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本項目成果是由北京科技大學與石家莊鋼鐵有限責任公司（以下簡稱石鋼）于2005年9月合作開展“煉鋼－軋鋼過程重點合同物流優(yōu)化研究”課題的基礎上、在2007年教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”項目—汽車用特殊鋼制造流程的集成優(yōu)化與協(xié)調控制研究（NCET-07-0067）項目的支持下，運用冶金流程工程學基礎理論，結合煉鋼廠運行優(yōu)化控制技術從鋼鐵制造工藝、技術、管理、控制等多角度對石鋼煉鋼－連鑄－軋鋼復雜制造流程的運行、優(yōu)化與控制開展系統(tǒng)性的研究工作，對實際生產(chǎn)排程過程進行抽象與描述，并生成排產(chǎn)規(guī)則庫，優(yōu)化特殊鋼生產(chǎn)排程，形成特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼系統(tǒng)運行控制與優(yōu)化技術： 1）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的運行原則與調控策略；2）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的時間、溫度解析與優(yōu)化；3）工序生產(chǎn)能力的確定；4）生產(chǎn)模式的優(yōu)化；5）流程溫度制度的優(yōu)化；6）生產(chǎn)過程組織與生產(chǎn)控制；7）鋼包轉運的解析與優(yōu)化；8）中間包轉運的解析與優(yōu)化；9）生產(chǎn)排程與中間坯庫的庫存管控系統(tǒng)。 根據(jù)“爐機對應”、“鑄軋對應”、“能耗最小”、“拉速決定流量”、“連鑄連軋”等原則，在對特殊鋼廠煉鋼—軋鋼工序作業(yè)時間、溫度、工序間流量等環(huán)節(jié)的調控策略的基礎上，從時間、溫度及物質量3個基本參數(shù)出發(fā)，對特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼流程的運行過程進行研究，掌握特殊鋼廠煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的物質流運行規(guī)律，通過進行煉鋼－連鑄－軋鋼工序關系的協(xié)調優(yōu)化，實現(xiàn)轉爐、連鑄機與軋機的協(xié)同運行。通過對鋼包運行、鑄坯運轉進行解析，確定合理的鋼包個數(shù)和連鑄坯熱送熱裝的管控策略。 針對特殊鋼廠多品種、小批量的生產(chǎn)特點，對石鋼現(xiàn)有生產(chǎn)流程進行規(guī)則抽象和描述，指出了現(xiàn)有生產(chǎn)計劃中存在的問題，并提出了解決辦法。建立了棒線材產(chǎn)線適用的煉鋼爐次計劃模型、連鑄澆次計劃（包括異鋼種混澆）模型、軋制生產(chǎn)計劃模型和半成品庫的管控模型，對石鋼生產(chǎn)排程系統(tǒng)進行了總體設計和總體業(yè)務流描述，對生產(chǎn)排程系統(tǒng)進行了技術架構并用Microsoft Visual Studio 2005 + SQL Server 2000進行了實現(xiàn)，為煉鋼－連鑄－軋鋼的優(yōu)化排程及庫存優(yōu)化管理提出系統(tǒng)解決方案。根據(jù)以上研究內容形成的教育部科技成果（鑒字[教 CW2009]第 022 號）具有我國完全自主知識產(chǎn)權，在棒線材產(chǎn)線鋼、鑄、軋生產(chǎn)優(yōu)化排程方面達到國內領先水平，在冶金流程工程學理論、方法與生產(chǎn)計劃優(yōu)化技術結合領域具有國際先進水平。

項目成果/簡介:心血管疾病是威脅人類健康的重要殺手。我國心血管病患者已達到 2.9 億人，心血管病 死亡占城鄉(xiāng)居民總死亡原因的首位。中國已步入老齡化社會，2050 年，老齡化水平將達到 30%以上。老年人群體作為心血管疾病的多發(fā)群體，面向老年人的心血管病管理和治療已成為不可回避的一個重要社會問題。實現(xiàn)老年人群體等重點人群心血管健康的長時程監(jiān)護，從而早預防、早發(fā)現(xiàn)、早治療，已經(jīng)成為醫(yī)療服務的重點。

