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本項目采用具有自主知識產權的專利技術，制備具有微濾和超濾特性的陶瓷中空纖維膜。本項目采用特殊工藝先通過擠出制備中空纖維原生膜，然后將涂膜液浸涂在中空纖維原生膜表面，經過特殊燒結工藝，得到陶瓷中空纖維超濾膜，本方法也可應用于蜂窩狀陶瓷超濾膜。本項目的特點是：工藝簡單，所用原料價格低廉，沒有昂貴的設備；中空纖維或管式原生膜外表面浸涂勃母石溶膠一步燒結制備出不對稱結構的陶瓷中空纖維和管式超濾膜，大大降低了燒結成本，進而降低陶瓷膜制備成本。

針對國內鍛造行業工廠具備的多品種、大批量、不能一物一碼追溯 的特點，以及自動化程度和信息化水平普遍較低的現狀，開發了擁有十 多項知識產權的制造執行系統，已在多家鍛造工廠成功實施。 鍛造工廠制造執行系統包括六大子系統：企業資源信息管理系統； 產品工藝編制以及報價核價系統；生產過程二維碼追溯系統；鍛造模具 成套管理及壽命預測系統；面向異構設備的多源信息融合工況辨識與統 一管理系統；生產信息定制及云端發布查詢系統。 主要特色和創新如下:（1）實施成本低，自主知識產權，中小型制

復合垃圾衍生燃料制造技術是開發低成本、高固硫率和防潮抗水型，適用于工業鍋爐燃用的復合垃圾衍生燃料，可以適量加入粘結劑或根據生物質具體性能對其進行生物化學預處理以適當提高其粘結力；可將復合垃圾衍生燃料的灰分、水分、揮發分、發熱量、燃料比、粒徑大小、焦渣特性、熱變形特性等調整到有利于燃燒的最佳值，大幅度降低生產成本，使之發展成先進的高效清潔燃料。 該工藝的關鍵環節之一，是制備出適合我國現有鍋爐燃燒的新型垃圾衍生燃料。RDF制備過程中摻入一定量的煤，不僅有利于提高熱值，均勻分配物料，同時還可以起到助粘的作用；同時，壓制成型塊燃料，使其具有統一形狀和規格，易實現成型時添加固硫、脫氯劑及催化劑等，再配套合適的燃燒設備，既有利于高效燃燒又能減少污染。該處理方式，可為國內垃圾提供一條新型資源化解決途徑，這樣既節省了處理垃圾的處理費和供熱燃料費，又減少了固體廢棄物。 本研究利用生物質型煤生產工藝來進行了C-RDF成型制備研究。復合垃圾衍生燃料爐前成型是指直接使用煤場的動力配煤，在不添加或添加少量粘結劑的條件下，由置于鍋爐旁的成型機成型后直接下落到爐排上，供鍋爐燃用。 垃圾衍生燃料成型工藝主要分為三個工序，即原料制備、攪拌成型和固結干燥。3個環節中重點在于原料制備環節。 垃圾衍生燃料之所以能在爐內燃燒過程中取得較散煤好的經濟和環境效益，是由于燃料個體形狀規格，使垃圾衍生燃料層具有均勻分布的空隙率，且其單個空隙容積較大，有利于可燃氣體的反應。燃料層的空隙率大則通風阻力小，有助于降低風機電耗和結渣程度。 應用范圍： 適合我國現有鍋爐燃燒的新型垃圾衍生燃料。

受控電弧增材制造技術，是一種高效低成本增材制造技術。本技術主要包括受控電弧增材制造(3D打印)系統裝備和和工藝技術，并且能夠實現大型零部件產品的整體增材成形，研發了機器人受控電弧增材成形系統裝備和工藝、數控專機型受控電弧增材成形系統裝備和工藝，可實現不銹鋼、高強鋁合金、高強超高強鋼、有色合金等中大型零部件的增材成形零部件。受控電弧增材成形速度10kg/h，表面粗糙度0.5mm，代表了國際3D打印技術新的發展方向，可在航空、航天、海洋工程、國防、軌道車輛、新能源、船舶、石油化工、重型機械等各行業獲得

適用于院校智能制造、機電一體化、機械制造相關實習實訓室設備建設、搬遷及改造，包括數控加工程序管控與機床設備狀態監控、生產線的質量監控與質量追溯、生產線的工業應用管控平臺與教學平臺的集成及MES系統優化等 。

高精度模具制造

機械制造

軸承智能制造生產示范線以滾動軸承裝配為應用場景，基于云平臺和工業互聯網技術，研制出滾動軸承機器人自動裝配作業生產線；運用數據化設計技術，建立滾動軸承機器人自動裝配生產線三維數字化模型，結合深度學習等技術，實現滾動軸承裝配作業流程優化和仿真；借助無線網和傳感器，實時采集滾動軸承裝配生產的過程數據，并上傳云端，應用數據統計和機器學習技術，自動生成滾動軸承裝配生產過程的數據報表；采用云端軟件架構，開發集滾動軸承裝配生產過程管理、實踐教學管理、在線課程和遠程教學指導等功能于一體的管理軟件，為工科學生或企業員工學習云制造技術，提供一款忠于工業生產場景，云制造技術要素齊備，工藝流程短小精悍，便于實驗實訓組織和開展的典型生產線。 滾動軸承裝配柔性生產組成：由原料貨架、AGV、滾動軸承自動裝配單元、工業相機、貨架等硬件設備構成。工業互聯網組建：機器人、PLC、AGV、工業相機等節點及現場傳感器，通過工業互聯網相連接。生產線數字化模型建立：利用虛擬仿真軟件創建設備三維數字化模型。生產工藝流程重組、優化和仿真：基于效率、能耗或設備利用率等，運用智能調度算法，實現過程模擬仿真、流程規劃。生產過程精細化管理和智能決策：建立生產過程數據采集和分析系統，利用工業大數據分析技術，自動調整生產工藝參數。

