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華南理工大學焊接裝備團隊經過多年艱苦努力，成功開發出面向復雜水下空間環境的機器人水下焊接制造系統，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質量評價等關鍵核心技術取得了突破。研制的機器人水下焊接系統已在中廣核等進行示范應用，可應用于強核輻射環境水下焊接與在役修復，水下焊接制造過程穩定，焊縫成形美觀，焊接接頭質量優良。通過產學研用合作，部分核心技術已在國內焊接設備上市公司等進行技術轉化。 相關研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發明42件），軟件著作權登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術之一（第28項）進行了重點報道，人民網、新華網、中國新聞網等主流媒體都做了相關報道。 黨中央、國務院高度重視海洋經濟發展，作出了建設海洋強國的重大戰略部署。機器人水下焊接制造技術不僅可以滿足海洋資源開發裝備現場制造、在役修復的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權裝備在惡劣環境下的自動化維保能力，也能夠應用于核電站強核輻射環境應急事故緊急修復處理。水下機器人焊接制造技術是科技日報重點報道的35項卡脖子技術之一。總體技術方案電站現場機器人水下焊接實驗知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

目前汽車覆蓋件用鋁合金主要有5xxx系和6xxx系，其中可熱處理強化的6xxx系鋁合金不僅具有高的比強度、屏蔽性、散熱性和耐蝕性，還具有良好的成形性和烘烤硬化性能，同時易于回收，是目前汽車覆蓋件用鋁板的主要發展方向。 該項目采用傳統DC鑄造技術制備高品質汽車車身板用鋁合金鑄錠，通過先進的均勻化工藝技術調控鑄錠中過剩結晶相及彌散相粒子組態，為后續軋制變形及固溶再結晶提供微觀組織準備，該項目采用的固溶間斷淬火或固溶控制冷卻屬于國內乃至世界領先技術水平，該技術不僅可以減少鋁合金車身板熱處理精整部分的設備投資，還可以顯著縮短鋁合金生產工藝流線最終實現降低成本的目標。 如果以我國10%的轎車采用鋁制車身，以單車用鋁板量約100kg計算，我國每年需要鋁合金車身板25萬噸。若按鋁車身板售價4萬元/噸、利潤8000元/噸計算，將有100億元的市場空間和20億元的利潤空間。若考慮廂式貨車、大客車、輕型卡車及重卡用鋁板量，預計2016年我國汽車工業用鋁板帶需求有望達到50萬噸，將帶來200億元的市場空間和40億元的利潤空間。 若考慮國際市場，2014年歐洲車身用鋁板消費量為45萬噸，北美和日本車身用鋁板量超過60萬噸，國外鋁板需求量超過100萬噸。若按100萬噸計算，將有400億元的市場空間和80億元的利潤空間。本項目建設符合我國目前的國家產業政策，是國家和行業重點支持的發展領域。該項目的實施不僅有利于傳統材料領域高新技術的產業化，為企業提供新的經濟增長點，而且有利于促進人員就業、社會穩定和保護環境，對地方經濟和產業結構調整乃至社會穩定、節能環保可持續發展等具有重要的意義。

華南理工大學焊接裝備團隊經過多年艱苦努力，成功開發出面向復雜水下空間環境的機器人水下焊接制造系統，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質量評價等關鍵核心技術取得了突破。研制的機器人水下焊接系統已在中廣核等進行示范應用，可應用于強核輻射環境水下焊接與在役修復，水下焊接制造過程穩定，焊縫成形美觀，焊接接頭質量優良。通過產學研用合作，部分核心技術已在國內焊接設備上市公司等進行技術轉化。 相關研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發明42件），軟件著作權登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術之一（第28項）進行了重點報道，人民網、新華網、中國新聞網等主流媒體都做了相關報道。 黨中央、國務院高度重視海洋經濟發展，作出了建設海洋強國的重大戰略部署。機器人水下焊接制造技術不僅可以滿足海洋資源開發裝備現場制造、在役修復的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權裝備在惡劣環境下的自動化維保能力，也能夠應用于核電站強核輻射環境應急事故緊急修復處理。水下機器人焊接制造技術是科技日報重點報道的35項卡脖子技術之一。 總體技術方案 電站現場機器人水下焊接實驗

