金秋10月,在中国共产党第二十次全国代表大会隆重召开之际,智造系统工程中心(简称CASE)迎来了成立三周年纪念日。回顾CASE三年来的建设历程,从第一台SLM 280 金属选区激光熔化设备进场,到增材制造、检测与机器人、微观表征与性能测试等科研平台相继建成,无不凝结着CASE人员的努力和汗水,更离不开校领导、创艺学院和联和投资的鼎力支持。目前,一个自适应制造技术研发与创新中心已初具规模,中心拥有一个多学科交叉融合的科研团队,由14位研究人员和教师组成,包括中科院和产业界的特聘教授2人,独立PI 5人。
中心的科研工作稳步推进。通过承担科技部重点研发计划重点专项课题,国家自然科学基金项目、上海和兰动力科技有限公司、西门子、索尔维等高科技企业以及中科院金属研究所等科研院所的合作研发项目(累计合同额超过1000万元),CASE在增材制造、精准检测、数字化装配等技术领域积累了一定的科研基础和能力,尤其在数据驱动的钛合金、高温合金、不锈钢、陶瓷等材料的增材制造、表面及内部缺陷检测、特殊用途轮廓仪研制、基于视觉的机器人控制等方向取得一定成果,初步建成从材料与结构设计、过程模拟仿真、自适应制造,到检测、再制造的闭环制造生态构架。在三年建设期里,已申请国家发明专利33件,发表学术论文17篇,包括Science述评和Nature Materials,Nature Communications,PNAS等1区论文9篇,完成了轮廓仪等自有知识产权仪器设备的样机搭建与测试。
中心在教学和人才培养方面已初见成效。通过开设《金属材料与结构设计》、《材料的智能制造》和《高温结构材料基础》等面向研究生的专业课程,参与“材料与化工”专业硕士学位点的申请与建设,初步形成了智能制造领域材料、制造、检测方向的教学与研究生培养能力。中心现有在读研究生61人,其中在读博士生4人,与和兰动力、联擎动力、和兰透平、辉锐等高科技企业联合培养项目型硕士33人。指导学生在2021年上科大第四届创新创业大赛中获得一等奖1项,三等奖2项,在读研究生还获得2020年百度之星开发者总决赛三等奖、IKCEST第三届“一带一路”国际大数据竞赛国际一等奖等奖项。
中心的交叉合作功能正在有序展开。CASE通过机器人绘画创作、绿色氢能展示系统、智能摘棉机器人、3D打印关键部件等项目与创意学院、物质学院、信息学院、大科学中心等单元开展交叉研究,积极探索制造与创意跨界融合的可行性。此外,中心加强对外交流与合作,已与德国亚琛增材制造中心(ACAM)签署MOU,启动了增材制造方面的合作研究。同时与宝武集团、上海电气、西门子、索尔维等国内外知名企业开展了针对行业痛点问题的科研合作。
展望未来,在“十四五”期间,CASE将通过承担重点攻关任务,建立融合材料设计与性能、仿真预测、智能监测控制的增材制造数据库平台,落地智能制造生态的典型示范,加快自有知识产权的检测技术研发与产品孵化,建成以数据驱动的自适应制造为特色的智能制造创新技术培育与孵化中心,高水准服务于能源、动力等高端装备行业。