近日，北京大學物理學院馬仁敏研究員課題組實驗發現了拓撲能帶反轉光場限制效應，將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，并基于此實現了一種高性能的拓撲體態激光器。這種新型激光器具有垂直出射、高方向性、小體積、低閾值、窄線寬、單橫模、單縱模和高邊模抑制比等優異特性。相關工作被《Nature Nanotechnology》雜志以標題 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 進行長文報道。 激光器的發明加深了人們對光與物質相互作用的認識，并對現代科學與技術的發展起到了巨大的推動作用。至激光器發明以來，激光微型化始終是一個重要的研究方向。半導體激光器因為易于電泵浦和規模生產與集成等優點，是激光微型化的首要選擇。經過幾十年的發展，半導體激光器的微型化已經取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面發射激光器（VCSEL），目前已有數以百億計的該型激光器被廣泛應用于數據通訊、激光雷達、人臉識別、數據存儲與醫療手術等領域。圖1：拓撲體態激光器原理和示意圖。(a) 用于構造能帶反轉的拓撲態和拓撲平庸態光子晶體示意圖。(b) 實驗中發現能帶反轉可用來實現光場的反射和限制。(c) 垂直發射拓撲體態激光器示意圖。拓撲體態激光器出射方向垂直于光學腔反饋平面。 馬仁敏研究員與合作者提出并實現了一種新型垂直發射激光器—拓撲體態激光器。這種新型激光器直徑只有數微米，具有良好的垂直發射方向性, 窄線寬，單橫模、單縱模，能夠在室溫下以千瓦每平方厘米閾值穩定工作，單模輸出邊模抑制比超過36 dB。這些性能與商業化激光二極管相當，根據IEEE以及相關工業標準，指標滿足多數應用領域需求。 該類激光器的實現有賴于實驗中發現的一種新型光反射和限制機制：能帶反轉光場限制效應。圖1給出了能帶反轉光場限制效應和基于其實現拓撲體態激光器的原理和示意圖：實驗中首先通過對二維光子晶體進行變形操作，分別獲得了具有拓撲態和拓撲平庸態的能帶結構；相較于拓撲平庸態，拓撲態的光子晶體能帶結構中發生偶極子和四極子能帶間的能量反轉；實驗和理論計算發現頻率靠近能帶邊緣的光場雖然在拓撲態和拓撲平庸態中都可以自由傳播，但是在兩者的界面處會發生能帶反轉引起的光場發射；該能帶反轉引起的光場反射和限制效應僅發生在布里淵區中心附近，越靠近布里淵區中心，光場反射和限制越有效，使得利用該類型反射機制構建的拓撲體態激光器具有單橫模、單縱模、面內反饋、垂直出射等優異特性。圖2：拓撲體態激光器件與性能。(a-b) 拓撲體態激光器諧振腔（a）和拓撲界面處（b）的電鏡圖。（c）隨功率變化的光譜。（d）激射光譜。（e）激射實空間近場分布。（f）激射角分辨遠場分布。 能帶反轉光場反射和限制效應為激光物理提供了一種新穎的激光模式選擇和出射光場調控機制。基于該原理構建的新型拓撲激光器各項性能均達到了可商業化應用的水平（圖2）。新的光場反射和限制機制將拓撲態的利用由拓撲邊緣態擴展至拓撲體態，同時該原理可以拓展到電子學、聲學和聲子學等領域。 該工作發表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，馬仁敏研究員為論文通訊作者；北京大學博士后邵增凱、博士生陳華洲和王所為共同第一作者；其他作者包括北京大學博士生冒芯蕊、楊振乾、訪問學生王少雷，以及日本國立材料研究所教授胡曉，學生王星翔。這項工作得到國家自然科學基金委、科技部、北京市自然科學基金、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心等的支持。

激光發射的光打到被測工件的表面，散射回來的光被透鏡匯聚到光電接收器上。被測物體的位置發生變化時，光電接收器上光點的位置也會發生變化，由此檢測到物體位置的變化?，F已開發兩種，分別成功應用于靜態測量和動態測量。 主要功能和技術指標： 非接觸式測量，適用于任何非鏡面的粗糙表面物體的檢測；測量范圍可以根據用戶要求選擇，從10mm~200mm；測量誤差小于0.5%。 傳感器目前已成功應用于輪對幾何參數自動測量系統、非接觸式靜態軌道測量小車、軌檢車等。已制造100套以上。