成果描述：針對亞洲人群自然膝關節的解剖結構特點和運動學數據，實現了符合國內人群的人工膝關節的設計，為我國人工膝關節制造提供依據；提出了基于包絡原理的人工膝關節匹配關節面的創新設計方法，實現了人工膝關節匹配關節面的參數化設計，在改變參數的基礎上可進一步實現系列化設計和個性化設計；同時，可拓展應用于人體其它關節部位的參數化設計。市場前景分析：當前，美國大約每年有30萬患者接受人工膝關節置換；在歐洲和亞洲發達地區，每年需做人工膝關節置換手術的患者約占人口的千分之一；而我國現在每年有超過3萬患者接受人工膝關節置換。隨著人們觀念轉變和生活要求的提高，以及醫療保險的改善，可以預測不遠的將來我國每年至少有30萬患者接受人工膝關節置換，再加上部分亞洲市場，每年亞洲國家有潛在50萬患者選擇人工膝關節置換。如果我們所設計的產品占領亞洲市場的1/4，每套產品按1元萬記，估計產值為12億。此項目研制開發適合于亞洲人群特點的人工膝關節假體，具有更適合亞洲人膝關節解剖特點和高屈曲度功能要求，其市場應用前景非常廣闊。 根據人體自然膝關節的特點，開發適合于亞洲人群，尤其應用于中國人群的人工膝關節，符合我國當前骨科醫療領域的實際情況，對于我國外科醫療技術的進步無疑具有重要的現實意義，項目成功實施后可以有效地改善患者的生活水平，創造更大的經濟效益。與同類成果相比的優勢分析：國內領先。

中國在國際超導磁懸浮上展開的競爭，爭取軌道交通未來的主導權，需要發展超導磁懸浮技術，基礎是：超導、杜瓦、制冷。本項目新材料新技術所生產的超導變壓器為高速列車的重要組件，該項目已經得到中車、科技部支持，完成相關的設計，進行開發。 掌握了超導牽引變壓器和構建復合低溫恒溫器相關的復合材料的核心技術。探索出該材料的成型工藝及高強度工藝，成功設計了團隊成功設計和建造包括（1）高溫超導變壓器、（2）低溫杜瓦裝置（故障限制器、核磁共振成像儀、電機、磁推進裝置和超導交通裝置及配套的低溫杜瓦裝置），該技術用于國家重點研發計劃中。

"本項目旨在發揮光纖光柵分布式傳感、有限元模擬、大數據、人工智能的學科交叉優勢，實現纖維復合材料結構的智能檢測與健康評估。 結合本團隊的前期研究基礎，按照需求分析、陣列式光纖光柵刻制、高頻信號檢測儀器研制、光纖光柵的復合材料結構埋入/表貼、材料性能測試、載荷在線監測、有限元模擬、靈敏度分析、復合材料結構典型損傷（準靜態承載、低速沖擊、雷擊）識別算法及其數據庫開發、結構健康評估算法研究而展開。主要成果及成果形式包括：（1）陣列式光纖光柵傳感器樣品；（2）高端復合材料結構在線監測裝備樣機；（3）復合材料結構損傷診斷軟件系統；（4）復合材料結構健康評估軟件系統；（5）常見復合材料結構損傷數據庫；（6）申請并授權國家發明專利；（7）發表SCI收錄的高影響力期刊論文；（8）建立研發平臺，培養專業技術人才。本項目面向航空航天、軌道交通、風電、共享汽車、艦船、武器裝備等領域對纖維復合材料結構的智能檢測和健康評估的急迫需求。前期實施案例有：玻璃纖維/環氧樹脂復合材料封裝的基片式光纖光柵傳感器；電子封裝用液態環氧樹脂的固化監測；大型風電葉片模具制造過程的光纖光柵在線監測；纖維復合材料結構雷擊過程的光纖光

本成果包含如下內容：高轉換效率的小面積碲化鎘太陽電池制造技術，面積為1200mm×600mm 的碲化鎘太陽電池組件規模化生產技術，年產30-50MW碲化鎘太陽電池生產線及關鍵設備的設計。 主要技術指標： 組件效率超過12%。 應用范圍： 用于太陽能直接發電，建立大規模光伏電站或小型戶用光伏發電系統。國家扶持光伏發電系統的建設，每年新建在10GW以上。由于是薄膜太陽電池，出口不會受到限制。 項目目前已進入產業化階段，成果權屬為我校獨自擁有。