（1）研發(fā)了系列新型高強高韌鑄造輕合金材料，支撐了復雜鑄件性能提升。 1）研發(fā)出一種新型高強韌鋁硅合金。開發(fā)出一種新型高強韌鋁硅合金及其制備方法；提出一種混合稀土和Sr元素的復合變質方法，縮小枝晶間距并細化共晶硅；研究出合適的熱處理制度；闡明了變質劑組成與含量對變質效果的影響規(guī)律，基于此顯著提高了鋁硅合金的綜合力學性能。有效解決了現(xiàn)有鋁合金鑄件易發(fā)生的裂紋、伸長率低、屈服強度不達標等缺陷和問題。 2）研發(fā)出一種低成本高強耐熱稀土鎂合金。開發(fā)出一種添加低成本混合稀土的新型多元稀土鎂合金材料；揭示了混合稀土對鎂合金相變規(guī)律的影響機制；研究出準晶增強稀土鎂合金的高溫固溶T6熱處理工藝；開發(fā)出兼具優(yōu)良的室溫與高溫力學性能的低成本稀土鎂合金；解決了現(xiàn)有鎂合金鑄件易產(chǎn)生冷隔、強度低、韌性差等問題。 3）研發(fā)出一種新型高強韌鈦合金。開發(fā)出一種α+β型雙相高強高韌鈦合金，揭示了合金在凝固-熱等靜壓-熱處理過程中微觀組織的演變規(guī)律；研究出調控相組成及相形態(tài)的雙級固溶時效熱處理制度，形成了以等軸和籃網(wǎng)為主要特征的基體組織，使合金的強度和韌性同步提升。解決了現(xiàn)有鑄造鈦合金強度和韌性偏低、鑄造成形性差等問題。 （2）研發(fā)了鑄造全流程模擬仿真系統(tǒng)，提出了高效的單件化鑄造數(shù)值模擬方法，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件的數(shù)字化工藝設計。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數(shù)高精度求解方法。提出了基于實驗測溫與數(shù)值模擬反求的熱物性參數(shù)求解方法，實現(xiàn)了面向數(shù)值模擬的熱物性參數(shù)高精度求解；建立了反熱傳導法求解鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的數(shù)學模型,降低了界面關鍵參數(shù)求解誤差；研發(fā)了高精高效的熱物性參數(shù)反求平臺-華鑄PIS，創(chuàng)建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 2）研發(fā)了鑄造合金熔煉-復雜鑄件充型凝固-熱處理的鑄造多物理場全流程高效模擬平臺。建立了電磁、速度、壓強、濃度、溫度的多物理場耦合數(shù)學模型，自主研發(fā)了從鑄造合金熔煉到復雜鑄件充型凝固到熱處理的鑄造全流程模擬仿真平臺，為鑄造工藝優(yōu)化提供了工具；提出一種數(shù)據(jù)內存動態(tài)自適應劃分技術，解決了SOLA流動場求解數(shù)據(jù)耦合干擾難題，實現(xiàn)了大規(guī)模鑄造流動場模擬問題的并行高效求解。 3）提出縮孔縮松缺陷定量預測與單件化模擬工藝優(yōu)化方法。提出雙高分配原則縮孔縮松預測模型，解決了復雜鑄件縮孔縮松高精度預測難題；提出了針對高性能復雜鑄件不同批次的單個鑄件模擬方法，建立關鍵工藝參數(shù)波動對典型缺陷的多元回歸關系模型，實現(xiàn)了基于單件化模擬仿真的高性能復雜鑄件缺陷控制與工藝優(yōu)化。 （3）建立了鑄件生產(chǎn)全生命周期的單件化柔性化質量管理模型，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件質量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創(chuàng)建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產(chǎn)品全生命周期PLM理念以及多智能體技術，構建了鑄造串并聯(lián)多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業(yè)過程信息模型和組批、混批、拆批模式下單件自動生成、感知、標記、進度跟蹤的控制機制，實現(xiàn)高性能復雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創(chuàng)建了支持業(yè)務即時重構的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創(chuàng)建了支持鑄造數(shù)字化管理系統(tǒng)業(yè)務即時重構的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統(tǒng)可重用性低、應變能力弱和實施周期長的難題，支撐不同領域不同類型鑄造企業(yè)隨環(huán)境變化、自身發(fā)展等柔性進行的組織變革、流程變更和管理改善，實現(xiàn)了企業(yè)按需柔性化管理。 3）創(chuàng)建了基于TLBO\GA\BSA元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型。創(chuàng)建基于改進性教與學算法（TLBO）、遺傳算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型和技術，解決了鑄件異步熱工序組爐復雜條件下工序生產(chǎn)調度IPPS組合優(yōu)化難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產(chǎn)。

項目簡介： 近年來隨著電商發(fā)展，冷鏈物流行業(yè)發(fā)展迅猛。但是和冷鏈物流 相配套的相關材料和裝備發(fā)展嚴重滯后。本項目利用食品級原料研制 了一系列冷流物流配套的相變蓄冷劑及其產(chǎn)品蓄冷軟包材、蓄冷包、 蓄冷板等，已經(jīng)在天津天樂研究院（南開大學津南研究院）試生產(chǎn)， 產(chǎn)品得到了冷鏈物流行業(yè)內高度關注。 技術特點：冷鏈物流蓄冷劑及其蓄冷軟包材等產(chǎn)品采用食品級原 料，一系列配方，無毒、無害、無污染、可循環(huán)多次使用。 進一步的研究集中在蓄冷劑的原材料研究，提高配方蓄冷劑的相 變潛熱、降低成本，優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方面。 該項目于 2015 年 7 月在南開大學津南研究院注冊成立天津冰利 蓄冷科技有限公司。目前，公司通過了 ISO9001:2015 質量管理體系 認證、ISO14001:2015 環(huán)境管理體系認證、SGS 產(chǎn)品菌群和毒性檢測、DGM 航空運輸條件鑒定，從配方到生產(chǎn)工藝到生產(chǎn)設備均有專利保 護。 公司目前年產(chǎn)食品冷鏈蓄冷劑 1.5 萬噸，擁有自動化制劑生產(chǎn)線 一條、自動化冰利膜灌裝生產(chǎn)線四條以及自動化冰利包生產(chǎn)線兩條。 已與阿里巴巴集團盒馬鮮生、大潤發(fā)集團、順豐集團、復華集團簽訂 了長期供貨協(xié)議。 所需條件支持：本項目擬在長三角地區(qū)建立分廠，需要廠房及資 金支持。 

