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本成果開發(fā)了一套超結(jié)MOSFET器件的設(shè)計(jì)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(jí)8英寸超結(jié)MOSFET工藝代工平臺(tái)，這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)量產(chǎn)的超結(jié)工藝平臺(tái)。所制備的超結(jié)MOSFET擊穿電壓最高可達(dá)900V，比導(dǎo)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(jìn)步一等獎(jiǎng)（“功率高壓MOS器件關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”張波、喬明、任敏 等）。

成果與項(xiàng)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(xué)和機(jī)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(bǔ)充，是一類用途很廣的超硬材料， 其年增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于金剛石。CBN 磨具磨削是磨加工領(lǐng)域中的高新技術(shù)。其中陶 瓷結(jié)合劑 CBN 磨具具有磨削能力強(qiáng)、耐用度高、形狀保持性好、使用壽命長(zhǎng)、 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(zhǎng)、磨具修整及 更換頻次少、輔助勞動(dòng)時(shí)間短、有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和提高生產(chǎn)效率、磨削廢 渣少對(duì)環(huán)境污染小等等一系列優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)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(jìng)相研究開發(fā)的熱點(diǎn)和當(dāng)代磨具產(chǎn) 品發(fā)展的一個(gè)重要方向，發(fā)展前景廣闊。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已將其應(yīng)用于汽車關(guān) 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(zhì)量，取得了明顯的社 會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，這種高效高精磨削技術(shù)在世界汽車制造領(lǐng)域正快速擴(kuò)展，在 機(jī)床、工具、模具、軸承等其它許多應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。本課題組通過承擔(dān) 一系列省部市級(jí)科研項(xiàng)目和重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成果集成，技術(shù)水平 和產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具屬于具有磨削用途的多元 物相復(fù)合材料體系。本技術(shù)綜合運(yùn)用陶瓷。玻璃、復(fù)合材料、磨料磨具制備和磨 削加工等有關(guān)理論為指導(dǎo)，采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陶瓷結(jié)合劑，通過磨具組成 與磨具結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→組成設(shè)計(jì)→配料→混料→成型→燒成→加工→性能檢測(cè)→成品 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：技術(shù)水平處于國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目包含的成果，已獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，廳局級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 兩項(xiàng)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：陶瓷結(jié)合劑 CBN 磨具高效磨削工藝技術(shù)的應(yīng)用， 可直接提升機(jī)械加工業(yè)和機(jī)械裝備業(yè)的加工技術(shù)與工藝水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加 工效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)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(xué)科技成果選編 車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工程陶瓷、軍工、航 空、航天等領(lǐng)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(jì)，國(guó)內(nèi) 有數(shù)億元的市場(chǎng)潛力，其利潤(rùn)率在 50%以上。 應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、摩托車、拖拉機(jī)、工具、模具、軸承、機(jī)床、液壓件、工 程陶瓷、航空、航天等領(lǐng)域的高精高效磨削加工。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 廠房面積：300m2。 設(shè)備投資：100 萬元。 合作方式及條件：雙方協(xié)商。

