科技创新十四五·走进实验室

随着“制造强国战略”的实施，深度融合人工智能的新工科专业智能制造工程专业在高校诞生，配套的实验室更是走在行业的前沿。近日，华商报大风新闻记者走进西安科技大学机械工程学院，探访了智能制造协同创新实验室，实地感受了新科技的魅力。

学生在实验室自己设计印章

作为学校新兴学科，西安科技大学智能制造工程专业培养能在智能制造工程领域从事设计制造、研究开发、工程应用、生产管理、技术服务等的创新性研究型高素质专业技术人才。专业实验条件先进，拥有数控加工中心、3D打印机、AGV自动导航车、工业级机械臂及智能产线系统、五轴机器人、五轴数控加工中心、智能仓储中心、智能传输中心等教学科研设备总值3000多万元，其中，智能一体化实验室和智能制造协同创新实验室，前期投入800余万元。

近日，华商报大风新闻记者走进智能制造协同创新实验室，实验室里能看到机械臂、传输带等，学生正在老师的指导下加工自己设计的印章。“这个印章一端是我们学校的名字，一端是我的名字，很有意义，我要把它制作得很漂亮，当作上大学的礼物。”其中一名学生说。

记者看到，实验室内，摆放着一排排同学们上课设计生产出来的小产品，有自制印章、学校标牌等。

西安科技大学机械工程学院智能制造工程系主任、硕士生导师杨满芝介绍了这个实验室的功能，他说：“实验室中的智能制造产线分为综控中心、原料库模块、运输模块、加工模块、检测模块、装配模块、成品库模块，全部实现无人化智能化操作。”

产线主要工作过程为：

1.通过综控中心下达各个模块工作任务；

2.在原料库模块，通过机器手臂、皮带机将原料抓取至皮带机送出；

3.通过1号激光导航自动化导引运输车（AGV）、皮带机将原料运送至第一道加工工位，由机器人抓取后安装至三轴数控车床加工；加工完后再由1号激光导航AGV、皮带机运送至第二道工位，由机器人抓取后安装至五轴加工中心进行加工；加工完后由皮带机送至第三道加工工位，由机器人抓取后安装至三轴数控铣床加工。

4.工件由2号激光导航AGV、皮带机运送至检测模块，由机器人抓取工件在自动检测模块进行检测；

5.由2号激光导航AGV、皮带机运送至装配模块，由机器人抓取至装配模块内进行两个工件的装配和二维码贴标。

……

目前，智能制造协同创新实验室是智能制造工程及相关学科专业教学、科学研究、创新实训、校企合作及对外展示提供优良的平台。

橱窗里摆满学生3D打印作品

西安科技大学智能制造领域还有一个重要科研与教学平台：三维数字设计与制造实验室。记者看到，实验室内有3D打印机、小机床等。实验室解晖老师介绍，“同学们通过在实验室学习3D打印技术，发展实践能力、创新能力。通过设计软件建模，快速成型及精密加工。”

记者看到，橱窗里摆满了学生们用3D打印技术制作出来的作品，有迷你玩偶、电视机、大雁塔等。“学生可以设计自己想要的产品，初期的建模过程很重要。在三维模型设计方面，会有课程介绍三维实体产品设计理念、CAD建模软件概览、AI生产三维模型概览等，培养学生的设计能力和软件操作技能。此外，会涉及逆向工程技术基础、数据测量及预处理、多尺度分析特征提取等内容，使学生能够熟练运用3D扫描仪获取物体的三维数据，并进行有效的处理和分析。”解晖老师介绍。

杨满芝表示，智能制造工程是深度融合新一代信息、人工智能及先进制造技术的新工科专业，其集成了数据化设计与制造、智能装备、工业机器人、工业物联网、人工智能、大数据、智能运维管理等关键技术，是“制造强国战略”核心单元。西安科技大学智能制造工程专业设立是响应“中国制造2025”国家战略、助推中国制造转型升级的重要举措。

在实验室“学会怎么做”

对于实验室，学生的体验如何呢？机械工程学院智能制造工程专业2202班学生邓思豪说：“看着自己设计的三维模型，通过机床切削、机器人装配一步步变成实物，设备运转时的精准震动、零件拼接时的严丝合缝，比课堂上的公式更有冲击力。亲手做出的成品不仅是课程作业，更像是一份‘实践勋章’。这种从无到有的成就感，让我对专业有了更具体的热爱。”

邓思豪说，在课堂“知道怎么做”，在实验室“学会怎么做”。比如课堂上知道3D打印要切片，但实际操作时，要考虑层高、填充率对模型强度的影响。打印失败后，还要排查是耗材堵塞还是参数设置问题。这种“试错-调整-成功”的过程，是课本里学不到的“实战经验”。

机械工程学院智能制造工程2202班学生薛超予说：“以前在网上看到3D打印、数控雕刻技术，总觉得离自己很远，直到在实验室亲手操作——用建模软件画出印章图案，再通过雕刻机一点点铣出纹路，最后盖出专属自己的印记，整个过程像科技版手工创作，有趣又有成就感。而且实验室里的五轴机床、AGV每次启动，都让我觉得在接触最前沿的制造技术，新奇又震撼。”

有一次操作让薛超予印象深刻，他说：“那是第一次用机器人抓取零件装配，编程时反复调试坐标，可机器人手臂总在快碰到零件时偏移。后来和同学一起排查，发现是视觉定位的光源角度不对。调整好的瞬间，机器人稳稳抓起零件，精准嵌入卡槽，我俩都忍不住鼓掌。那一刻我明白，智能制造不是‘机器自己干活’，而是人和机器的默契配合。”

“第一次站在数控车床前时，紧张又激动！看着操作台密密麻麻的按钮，担心自己按错步骤损坏设备。但当按下启动键，卡盘稳稳夹住原料，刀具精准地切入金属，我就被科技的‘掌控力’震撼，原来课本里的‘自动化加工’，是这样强大又可靠的存在。”信息工程学院智能制造工程2202班学生王京清说。 华商报大风新闻记者 任婷 实习生 贾越 文/图