特种机械装备及物流技术

 

建设目标

    在项目建设过程中,充分利用学校已有的成果和基础条件,跟踪国际发展动态,保持和发展现有的行业特色,进一步强化多学科交叉融合。力争用5年左右的时间,在学校建成一个国际先进、国内一流的特种机械装备及物流技术研究基地、实验基地和人才培养基地;使机械工程学科成为特色突出、国内有一定影响的重点学科;取得一批具有自主知识产权的关键技术和产品;培养一支具有较强科研能力和技术创新能力的学术队伍。
    针对机械装备及物流技术的发展趋势,结合学校研究基础和行业特色,选择优势领域作为本项目的主攻方向,集中力量突破,力争取得标志性的成果。

建设内容

(1)磁力轴承主轴及其关键技术
    该研究方向重点以高速精密磁力轴承主轴功能部件为对象,开展磁悬浮基础理论的研究及其关键技术的攻关。

① 磁悬浮技术的基础理论
    以磁力轴承主轴为对象,开展高速磁悬浮转子动力学、磁力轴承支承特性、磁悬浮转子机电耦合、磁悬浮非线性控制等基础理论研究。
② 磁力轴承主轴部件的关键技术
    围绕磁力轴承主轴部件,展开高速精密主轴加工工艺及技术、磁力轴承加工工艺及技术、五自由度磁悬浮数字控制技术、高精度位移传感技术、高速磁力轴承主轴冷却技术等关键技术的攻关。
③ 磁力轴承主轴部件的产品开发及其应用
    以高速精密机床主轴为应用对象,开发磁力轴承主轴功能部件,并展开对磁力轴承在高速度、高精度、自动化、低速重载、真空洁净环境等条件下的应用研究。

(2)港口物流装备及一体化技术
    港口是国际贸易、国际物流的枢纽。该项目通过建设形成以物流技术与装备为特色的学科研究基地,以解决港口现代物流发展中涉及的若干重大技术问题。
① 物流系统基础理论
    针对物流技术与装备中的共性问题,重点开展离散与随机系统特性与物流系统虚拟现实与仿真技术、绿色物流与物流系统可靠性、物流系统工作流程等方面的研究。
② 物流装备与系统关键技术
    解决物流系统所涉及的主要关键技术,重点进行物流信息系统数据源的设计和信息识别、物流系统控制、物流系统智能监控与故障诊断等技术的研究,为港口物流装备与系统的设计与制造现代化提供有力的技术支持。
③ 物流技术的典型应用
    以物流系统理论为基础、以物流装备与系统为对象,以关键技术为支撑,结合典型港口,完成港口先进物流装备和系统集成技术的研究。

(3)过程装备及控制技术
    该研究方向结合非金属材料与制品生产过程,进一步开展过程装备及控制技术的研究,搭建技术平台。
① 复合材料成型工艺及装备
    开展以计算机技术、机器人技术与纤维增强复合材料成型工艺技术相结合的复合材料成型工艺及装备研究。重点对7轴联动计算机数字控制高性能纤维增强复合材料缠绕/铺放先进制造技术及装备、纤维增强经编制造技术及装备和轻质复合材料蜂窝自动成型技术及装备的理论与应用研究。
② 非金属材料与制品生产过程装备与控制
    建立以基于料床挤压粉碎理论的新型粉磨设备和控制技术为核心,集粉磨、选粉、收尘、粉体连续计量设备为一体的试验研究基地,对粉磨系统中的关键工艺、粉体流动特性和多相流场混合与分级特性进行实验研究,开发具有国内领先水平的新型粉磨设备和粉磨系统。
③ 复杂工业生产过程建模、仿真以及虚拟测试与控制
    针对建材工业复杂生产过程,建立包含建模、仿真以及系统参数在内的虚拟测试平台,研究生产过程的参数变化规律、动态特性、控制策略,并进行实时监控与诊断。