一種柔性碲化鎘薄膜太陽電池結構，本項發明所屬領域為新型 能源。為了降低碲化鎘太陽電池的成本，擴大電池的應用范圍，柔性 碲化鎘太陽電池將是未來發展方向之一。柔性碲化鎘電池面臨的難題 之一是如何解決金屬背電極與碲化鎘薄膜歐姆接觸，即尋找一種材 料，加入到金屬電極與碲化鎘薄膜之間，有利于p載流子傳輸。本發 明是采用石墨烯作為碲化鎘層與金屬電極層的過渡層，充分利用石墨 烯載流子傳輸速度高、力學性能好的特點。將結晶石墨進行化學清洗， 用帶膠的聚酰亞胺薄膜剝離石墨，使得一層石墨烯粘附于聚酰亞氨表 面。在此基礎上再濺射沉積碲化鎘，惰性氣體保護下CdCl2退火，濺 射沉積硫化鎘和ITO薄膜。制作出的柔性碲化鎘薄膜電池具有重量 輕、成本低的優點。

本發明是一種凹凸棒礦物制造印染廢水脫色材 料的技術方法，它是以凹凸棒石粘土為主原料(80～100目)， 與1.5～ 3.0mol/LH2SO4，固液比1∶2～3，在常溫下活化1～2h，并加入 0～5％的Fe、Mn、Al等金屬硫酸鹽(按金屬氧化物計)，再經3～ 6mol/L堿溶液中和至pH值7～8，一次固液分離，造粒(3～ 5mm)，烘干，再經700℃煅燒0.5～2h后制成。產出的濾液副 產回收 Na2SO4·10H2O或 (NH4) 2SO4；該脫色料 對印染廢水脫色后，顆粒料經1.5～6.0mol/L硫酸銨溶液浸泡 2～5min、在300℃下焙烘5～25min后，可重復循環使用四次 以上；脫色材料對印染廢水的脫色率≥94％，循環使用的脫色 率≥91％。具有制造過程簡單、成本低廉、無污染物排放等特 點。

本項目核心技術獲中國輕工業聯合會科學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 本項目所指復雜裝備主要為復雜動力機械裝備及其關鍵零部件，如汽輪機、369 壓縮機等。 本項目針對復雜裝備制造企業技術準備時間長、效率低、制造過程模式自動 化程度低、協調能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現象等實際情況， 研發了集數字化設計、制造和智能化監控管理為一體的設計制造管理系統。項目 重點突破了復雜裝備智能化制造過程和工藝參數優化、工藝工裝設計自動化、數 控機床生產的數字監控管理智能化、基于短距離無線通訊(Zigbee)技術的生產信 息雙向傳輸、自適應在線排產優化等關鍵技術，為研發設計制造集成管理系統提 供了技術支撐。 2、創新要點 （1）將開放式裝配建模技術應用于產品的研發中，創立了模型的 UML 表達 方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統的裝配層次分析等，完成了產品的 結構設計、零件與裝配的聯動設計、裝配仿真分析，并建立了產品及其關鍵部件 的數字樣機。開放式裝配建模方法更有效地指導產品由整體構思到樣機設計的整 個過程。 （2）提出了面向數字化預裝配的分層干涉檢測算法，該方法把干涉檢測過 程分為粗檢測、半精檢測、精確檢測三層，通過逐層檢測，大大加快了干涉檢測 的速度，提高了檢測的精確度，有助于預裝配中優化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產品開發管理技術 VPDM，研究并解決了機械裝備虛擬數字樣 機開發中的數據交叉、耦合和冗余問題； （4）基于工程知識和多視覺特征模型，提出了一種裝配優化序列規劃方法。 利用直接裝配關系圖表達產品幾何信息、設計信息、制造信息和裝配信息等，通 過產品特性和操作環境的評價因素，構建裝配先后關系，從可行裝配序列中選擇 最優裝配序列，更好地幫助設計師完成裝配設計并做出正確決定。縮短了產品研 發時間，保證產品準時投放市場。 3、效益分析 目成果廣泛應用于多家裝備制造企業，其中 4 家企業利用該技術提高生產效 率 20%~30%，按時交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業總計新增利 潤 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以 上的生產管理人員 4、推廣情況（已推廣企業） 本項目成果已在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、江蘇南370 方機電股份有限公司、無錫市安邁工程機械有限公司等生產企業得到成功應用。 授權專利： 1.數控機床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設備群加工運行優化的方法 200910031198.9 3.數控機床監控方法 201110430626.2