第35章 让世界更精密

记机电学院机电测控科研团队

最近，李迅波教授和他带领的机电测控科研团队很忙，他们正在进行第二代CCH贴片高压瓷介电容器自动生产线最后的调试。该自动化生产线是团队为广东南方宏明电子科技股份有限公司量身打造的最新贴片式电容生产线。

这已经是团队第二次与广东南方宏明电子科技股份有限公司合作设计贴片电容生产线了。由团队设计的第一代CCH贴片高压瓷介电容器自动生产线已经于2006年在该公司投入使用，并取得了显著的经济效益。该项成果已经成功申请发明专利，并获得了2008年四川省科技进步奖三等奖，评审专家们一致认为，“该设备采用了机电系统融合设计，把精密机械和先进控制技术结合起来，实现了贴片电容自动装配生产，项目的整机性能达到了21世纪初国际同类设备的先进水平。项目成果属于国内首创，填补了国内空白，打破了国外对我国的技术封锁，为我国新型片式电子元器件的规模化生产提供了关键的技术支撑。”

产学研是对科研能力的考验。能够让一个企业再吃“回头草”，机电测控研究团队的科研实力显然顺利通过了这个考验，而且成绩优秀。

致力于解决企业技术难题

探寻机电测控科研团队的发展历史，可以追溯到1964年成立的电子机械系精密机械教研室。当时，教研室除教学之外，还为成都东郊的电子厂研发专用设备、培训技术人员。也就是说，从那个时候开始，前辈们就开始注重与企业的合作，为企业技术发展提供智力支持。

一路走来，机电测控科研团队不仅继承了精密机械技术、机电一体化设备研制等科研方向，而且继承了与企业合作，走产学研结合的发展道路，着力于解决相关企业的瓶颈技术。

片式陶瓷电容器由于具有体积小、耐高压、可靠性高等特点，用途广泛，在军事上具有特殊的应用价值。由于电容器特殊的结构形式，片式电容器的装配、焊接技术一直是难以攻克的技术难题，国外只有少数发达国家具备自动化生产能力，且生产技术对我国实行封锁。国内只能采用人工装配的方法进行生产，这样的结果是生产效率低、质量差，可靠性也十分低。

各大电容器生产企业对实现片式电容器的自动化生产的要求十分迫切。2004年，受困于这一难题的广东南方宏明电子科技股份有限公司找到了李迅波教授，吐露了他们的苦衷。接还是不接？没有过多的思考，李迅波教授毅然接下了该项目，“当时，国内很多厂家都怀疑我们做不出来，因为国内还从来没有人做出来过”。

最终通过刻苦攻关，团队顺利设计出了CCH贴片高压瓷介电容器自动生产线。该生产线成功克服了电容器特殊的结构形式所带来的生产难题，解决了原材料的装配和焊接等最重要的前工序，为实现片式元件自动化生产奠定了基础，使产品产业化生产成为可能。项目实施后，生产效率大幅度提高，是人工的10倍，产品质量和性能得到大幅度提高，取得了显著的经济效益和社会效益。

目前，团队正在研发的第二代生产线，性能还将进一步提高，生产效率将提高一倍，实现一次性高精度装配焊接50颗片式电容器的功能。据介绍，最近三年，团队为企业设计了4条生产线并投入使用，其中包括PTC半导体生产线、汽车YKS系列主减速器总成装配线生产线等一批具有国内领先水平的生产线。

融合与创新

“按照团队的发展定位，机电测控研究团队主要开展测试、控制平台技术及机电一体技术的研究，发展具有自主知识产权的机电测控平台技术。”李迅波教授介绍说。

“机电一体化”最早是由日本提出的，它是精密机械、电子技术、计算机技术等多门学科交叉融合的产物，是当前发展最快的技术之一，是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代，使产品向高、精、快迅速迈进，使劳动生产率迅速提高。

多学科的交叉融合带来了科学技术的革新，推动着社会的发展和进步。同时，多学科的融合也为科研带来新的难度和挑战，机电一体化是一项复杂的系统工程，李迅波教授对此深有体会，“机电一体化要求科研要形成体系架构，涉及现代制造的方方面面，相比于单学科科研，难点更多、难度更大”。

在贴片式电容器自动化生产线设计过程中，除了结构设计，还包括气动、电气、传感器、现场总线、嵌入式控制、组态监控软件等多个设计环节。不仅如此，还涉及柔性制造等最新技术难题，该项目要求将直径3毫米的电容器芯片高速焊接到柔软的片式引脚，而且装配精度要达到0.02毫米并适合多种不同规格的产品生产……一个个特殊的要求就是一个个高深莫测的技术拦路虎。难题一个紧接着一个，“研制过程中，每个技术点，都需要七八次反复，不断尝试。”李迅波教授告诉记者。

要成功解决这一系列问题，研制工作必须经过实验室仿真设计、工厂实验、运行测试等阶段。在实验室仿真设计阶段，团队老师首先通过数学建模，将生产线设计出来，并通过仿真实验，把所遇到的问题解决掉。然后，按照仿真设计的结果，团队老师深入锦江电器、宏炬机电等公司的生产车间进行零件加工、部件组装、设备测试等，一直到测试完成，这大约花去团队老师一年多的时间。最后，才能进行生产线的运行测试，并投入生产。不难看出，李迅波教授和机电测控科研团队走的是一条布满荆棘、充满艰辛的道路。

瞩目发展

团队发展思路是团队的灵魂，事关团队未来。基于这样的认识，团队不断明确发展思路。“我们认为，对团队来说，科学研究一方面要跟踪前沿，做前瞻性的研究；同时要结合企业进行产学研应用研究，提升企业生产力水平。并且实现两者的良性互动，前瞻性研究为应用研究提供技术支持，应用研究为前瞻性研究提供检验机会，在应用研究中发现问题，寻找新的前瞻性研究兴奋点。”团队负责人李迅波教授指出。近三年，团队先后获得国家自然科学基金、广东省教育部产学研结合项目及武器装备预研基金等多项项目，在行业内顶级刊物发表文章近200篇，其中SCI检索20余篇，EI检索60余篇；并积极开展产学研合作，完成合作科研项目20余项。

2006年，陈亮博士从上海交通大学毕业加入了团队，在他的介绍下，师弟梁巍2008年也来到了团队；2007年北京航空航天大学毕业的余思佳博士加盟团队……随着这些年轻博士的加入，目前团队已经形成了一支拥有19人的科研队伍，其中教授、副教授（高工）以上职称的有6人，11人具有博士学位。科研水平不断提高的人才队伍为团队未来的发展奠定了坚实的人才基础。

年轻的梁巍博士主要从事无损检测、信号与信息处理、旋转机械故障诊断的研究。主持或参与了“863”专项项目、国家自然科学基金、上海交通大学优秀博士论文基金及多项横向项目，并已在国内外重要学术期刊发表论文20余篇，其中SCI检索6篇。谈到为什么选择该团队，梁巍博士说：“科研环境很好，团队发展势头不错。”余思佳对此也十分赞同，“在李迅波老师的带领下，团队氛围十分宽松，同事之间相互帮助，共同分享做学问的方法和科研经验。”在这样的环境中，年轻老师成长迅速。

谈到团队的下一步发展，李迅波教授目标也十分明确。“团队还将在柔性制造等方面下工夫，缩小与国外的差距，为我国的精密机械发展贡献力量。”

（米华全）