本項(xiàng)目旨在建設(shè)中國(guó)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(guó)防裝備、高鐵裝備、高性能汽車、船舶以及工程服務(wù)。泡沫鋁是一種具有多種特殊性能，多用途的新型材料，是當(dāng)今世界材料科學(xué)高技術(shù)領(lǐng)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(dòng)、屏蔽電磁波、夾芯板輕質(zhì)高強(qiáng)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(jié)構(gòu)；制造汽車防撞、降噪、輕質(zhì)結(jié)構(gòu)；制造軍工裝備的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、防爆、防彈結(jié)構(gòu)；制造電梯防墜落緩沖器、建筑大理石復(fù)合板、防火降噪與隔聲結(jié)構(gòu)等。 獨(dú)家擁有泡沫鋁生產(chǎn)技術(shù)發(fā)明專利及其他裝備和結(jié)構(gòu)制造專利，國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。 制造電梯用泡沫鋁緩沖器，保護(hù)人員生命安全，潛在市場(chǎng)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(fù)合防撞保險(xiǎn)杠，當(dāng)汽車正面以時(shí)速100km碰撞時(shí),可以吸收全部動(dòng)能，保護(hù)汽車和乘員的安全，特別適用安全校車，能夠保護(hù)孩子生命安全，泡沫鋁充填汽車車身型材，潛在市場(chǎng)100億元以上。 制造高鐵列車頭部防撞結(jié)構(gòu)、車廂間防撞結(jié)構(gòu)、列車吸聲內(nèi)飾、地板、高鐵線路聲屏障，潛在市場(chǎng)100億元以上。 制造軍工裝備，制造軍車防地雷、防彈結(jié)構(gòu)，重型裝備空降緩沖臺(tái)，大跨度速裝大橋，航母緩沖飛行甲板，導(dǎo)彈發(fā)射井蓋等，潛在市場(chǎng)可達(dá)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(gè)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(xiàng)目獲得教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃、江蘇省科技計(jì)劃、無錫市科技計(jì)劃支 持，獲得 2012 年中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，授權(quán)專利：車間加工設(shè)備 群加工運(yùn)行優(yōu)化的方法（200910031198.9）。 1、項(xiàng)目簡(jiǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)無縫對(duì)接， 在此基礎(chǔ)上完成以下功能： （1）將客戶訂單轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)訂單，通過電子文檔輸入訂單詳細(xì)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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，與倉庫對(duì)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(zhǔn)備計(jì)劃。 （3）編制每個(gè)生產(chǎn)訂單的詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃，確定其在每臺(tái)設(shè)備上的開工完工 時(shí)間或加工順序，對(duì)生產(chǎn)意外事件進(jìn)行自動(dòng)計(jì)劃重排，用約束理論提升計(jì)劃性能， 充分發(fā)揮設(shè)備效率。 （4）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度，通過條形碼、射頻卡(RFID)、傳感器、數(shù)據(jù) 接口等自動(dòng)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，記錄實(shí)際加工過程，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的計(jì)劃調(diào)整。374 （5）根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程在現(xiàn)場(chǎng)錄入檢驗(yàn)記錄、觸發(fā)并管理不合格品評(píng)審，進(jìn)行 質(zhì)量狀況的統(tǒng)計(jì)分析。 （6）用物聯(lián)網(wǎng)手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)入庫、出庫、盤點(diǎn)等功能，自動(dòng)感應(yīng)貨位，引 導(dǎo)傳送設(shè)備運(yùn)輸。 （7）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的出貨管理，包括裝車訂單合并、裝箱排列計(jì)劃、質(zhì)保單等 等功能的智能化生成等。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集方式實(shí)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(jìn)行任意工 藝的變換和任務(wù)的改變，以及有效的跟蹤和控制。實(shí)現(xiàn)了倉庫的 RFID 感應(yīng)式入 庫。外協(xié)廠進(jìn)入控制體系。 3、效益分析 資金需求總額 1 萬元/臺(tái)，對(duì)具備 10 臺(tái)機(jī)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(jī)械有限公司；無錫壓縮機(jī)股份有限公司

江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院是經(jīng)江西省人民政府批準(zhǔn)、國(guó)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(xué)院前身是創(chuàng)辦于1978年的江西省機(jī)械職工大學(xué)。2004年6月，經(jīng)江西省人民政府批準(zhǔn)在此基礎(chǔ)上設(shè)置高等職業(yè)院校，更名為江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院。同年11月，江西省機(jī)械科學(xué)研究所成建制并入學(xué)院。 學(xué)院現(xiàn)有艾溪湖、上海路、丁公路三個(gè)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(fēng)景如畫的艾溪湖畔—南昌(昌東)高校園區(qū)。學(xué)院建設(shè)有數(shù)控技術(shù)、汽車維修等2個(gè)國(guó)家級(jí)職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地和電子信息技術(shù)、模具制造技術(shù)、跨專業(yè)文科綜合實(shí)訓(xùn)中心等3個(gè)省級(jí)專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)中心，校內(nèi)各類專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室75個(gè)，教學(xué)科研儀器設(shè)備值4755.52萬元，各類藏書近50萬冊(cè)。現(xiàn)有各類全日制在校學(xué)生近9000人，在職教職工456人，其中專任教師433人，高級(jí)職稱教師108人。專任教師中，有9名江西省高校省級(jí)教學(xué)名師、學(xué)科帶頭人和中青年骨干教師，3名江西省技術(shù)能手，138名碩士以上學(xué)歷學(xué)位教師。學(xué)院的“數(shù)控技術(shù)課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)”被評(píng)為江西省省級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。 學(xué)院以培養(yǎng)制造業(yè)高技能人才為辦學(xué)特色，構(gòu)建了以機(jī)械制造類專業(yè)群為龍頭，電子信息類專業(yè)群和經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)群并舉的專業(yè)建設(shè)格局，設(shè)有機(jī)械工程系、機(jī)電工程系、信息工程系、經(jīng)濟(jì)管理系、基礎(chǔ)課部、中專部等6個(gè)系部，有高職招生專業(yè)36個(gè)。確立了機(jī)電、數(shù)控、汽運(yùn)、模具、應(yīng)電、計(jì)應(yīng)、電商和會(huì)計(jì)等8個(gè)學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)的骨干特色專業(yè)，其中機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)被評(píng)為江西省特色建設(shè)專業(yè)。 學(xué)院積極發(fā)揮院所合并的優(yōu)勢(shì)，不斷拓展科研開發(fā)領(lǐng)域。多年來，學(xué)院科研所承擔(dān)了國(guó)家、部、省下達(dá)的科研、新產(chǎn)品開發(fā)等課題200多項(xiàng)，取得科技成果197項(xiàng)，其中有2項(xiàng)獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)、33項(xiàng)獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)，在多個(gè)領(lǐng)域達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，每年實(shí)現(xiàn)科研生產(chǎn)銷售收入達(dá) 600多萬元。 在近40年的大專層次辦學(xué)過程中，學(xué)院累計(jì)為國(guó)家培養(yǎng)輸送數(shù)萬名全日制畢業(yè)生，一批批學(xué)子已經(jīng)成為國(guó)家大中型企業(yè)的管理人員和技術(shù)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(xué)院先后榮獲機(jī)械電子工業(yè)部教育工作先進(jìn)集體、全國(guó)機(jī)械行業(yè)文明單位、全省高校思想政治教育工作先進(jìn)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(xué)校、江西省省直機(jī)關(guān)文明單位等榮譽(yù)稱號(hào)。

