学科科研概况


一、学科地位

本学科于2006年获机械工程一级学科硕士点,2013年获机械工程一级学科博士点,是广西首个机械工程学科博士学位授权点,在广西各高校机械工程学科处于领先地位。本学科在2017年教育部第四轮学科评估评级为B-,2018年入选广西一流学科,广西一流学科中期评估成绩为A,2019年获电气工程硕士点,2019年获批机械工程博士后流动站, 2019年起学校工程学、材料学和计算机科学3个学科先后进入ESI前1%,本学科贡献率分别为33.2%、13.44%和7.97%。本学科还积极参与集成电路、人工智能等交叉学科的建设。

本学科在国内尤其是华南地区有较大影响力,2021年广西机械工程学会换届选举委员会选举本学科为新一届广西机械工程学会理事长单位。本学科培养人才在广西和粤港澳大湾区普遍受到电子信息、机械、装备制造等行业企业好评。本学科与美国佐治亚理工学院、英国剑桥大学、荷兰代尔夫特理工大学、新加坡国立大学、新加坡南洋理工大学、法国国家科研中心等国外著名大学保持多年的合作,具有一定的国际影响力。

二、师资实力

本学科现有教师201人,其中专任教师157人。专任教师队伍中博士生导师17人、正高职称38人、副高职称49人、具有博士学位的教师101人。教师队伍中广西八桂学者1人(兼),广西特聘专家1人,广西杰青2人,广西高校卓越学者2人,广西“新世纪十百千人才工程第二层次”人选3人,广西高校优秀中青年骨干教师培养工程人选3人,广西高校优秀人才资助计划人选2人,广西高校青年教师提升计划10余人,广西高等学校教学名师1人。有20多名教师在国内外学术组织担任重要职务。本学科先后柔性了引进荷兰代尔夫特理工大学张国旗教授、新加坡国立大学李小平教授和喻豪勇副教授等多位国际知名学者,扩大了学科国际影响力和国际合作。

三、学科平台

本学科拥有“广西制造系统与先进制造技术重点实验室”、“广西电子封装与组装技术工程研究中心”和“广西矿粉加工过程控制及装备工程技术研究中心”等3个省部级科研平台。拥有“国家级机电综合工程训练中心”1个和8个省部级教学平台。目前正在积极参与建设电子信息技术广西实验室。以本学科为主创立了广西高校在深圳的第一个异地新型研发机构“深圳市桂电电子信息与先进制造技术研究院”,成为广西融入粤港澳大湾区发展的重要科技创新桥头堡。

四、学科方向及科研能力

近5年来,本学科承担了国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划子课题、广西科技开发项目及横向项目共335项,总经费7000万余元,国家自然科学基金37项;科技成果转化56项。五年来,本学科在国内外发表高水平学术论文707篇,其中SCI/EI检索376篇,ESI高被引论文10篇;获知识产权授权589项,其中发明专利授权125项;获省部级科技奖励13项;出版专著16部。

本学科有电子封装与组装技术与装备、机械动力学理论及工程应用、智能装备与机器人技术、特种加工技术与装备等4个学科方向。在微电子封装技术、电子器件热管理技术、装备关键部件的损伤机理监测与智能诊断研究、热流体及电流体薄膜动力学、机械动力学、非光滑三明治系统状态估计与故障预报、复杂非牛顿流体的湍流问题等研究方向具有国际先进或国内领先的研究水平,理论研究成果显著。目前有10篇ESI高被引论文,2021年发表了首篇我校为第一单位的《Nature Communications》期刊论文。

在汽车减振降噪与主动控制、智能制造过程控制技术及装备、智能机器视觉检测技术及装备、高能束加工装备及工艺研究、精密模具及特种成型技术、模具标准化技术等研究方向与广西及粤港澳大湾区地方企业密切合作,产生了一批产学研工程应用成果,服务于地方经济发展成效显著,获批广西创新驱动重大专项10项。

学科方向:

1)电子封装与组装技术及装备

本方向针对电子制造业的重大需求,致力于电子封装、高密度组装技术及电子制造装备等方面的研究和人才培养。主要在下面四个领域开展人才培养和科学研究:(1)微电子封装技术:主要开展传感器、MEMS等的先进封装和系统集成技术、封装结构设计与工艺开发、封装可靠性等方面的研究。(2)高密度组装与整机互连技术:针对XX电子产品的微型化和高可靠性要求,重点研究高密度组装设计与工艺、热设计、焊点可靠性设计以及电子制造的网络化环境下云制造技术等。(3)大功率LED 封装与系统集成:主要从事大功率LED 封装技术、系统集成及系统可靠性的研究,重点开展LED 灯具系统失效机理及可靠性预测模型、大功率LED的散热等封装关键技术等研究。(4)电子封装组装装备关键技术:主要开展电子封装、LED封装和检测设备的关键技术研究开发,包括应用于先进封装的激光微加工技术设备、高密度封装器件检测技术、基于芯片制造工艺的制造设备的数字化设计方法等。

本方向近5年承担国家自然科学基金等国家级项目13项,其它省部级项目60余项。共发表国内外高水平论文200余篇,其中SCI/EI收录128篇,专著4部;获得知识产权112件,其中发明专利25件;获国家级科研奖项1项。

