2021年12月,由華中科技大學(xué)丁漢院士牽頭申報(bào)的國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目——“機(jī)器人化智能制造”獲批立項(xiàng),成為機(jī)械學(xué)科和制造領(lǐng)域首個(gè)、華中大首個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目,資助直接經(jīng)費(fèi)6000萬元,資助期5年。這是丁漢院士在數(shù)字化智能化制造長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上主持的又一重大項(xiàng)目。
丁漢,1963年出生,安徽樅陽人,2013年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、未來技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)、華中科技大學(xué)無錫研究院院長(zhǎng)、機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授,國(guó)家自然科學(xué)基金“機(jī)器人化智能制造”基礎(chǔ)科學(xué)中心首席科學(xué)家。長(zhǎng)期從事機(jī)器人與數(shù)字制造理論與技術(shù)的研究,將機(jī)器人學(xué)和制造技術(shù)相結(jié)合。
深耕研究30余年,獲多項(xiàng)國(guó)家級(jí)榮譽(yù)
早在1986年,丁漢就開始跟隨導(dǎo)師開展機(jī)器人方向的研究工作。關(guān)于機(jī)器人化智能制造方面的研究工作,始于他師從楊叔子院士、熊有倫院士攻讀博士學(xué)位期間;厮葸^去的三十多年,丁漢不斷探索機(jī)器人、數(shù)字化制造領(lǐng)域的深層次科學(xué)問題,并取得了一系列突出的成績(jī)——
1995年,他的研究成果“基于微機(jī)的機(jī)器人離線編程系統(tǒng)HOLPS”獲得了國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng);
2001年開始,丁漢帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出20余套工業(yè)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng),研究成果“工業(yè)機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究、開發(fā)與應(yīng)用”獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);
2005年,丁漢開始從事數(shù)字化制造的基礎(chǔ)研究,主持了數(shù)字化制造領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目并獲得滾動(dòng)支持;
2012年,丁漢團(tuán)隊(duì)的研究成果“復(fù)雜曲面數(shù)字化制造的幾何推理理論與方法”獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng);
2017年,丁漢主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“大型風(fēng)電葉片機(jī)器人智能磨拋技術(shù)與系統(tǒng)”,研究成果“大型構(gòu)件多機(jī)器人智能磨拋加工技術(shù)”入選2018中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展,機(jī)器人與智能制造的交叉融合得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的高度認(rèn)可……
在丁漢看來,機(jī)械學(xué)科的發(fā)展,關(guān)鍵核心技術(shù)的突破,一定要扎根在基礎(chǔ)研究的土壤上。通過將基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)科學(xué)深度融合,產(chǎn)生新的制造原理和技術(shù),才能引發(fā)工程技術(shù)的重大變革,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造更高端、更智能產(chǎn)品的目標(biāo),為“中國(guó)創(chuàng)造”提供理論和技術(shù)支撐以及裝備保障。
面向國(guó)家戰(zhàn)略需求,突破多個(gè)技術(shù)瓶頸
無論是作為兩期國(guó)家“973計(jì)劃”項(xiàng)目的首席科學(xué)家,還是擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金委重大、重點(diǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,丁漢都堅(jiān)持以行業(yè)需求為導(dǎo)向,以解決行業(yè)痛點(diǎn)為首要目標(biāo)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪葉片和航空結(jié)構(gòu)件等大型復(fù)雜曲面零件一直是高端制造領(lǐng)域的“明珠”,其制造能力與研發(fā)水平代表著國(guó)家制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,屬于國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。針對(duì)此類零件高品質(zhì)加工所面臨的瓶頸問題,丁漢將機(jī)器人學(xué)和制造技術(shù)相結(jié)合,建立了復(fù)雜曲面寬行加工理論,揭示了刀具“空間運(yùn)動(dòng)-包絡(luò)成形-加工誤差”間的微分傳遞規(guī)律。他還提出高速加工穩(wěn)定性分析的全離散法,突破了葉輪葉片數(shù)字化智能化加工技術(shù)瓶頸。此外,丁漢帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),還研制出大葉片機(jī)器人“測(cè)量-操作-加工”一體化(3M)磨拋系統(tǒng),在中國(guó)中車、中航工業(yè)等得到重要應(yīng)用,解決了行業(yè)長(zhǎng)期存在的難題。
2020年6月20日,經(jīng)無錫市市委常委會(huì)審議,丁漢院士團(tuán)隊(duì)獲無錫市頂尖人才1億元資金支持。丁漢在華中科技大學(xué)無錫研究院組建了20個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),掌握了復(fù)雜曲面零件數(shù)字化制造、機(jī)器人磨拋和銑削加工、機(jī)器視覺、工業(yè)大數(shù)據(jù)、機(jī)器人系統(tǒng)集成等核心關(guān)鍵技術(shù)。團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人加工、“兩機(jī)”數(shù)字制造等方面有多項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)行業(yè)空白,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,并實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。
“要把論文寫在祖國(guó)大地上,寫在工廠車間里!睘榇,丁漢院士推動(dòng)不斷將機(jī)器人化智能制造技術(shù)的研究成果應(yīng)用于實(shí)踐領(lǐng)域。當(dāng)前,機(jī)器人化智能制造技術(shù)已初步形成了行業(yè)影響力,為科學(xué)中心的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。
除了躬耕科研,丁漢院士堅(jiān)持立德樹人,在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上也貢獻(xiàn)了自己的力量。截至目前,丁漢已培養(yǎng)博士生50余名,碩士生百余名,其中9人入選科研人才“國(guó)家隊(duì)”,4人成為德國(guó)洪堡學(xué)者。2018年,由丁漢主持的教學(xué)成果“研究型大學(xué)機(jī)械專業(yè)拔尖創(chuàng)新教育體系構(gòu)建與實(shí)踐”獲得第八屆高等教育國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
追求卓越,矢志創(chuàng)新。未來,丁漢院士將繼續(xù)面向國(guó)家戰(zhàn)略領(lǐng)域迫切需求,創(chuàng)建機(jī)器人化智能制造理論體系,變革大型復(fù)雜構(gòu)件制造技術(shù)和制造模式,開辟機(jī)器人化智能制造國(guó)際學(xué)術(shù)新前沿,形成自主可控的核心工藝軟件、關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備,為我國(guó)航空、航天、航海等領(lǐng)域的重大工程提供重要技術(shù)支撐。