作為被公認(rèn)為最復(fù)雜制造過程之一的半導(dǎo)體制造過程，其調(diào)度與控制是影響企業(yè)競(jìng) 爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。半導(dǎo)體制造調(diào) 度介 于生產(chǎn)計(jì)劃和設(shè)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(biāo)。針對(duì)我國(guó) 目前 多數(shù)半導(dǎo)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(dòng)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(jì)大學(xué)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(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度決策，供現(xiàn)場(chǎng)操作人員參考完 成生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)。 應(yīng)用表明，TB-PSS 系統(tǒng)能夠減少 帶班經(jīng)理交接班時(shí)間，提高工作效率； 優(yōu)化瓶頸設(shè)備操作次序，提高非瓶頸 設(shè)備利用率。對(duì)提高半導(dǎo)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(gòu)成了當(dāng)今世界燃料和化學(xué)工業(yè)的基石，豐富了人類的物質(zhì)生活，創(chuàng)造了當(dāng)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(jià)的不斷飆升，化石工業(yè)造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重等問題，已成為制約社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。這些問題大大推動(dòng)了人們研究可再生的生物質(zhì)資源制備能源和大宗化學(xué)品的熱情。多元醇作為新一代能源和化學(xué)品的平臺(tái)，其廣泛的應(yīng)用前景已引起了眾多科研工作者的廣泛關(guān)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(yīng)途徑制得。但是這兩種工藝路線具有工序流程長(zhǎng)，反應(yīng)條件比較苛刻（需要高溫、高壓下進(jìn)行），產(chǎn)品比較復(fù)雜，分離難度大，成本高等不足，嚴(yán)重制約生物基多元醇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本項(xiàng)目針對(duì)上述工藝路線存在的不足，設(shè)計(jì)了三條新的反應(yīng)途徑，均能有效地將葡萄糖單體轉(zhuǎn)化為附加值比較高的多元醇，如合成聚酯纖維的基礎(chǔ)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(yīng)條件比較溫和，產(chǎn)物比較簡(jiǎn)單，成本比較低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，符合環(huán)境友好的要求。因此，這么有意義的研究工作應(yīng)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(guó)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(gè)專用的軟件包，可以在五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上加工高質(zhì)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(jī)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(jī)或維修后的設(shè)備與原設(shè)計(jì)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(zhǔn)備周期，減少了刀具的初次投入費(fèi)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(guó)內(nèi)大直徑螺旋傘齒輪制造的瓶頸，填補(bǔ)了國(guó)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(shè)備的國(guó)產(chǎn)化鋪平了道路。圖中為2007年北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上陜西秦川機(jī)床股份有限公司展出的正在進(jìn)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(jī)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(guó)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(shè)計(jì)/齒坯參數(shù)輸入模塊、干涉檢驗(yàn)?zāi)K、承載能力計(jì)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(shè)備維修的需要。

先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要目的就是要實(shí)現(xiàn)“綠色制造”，防止環(huán)境污染。目前的流體傳動(dòng)系統(tǒng)效率低，浪費(fèi)能源，噪聲大，工作介質(zhì)礦物油不可生物分解，污染環(huán)境。流體傳動(dòng)中液壓傳動(dòng)常用于大功率傳動(dòng)，總效率在75%～85%，每年大量浪費(fèi)能源。氣壓傳動(dòng)的沖床也是如此，全國(guó)擁有50萬臺(tái)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。