理正是基于人工設 計的過程及需要解決的問題而提出的。通過利用建立的產(chǎn)品零件信息的數(shù)據(jù)庫；制造資 源、工藝參數(shù)等以適當?shù)男问浇⒅圃熨Y源和工藝參數(shù)庫；工藝知識方法庫；能夠充分 的利用和共享工藝人員的工藝經(jīng)驗、工藝知識，使工藝人員無需重復查閱各種手冊和規(guī) 范，充分利用標準工藝方法和工藝經(jīng)驗生成新的工藝過程，快速制定工藝文件。