（一）总体目标 深入贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，落实《国家创新驱动发展战略纲要》要求，按照“争高端、促转型、强基础”的总体目标，强化制造核心基础件和智能制造关键基础技术，在增材制造、激光制造、智能机器人、智能成套装备、新型电子制造装备等领域掌握一批具有自主知识产权的核心关键技术与装备产品，形成以互联网为代表的信息技术与制造业深度融合的创新发展模式，促进制造业创新发展，以推进智能制造为方向，强化制造基础能力，提高综合集成水平，促进产业转型升级，实现制造业由大变强的跨越。 （二）发展思路 1．探索高端，构筑先发优势 结合互联网、物联网、大数据等新一代信息技术发展网络协同制造模式，加强新兴产业关键装备、智能机器人、3D打印制造等核心技术攻关，力争率先突破，赢得战略主动。 2．强化基础，增强保障能力 针对制造业基础能力薄弱和产品质量不高的问题，重点攻克轴承、液压件、仪器仪表等核心基础零部件，研发工艺库、材料参数库和制造过程核心软件产品。 3．两化融合，推动供给改革 结合云计算、大数据、物联网等信息技术的发展，创新大数据制造服务、大规模定制、集团管控等企业经营管理模式，积极探索信息技术与制造技术的融合创新。 4．绿色制造，促进持续发展 针对资源、环境刚性约束增强，以信息技术为基础改造传统产业，探索高效、节能、节材产品设计创新、智能化工艺、服务运维等全生命周期绿色化模式，实现制造业的可持续发展。

将计算机人工智能技术应用到炼铁高炉热风炉的上位机控制中，实现烧炉过程全自动控制，在烧炉、换炉、送风过程保持全过程监控与计算，依靠热焓数学计算模型与专家策略系统实现使用二级模型计算机全自动控制热风炉进行燃烧。 中冶京诚的高炉热风炉燃烧控制模型采用数学模型结合专家系统的方式。 数学模型可以进行较精确的热平衡计算，依据回归公式计算热风炉蓄热量，可随时反映炉子的热状态，为专家系统控制提供依据，使热风炉满足高炉对风温的要求。 专家系统可以满足热风炉非线性、大滞后、慢时变特性的复杂控制要求，在燃烧工作环境变化其特性也在不断发生变化的情况下，达到比较精确的控制效果。 热风炉燃烧模型系统包括：蓄热模型、热平衡模型、残氧控制专家系统、拱顶温度控制专家系统、废气温度控制专家系统、煤气平衡模型等，分别应用于不同的燃烧阶段与达到不同的控制目的。

构建印染、造纸、皮革、食品加工、钢铁、石化、制药和有色等行业的典型过程水污染全过程综合控制策略，形成指导应用的技术指南，引领行业水污染全过程控制技术与装备的智能化和现代化发展；构建钢铁行业多尺度水污染全过程控制成套技术，推动示范园区耗水、污染物排放、废水排放及综合生产成本的降低；构建大型综合石化工业聚集园生产链的废水全过程控制技术，推动石化行业水污染控制从末端治理向全流程控制转变；构建典型原料药制造行业大宗原料药全流程污染控制的整体方案，支撑典型重化工行业的可持续发展；上述典型行业全过程污染控制成套技术在大型企业得到工程实证或综合工程示范。同时，开展水环境治理与应急处理关键设备标准化及产业化，研究开发整装成套化的应急检测和应急处理的方法、技术装备和综合管理系统，为环境保护部门提供应对典型突发性水污染事件的技术支持

本重点专项总体目标是：面向国家在节能环保、智能制造、新一代信息技术领域对战略性先进电子材料的迫切需求，支撑“中国制造2025”、“互联网+”等国家重大战略目标，瞄准全球技术和产业制高点，抓住我国“换道超车”的历史性发展机遇，以第三代半导体材料与半导体照明、新型显示为核心，以大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料为重点，通过体制机制创新、跨界技术整合，构建基础研究及前沿技术、重大共性关键技术、典型应用示范的全创新链，并进行一体化组织实施。培养一批创新创业团队，培育一批具有国际竞争力的龙头企业，形成各具特色的产业基地。 本重点专项按照第三代半导体材料与半导体照明、新型显示、大功率激光材料与器件、高端光电子与微电子材料4个技术方向，共部署35个研究任务。专项实施周期为5年（2016 - 2020年）。 2016年，本重点专项在4个技术方向已启动15个研究任务的27个项目。2017年，拟在4个技术方向启动15个研究任务的37-74个项目，拟安排国拨经费总概算为8.38亿元。凡企业牵头的项目须自筹配套经费，配套经费总额与国拨经费总额比例不低于1：1。 项目申报统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向进行。除特殊说明外，拟支持项目数均为1-2项。项目实施周期不超过4年。申报项目的研究内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题参研单位原则上不超过5个。项目设1名项目负责人，项目中每个课题设1名课题负责人。 指南中“拟支持项目数为1-2项”是指：在同一研究方向下，当出现申报项目评审结果前两位评价相近、技术路线明显不同的情况时，可同时支持这2个项目。2个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对2个项目执行情况进行评估，根据评估结果确定后续支持方式。