建设效益

    在“十五”“211工程”项目建设过程中,本项目在学科建设、科学研究、人才培养、师资队伍建设、基地建设、学术交流等方面取得了显著成效,并在优势领域作集中力量突破,获得了一批标志性成果,建成了高水平的特种机械装备及物流技术研究基地、实验基地和人才培养基地。
(1)学科建设
    2003年获得了机械工程一级学科博士授予权,并获准设立了博士后流动站;申报“工业工程”、“物流技术及装备”、“物流管理”博士点(自主设置)获得批准;于1998年被批准为湖北省重点学科的机械制造及其自动化学科和机械电子工程学科,2003年通过湖北省教育厅组织的验收并再次被批准为湖北省重点学科,促进了本科教学水平的提高,获得了《工程图学》、《工程材料》、《互换性与技术测量》、《测试技术》、《机械原理》5门省级精品课程、3项省级教学成果奖。


(2)基地建设
    建成“湖北省数字制造重点实验室”、“教育部港口物流技术与装备工程研究中心”、“交通部港口装卸技术重点实验室”3个省部级科研基地。依托基地建设,本项目在特种机械装备领域承担了一系列重大科研项目,研制了一批特种机械装备,取得了较好的经济效益和社会效益。


(3)科学研究
    承担湖北省重大科技攻关计划“用于汽车离合器制造的多功能激光复合加工机开发与研制”(2002-2005年,总经费229万元),于2005年11月通过了湖北省科技厅主持的技术成果鉴定,鉴定委员会专家一致认为:用于汽车离合器制造的多功能复合加工机的研制成功,完成了合同书规定的全部内容,填补了国内外空白,其激光多功能复合加工技术在汽车离合器制造领域达到了国际领先水平。
    研制了国内第一台电袋复合除尘实验系统,该系统能够满足处理气体量大、粉尘排放浓度低等新时期和新形势下绿色制造的要求,满足国家最新粉尘浓度排放标准。适用于电力、冶金、建材等行业的烟气治理,同时还能够在原有静电除尘器的基础上进行改造建立该电袋复合除尘系统,应用前景非常广阔。在“十五”“211工程”建设期间,承担了多项大型横向项目。
    研制成功曲轴生产过程中的关键设备——“曲轴圆角滚压智能校直设备”,该设备自试制成功投入厂家使用一年多来,运行情况良好。据厂家试验表明,该设备已达到国外进口同类设备的性能指标。目前已与一些曲轴生产厂签订了35台供货合同,还有多个厂家提出了需求意向,该设备具有良好的市场前景和经济效益。
    研制了国内第一台电液伺服式钢丝绳滑轮综合试验装置,该装置于2002年经湖北省组织专家鉴定为国内首创,其技术性能达到国际领先水平。利用该装置完成的交通部重点科技项目“钢丝绳传动件高性能化研究”于2003年通过交通部组织的专家鉴定为国际先进水平且该项目获得了2005年度中国航海学会科技进步二等奖。该试验装置研制成功后,已经承担了多种结构形式和规格的钢丝绳和滑轮磨损、弯曲疲劳试验,试验研究成果已应用于上海振华港口机械股份有限公司等起重机制造厂和有关钢丝绳滑轮制造企业,已产生了显著的社会效益和经济效益。
    建设期间,共承担国家级科研项目11项,省部级科研项目20项;获得国家级成果奖2项,省部级成果奖15项;获得授权的发明专利、软件著作权11项;发表高水平学术论文1003篇,其中三大检索收录219篇;出版专著、教材17部。


(4)人才培养
   本项目在建设期间,培养了大批博士研究生和硕士研究生,其中授予博士学位61人,授予硕士学位506人。


(5)师资队伍建设

  培养和引进3名在国内外有影响的学术带头人和46名学术骨干,选派20名中青年教师出国深造。教师队伍中教授占24.8%、副教授占42.4%、讲师占 27.9%,中青年教师中具有博士学位占38.2%、硕士学位占60%,形成了一支结构合理的具有较强科研能力和技术创新能力的师资队伍。


(6)学术交流和国际合作

   主办4次国际、国内学术会议,邀请美国、法国、日本、韩国、澳大利亚、新加坡、乌克兰等国家的15名专家进行讲学和学术交流,共25人次参加国内外学术会议,开展国际合作项目4项。