韭菜籽為我國常見食用蔬菜百合科植物韭菜的干燥成熟的種子，韭菜籽 (藥典中常稱為 “韭子”) 為我國傳統(tǒng)中藥品種，始載于《名醫(yī)別錄》，列為中品。據(jù)藥典記載，韭菜籽具有 “溫補肝腎，壯陽固精”之功效，韭子作為壯陽補腎用入藥在我國民間已有數(shù)千年的歷史。 產(chǎn)品1：韭菜籽提取物，該產(chǎn)品含皂苷、核苷等有效成分含量高，制備工藝簡單、質量可 控，適合工業(yè)化生產(chǎn)，為充分利用我國豐富的韭菜籽資源提供了一條新途徑。 產(chǎn)品2：含韭菜籽的抗疲勞保健口服液，該口服液的制備工藝由加水熬煮、過濾合并濾液 并減壓濃縮、加入輔料、罐裝、滅菌及冷卻步驟組成。本發(fā)明口服液具有抗疲勞保健效果，尤 其對腎陰虛所致的腰酸膝軟的疲勞癥狀具有很好的預防和保健作用，而且制備工藝簡單、生產(chǎn) 成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。 產(chǎn)品3：含韭菜籽能抗疲勞的功能性食品膠囊劑產(chǎn)品，該膠囊產(chǎn)品將韭菜籽、等混合用乙 醇提取，過濾合并濾液，將濾液減壓濃縮成浸膏；再將其烘干研成細粉。將浸膏和細粉混合， 烘干，加入其他食品添加劑，混合均勻，粉碎，制粒，殺菌，制得膠囊。該產(chǎn)品制備工藝簡 單、生產(chǎn)成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

研發(fā)階段/n內容簡介：為提高食品的安全性，食品加工過程中使用的食品添加劑（含食品防腐劑）向天然化無害化方向發(fā)展，本技術的主要內容是從天然可食植物材料中提取天然食品防腐劑以用于食品加工。主要原料有：辣椒、丁香、烏梅等，主要用于醬油、醋、醬腌菜、碳酸飲料、可樂飲料、果汁飲料等。提取方法：可食用溶劑萃取及分離技術。該成果經(jīng)專家鑒定居國內領先水平。技術指標：1mg/ml防腐物質

本實用新型提供了一種寵物食品切削裝置，屬于寵物食品加工設備的技術領域。其技術方案為：一種寵物食品切削裝置，包括機架、設置在機架上的旋轉裝置以及設置在機架一側的切割裝置。本實用新型的有益效果為：本實用新型能替代人工切削蔬菜，能解決切削蔬菜時容易切到手的問題，能持續(xù)對蔬菜進行切削，省時省力，工作效率高。

中試階段/n內容簡介：薏苡又稱天谷、六谷、藥玉米，是衛(wèi)生部公布的藥食兼用植物品種，具有健脾、利濕、益氣等功效。現(xiàn)代醫(yī)藥研究表明，其所含的特殊成份"薏苡酯"有激活免疫功能的抗病毒、抗癌、降糖、降脂作用。其系列保健食品有：1．薏苡酶解飲料2．薏苡豆奶3．薏苡黃酒、酒釀4．薏苡全蛋白營養(yǎng)粉5．薏苡酸奶薏苡飲料及薏苡豆奶獲中國九五優(yōu)秀科研成果獎。技術成熟，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。技術指標：飲料、豆奶、黃酒、酒釀、蛋白營養(yǎng)粉、酸奶按國家標準執(zhí)行。經(jīng)濟指標：利潤0.8~1.5萬元/噸。產(chǎn)業(yè)化所需投入資金：固定資產(chǎn)投資

建立了我國首個針對食源性致病菌建立的可視化預測建模與定量風險評估預警平臺，實現(xiàn)了食源性致病菌污染信息的薈萃分析、實驗觀測數(shù)據(jù)的建模評價、種群大小的模擬預測，及目標食品-致病菌組合的模塊化定量風險評估。所建平臺作為通用型工具，減輕了微生物風險評估相關科研人員、生產(chǎn)者、監(jiān)管者等的學習負擔和時間成本，提高了預測微生物模型的實用性，推動了我國微生物風險評估的發(fā)展和普及。