目前，国内外三座热风炉都在采用“两烧一送”的操作制度。此种操作制度只能单炉送风，无法降低换炉排放能耗；人为安排的燃烧时间过于浪费，影响热风炉的效率；发挥不出小孔格子砖换热面积大的优点。中冶京诚工程技术有限公司开发的“三座热风炉采用一烧两送热并联技术”，针对不同的热风炉设计参数，选择适当的送风时间和燃烧时间，可以达到提高风温、节能减排的目的。 一．技术特点  保持原有拱顶温度条件下，可以提高风温；  保持原有风温一定的条件下，可减少换炉排放次数，达到节能减排的目的；  可以使高炉接收的风温更加稳定；  能够充分发挥小孔格子砖加热面积大的优势；  用在新设计热风炉上，在满足相同风温的条件下，可以减少格子砖的总重。 二．控制系统组成 1、多变量参数热风炉数字模型；2、神经元矩阵模型推演机；3、具有专家知识库的热风炉自适应智能调节算法；4、数字式高精度冷风流量调节阀；5、热风炉PLC 系统。 三．主要技术参数 送风方式：一烧二送 热风温度控制范围：900-1350℃ 热风温度控制误差：+/-5℃ 冷风调节阀直径：适合用户冷风管道尺寸 冷风调节阀精度：0.00001度 三座热风炉如果采用“一烧两送热并联”创新工艺，可以取得的效果有多条。 1、可降低同等设计条件下热风炉系统的一次性建设投资5~10%。 2、原有拱顶温度不变时，既可以提高风温，同时可以降低换炉排放能耗，而且可以自定分配份额。 以某钢厂1为例，可提高风温25℃、同时减排50%；以某钢厂2为例，可提高风温40℃，同时减排38.3%。

随着烧结机的大型化日益发展，对烧结生产过程控制，特别是全流程的过程控制需求越来越多。目前，国外发达工业国家的烧结生产基本上实现了全过程智能自动控制。国内应用烧结智能控制系统情况，总体看分为引进技术和自主研发两种。对引进技术普遍存在功能不能完全使用，连续投运率差，其主要原因是国外控制系统功能不尽适用国内生产实际，以及国内设备、环境、经营理念等因素所致。自主研发的同类型控制系统主要存在以下问题：传统的检测系统设计造成测量不准确，控制精度低，不稳定；未能有效克服烧结系统的大滞后特性，实时性差；手动控制多，需要大量人工干预。因此，国内需要一种适合我国国情的全流程的综合自动控制系统以满足烧结现代化生产的需求。 此项目中将烧结全流程综合自动控制系统分为6个一级模型和5个二级模型共11个模型，一级为基础自动化控制系统，唐钢南区360m2烧结机的控制系统由AB公司的Logix5000系列产品组成，在实现设备顺序控制和常用检测功能基础上进行改造，增加温度、水分率、流量、密度等检测仪表以及调节阀等调节执行设备，开发新的控制软件。新增二级烧结智能控制系统，二级系统采用客户端/服务器模式。由一台服务器和两台客户机、一台打印机组成并通过100M交换机组成以太网络，与一级系统的通讯通过PLC网关实现。 一级控制模型包括烧结混合料料量控制模型、返矿控制模型、混合料水分控制模型、燃料控制模型、烧结混合料布料控制模型、烧结混合料点火控制模型。二级模型包括基本配料模型、动态配料控制模型、烧透偏差控制模型、烧透位置控制模型、生产报表和趋势图数据管理。

