“面向国家需求,一直未变”,一座实验室的初心

实验室可以多小?百平方米的房间里,摆上15张课桌,桌上放着15台显微镜式精密测量仪,就是1965年华中工学院机械系建立的全国高校首个精密工艺实验室的全部“家当”。即使如此,它也是当年国内最先进的同类实验室。

1965年华中工学院机械系建立的全国高校首个精密工艺实验室。

实验室可以多大?在东一楼测控实验室,数十台国际最先进的大型测控设备整齐排开,这不过是华中科技大学机械科学与工程学院一体化实验中心的一小部分,机械原理与设计实验室、数控技术实验室、精密测量实验室、测控实验室……一体化实验中心总面积达7000余平方米。

10月5日,机械科学与工程学院70周年院庆,曾任机械学院工程测试实验室主任,今年已74岁的杜润生来到久违的教学楼,看到现代化、智能化的实验中心,不禁连连感叹。“现在的学生们,幸福啊!”

从百平方米实验室到综合实验中心

杜润生为机械学院师生做报告。

1974年,华中工学院机械系毕业留校工作的杜润生第一次踏进实验室,那时还是静态精密测量实验室,对零件进行静态状态下的测量。“我记得第一次进实验室时,还有点不敢进去,没见过这么先进的东西。现在看来仪器太过简单,但那已经是当年国内有名的先进实验室了。”

在这样的条件下,1966年至1970年,由机械系中青年教师组成的科研小分队与上海几个工厂协作开展科研,成功研制了“曲轴动平衡自动线”和“连杆称重去重自动线”,获1978年全国科学大会奖。

机械学院师生在实验室里做实验。

2022年10月5日,一台近2米高的装置随着传送带开始工作。排列整齐的蓝色瓶盖从摄像头前快速闪过,有些瓶盖被自动筛选出列。

现任华中科技大学机械学院实验中心主任王峻峰向杜润生介绍,这是学生们自己设计的瓶盖自动检测仪,利用人工智能的神经网络算法,快速识别瓶盖是否有瑕疵、有裂痕,然后快速分类。“现在国内最高水平是一分钟识别1800多个,我们学生编写的机器算法进行改进后,可以达到每分钟2500个。这是我们本科生的作品。”

如今的机械学院一体化实验中心,高精尖设备云集。

并排兀立的“巨无霸”们大多是这类智能装备,学生们穿梭其中,有的在电脑上编程,有的在仪器旁熟练操作。全自动、智能化、测控一体……王峻峰说,现在学机械早已不是一门独立学科。学生们要学机械、电子、计算机、数学算法、人工智能、数据库等不同学科知识,探索工业应用创新型实验的新路。 

从断丝定量检测到攻克关键课题

在杜润生的印象里,机械学院的实验室从来都是“为国家解决问题的”。

当年,他跟随杨叔子院士以及学院同事们一起探索断丝定量检测。当时,矿井中因钢丝绳断裂引发的伤亡事故不少,而钢丝绳断丝的定量检测,即钢丝绳每一导程中断了多少根丝,断在什么地方,是一大难题,国际上也未能解决。

杨叔子于1991年进行钢丝绳检测科研试验。

这是一块硬骨头,1985年,杨叔子院士和科研团队用一年多的时间终于攻下了这一国际难关,突破了定量检测钢丝绳断丝的技术。“当时美国学术领域权威对断丝定量检测的看法是,如果不是不可能的,那也是十分困难的。我们团队却坚持,中国人怎么不可能做到?我们要把路开出来。”1992年,这项研究最终获得国家发明奖。

“面向国家需求,是我们华科机械人一以贯之的目标,我们以产品带教学,把课堂开到生产一线。”杜润生说,与企业“打成一片”是机械学院与生俱来的“基因”。他和同事们常常奔波于工厂,深入生产一线,一住就是大半年。

机械学院学生进行瓶盖识别测试。  记者陈晓彤  摄

面向国家战略行业和新型产业重大需求,机械学院瞄准世界科技前沿,获批建设数字制造装备与技术国家重点实验室、国家智能设计与数控技术创新中心、国家自然科学基金“机器人化智能制造”基础科学中心、国家数字化设计与制造创新中心等多个科研中心,聚焦攻克航空航天、轨道交通、电子信息等行业工业软件和高端装备关键技术,成果斐然。

如今的机械学院一体化实验中心,高精尖设备云集。  记者陈晓彤  摄

他们开发新一代智能数控系统,实现数控系统向全数字总线式跨越,打造了数控机床智能应用新生态;建立了优化驱动的智能化结构设计与车间调度理论,开发的软件应用于航空航天、汽车等百家企业;研发国内首条轿车车身顶盖-侧围激光焊接线,应用于多家龙头汽车企业……近十年来,学院承担并完成的国家和企业科研项目千余项,先后获得国家科技奖、国家级教学成果奖、国家优秀教材奖等共50余项,获得国家发明专利2000余项。

机械学院师生在实验室里学习。

从服务生产到面向国家需求,机械学院70年发展,是一部自强不息、团结拼搏的奋斗史,也是华中科技大学“为党育人、为国育才,为把科技的命脉牢牢掌握在自己手中、实现高水平科技自立自强作出更大贡献”的缩影。

(长江日报记者陈晓彤 周劼 通讯员高翔)

【编辑:丁翾】

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