随着高炉生产对烧结矿质量、产量要求的日益提高和设备大型化的发展要求，烧结过程控制的目标也越来越高。如何从以往简单的一级定值控制，转换为整个烧结生产的稳定的、优化的、复杂的、多目标的计算机智能闭环控制，成为一项重要课题。作为高炉冶炼的上游工序，烧结智能专家系统的研发和应用，是为5500m3特大型高炉提供高质量的稳定的原料供应的基础保障。烧结智能控制系统的应用可以使生产过程稳定，降低能耗，实现可持续性发展。国外的引进系统不仅成本高、技术封锁、优化升级困难，而且不能很好的适应工况。因此，开发和应用具有自主知识产权的智能控制系统，可以提升企业乃至整个行业整体竞争力。 550m2烧结机智能闭环控制系统将人工智能技术与烧结工艺基本理论结合，针对从配料开始的烧结全过程，应用数学方法建立模型进行控制。系统主要包括配料控制子系统、烧结过程控制子系统、质量控制子系统和生产信息管理子系统等四个子系统，实现了烧结生产的智能控制，保证了烧结生产过程节能降耗，提高了产品质量。该成果的应用，优化了烧结生产过程，实现了烧结生产的智能闭环控制，填补了首钢在烧结自动化控制领域的空白，使首钢京唐烧结生产达到了国际领先水平，提高了企业形象和竞争力；具有完全自主知识产权的烧结智能控制系统在行业内具有广泛的推广应用价值。

采用预荷电器将炉窑烟气中微细粒子预荷电，再进入袋式除尘器过滤，过滤材料使用PM2.5专用超细面层梯度精细滤料，并富集气流分布技术、清灰强度控制技术、自适应智能控制技术、高严密性滤袋接口技术等，可有效提高微细粒子PM2.5捕集效率20%，降低运行阻力30%，排放浓度< 10 mg/Nm3,满足新的排放标准和节能减排的要求。该成果将为钢铁企业环保技术升级和改造提供技术和装备上的支撑,可用于新建环保项目或环保改造项目。

主要目标： 开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型；研制适合钢铁企业的高可靠、智能化 RFID 数据集中器；研制融合多协议、异构数据源的无线网关；开发出一套基于物联网的、面向钢铁企业生产物流和废弃物循环利用的监控系统，并完成在沙钢集团的示范应用。 主要内容： 钢铁企业物质流标识和数据采集技术研究 根据钢铁环境物质流（原材料、在制品、成品、废弃物、运载工具、称量工具等）的形态、所处的温度环境、电磁环境的不相同，选择适合钢铁生产物流和废弃物循环利用的射频标签（RFID），开发适应冶金恶劣环境的高可靠、智能化的RFID数据集中器，具备物料位置智能识别、RFID数据容错纠错、嵌入式RDB。RFID读取率达到98%，识别正确率达到100%。 开发现场总线、工业以太网到无线传感网络的数据接入网关，网关至少支持Profibus DP, Modbus RTU, WIA-PA(Zigbee)通讯协议， 端-端协议转换时间小于10ms。 钢铁生产环境下无线传感网络的构建和应用技术研究 针对钢铁企业高温、高震动、强屏蔽等恶劣环境，研究无线传感网络的信道建模技术，建立面向钢铁企业的无线传感器网络建网技术和设计规范。针对钢铁企业高温、高振动、强屏蔽环境，研究无线传感网络的链路质量问题，开发出钢铁企业环境下无线传感网络的应用模型，提出一套面向钢铁企业的无线传感器网络技术建网技术和设计指南。 基于物联网的生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪和调度系统开发 以轧钢卷板生产中的钢铁在制品、制成品、原材料、生产工具等物质流为监测对象，基于 WIA/ZigBee节点模块、RFID 标签、条码、3G网络、移动式数据采集器以及物联网数据集中器构建基于物联网的生产物流动态跟踪系统，对卷板生产过程物质流实现实时跟踪管理。实现生产物流和废弃物循环利用的动态跟踪系统与ERP、EMS系统的融合，支持生产物流和废弃物物流数据的显示、报警、检索、报表；支持 HTTP、SOAP远程访问接口；支持基于WEB的远程数据发布；支持20客户端并发访问。 在江苏沙钢集团建设示范工程

研究内容： （1）研究基于新型电力电子器件的钢铁企业柔性配电的电能质量控制技术； （2）钢铁企业微电网在线安全稳定分析与预警技术； （3）钢铁企业配电网络重构技术和钢铁企业负荷预测和优化控制技术。 项目承担单位：冶金自动化研究设计院 外方合作单位：美国密歇根州立大学电力电子与电气驱动实验室