2)机械动力学理论及工程应用

本方向针对智能制造业的重大需求,致力于机械系统动力学分析、故障诊断与振动控制及结构优化等方面的研究和人才培养。本方向主要在下面四个领域开展人才培养和科学研究:(1)装备动力学建模与仿真分析,主要开展要研究刚柔耦合多体系统参数化精细化建模方法,接触、碰撞等强非线性动力学模型建模方法,多体系统非线性动力学数值仿真算法;(2)装备关键部件的损伤机理、监测与智能诊断研究,主要开展动态信号处理与特征提取、结构健康监测和剩余寿命预测与健康智能管理等;(3)汽车减震降噪与主动控制,主要研究机械产品振动和噪声传递路径分析方法、振动和噪声源对产品性能的贡献率分析方法、零部件性能参数变化对产品性能的影响及其灵敏度分析、产品振动和噪声控制方法;(4)机械结构多学科优化设计,主要研究多物理系统递阶混合建模及多学科协同优化和多目标混合离散仿真优化设计与智能设计。

本方向近5年承担国家自然科学基金13项、省部级项目21项。项目总经费1200余万元。团队与广西东风柳汽、五菱等汽车企业、国电电力等能源企业开展合作研究。团队共发表国内外高水平论文214篇,其中SCI/EI收录116篇;获授权知识产权199件,其中发明专利46件;获省部级奖项6项;出版教材3部。

3)智能装备与机器人技术

本方向根据《中国制造2025》规划,紧跟智能制造前沿理论和技术,针对机械、汽车、农机、稀土、有色金属等广西重点产业的技术转型升级需求,研究智能制造相关理论、技术和方法,开发新型智能生产装备、智能机器视觉检测装备及特种机器人技术的研究。主要在下面四个领域开展人才培养和科学研究:(1)精度设计、产品模块化与数字化设计:主要研究产品模块化设计关键技术、满足工程约束条件的产品变型设计关键技术,产品数字化快速设计系统开发关键技术。(2)智能制造过程控制技术及装备:研究典型的制造过程控制装置和部件,推动制造过程智能化装备关键技术的应用推广。开发一批标志性的行业过程控制成套装备,促进产业转型升级。利用最新的控制部件,通过开发具有特色和自主知识产权的算法及控制软件,促进安全生产过程在线监控向高精尖结构转变,并形成应用示范。(3)智能机器视觉检测技术及装备:开展智能机器视觉工业在线检测技术的研究,开发与智能工厂相适应的机器视觉在线检测装备和视觉检测机器人。(4)特种机器人技术:开展轮式机器人机构、针对轮式自然不稳定系统设计自平衡控制器的研究,开展仿生甲虫、仿生泥鳅等仿生机器人理论及控制研究,开展双臂协作机器人、粉体包装机器人生产线等工业机器人应用研究。

本方向近5年承担包括国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金等在内的项目132项,其中国家自然科学基金6项;获授权知识产权171件,其中发明专利29件。在精度设计与测量认证、产品装配规划新方法、产品模块化与数字化设计关键技术等方面取得突破,发表国内外高水平论文论文147篇,其中SCI/EI收录66篇;出版教材1部,专著6部;合作研究成果获省部级科技奖励5项。

4)特种加工技术与装备

本方向针对先进制造业和模具行业的重大需求,致力于低损伤激光加工技术、精密模具和特种成型技术及模具标准化技术等方面的研究和人才培养。本方向主要在下面四个领域开展人才培养和科学研究:(1)脆性材料的低损伤激光加工技术:利用热、化学、光、声等多场耦合,以低损伤激光微加工技术为工艺手段,深入开展多学科交叉融合与创新研究,探索难加工脆性材料的微结构与性能的演变规律与尺度效应,实现微细加工的新方法和新工艺。(2)高能束加工装备及工艺研究:开展电子束、离子束、激光束对模具和微电子产品等的微细加工、表面修复、表面强化及抛光等相关技术研究和激光冲击成形机理研究;开展电子束焊接、熔炼、表面处理及电子束区熔等设备及工艺的应用研究和技术开发。(3)精密模具及特种成型技术:开展精密液压成形、超高压容器强度、电工电子精密模具的研究。(4)模具标准化技术:作为全国模具标准化技术委员会主任委员单位,开展关于我国模具标准化组织管理、发展规划编制、标准体系研究、国家与行业标准制修订和国际标准化组织ISO/TC29/SC8国内技术对口工作等相关研究。

本方向近5年承担国家自然科学基金项目5项,其它省部级项目17余项。共发表SCI、EI收录论文60多篇,出版专著6部,获授权知识产权107件,其中发明专利25件。出版教材3部。

五、社会服务能力

本学科依托我校电子信息学科优势,立足广西、面向全国、辐射东盟,服务电子信息产业和先进制造业,紧密围绕国家和广西经济社会发展对机械工程技术的要求开展科研工作。学科的科研能力对服务国家重大发展战略和广西创新驱动发展战略、广西地方经济与社会发展具有重要支撑作用。

近年来,学科团队主动对接地方支柱产业发展重大技术需求,在汽车减振降噪与主动控制、智能制造过程控制技术及装备、智能机器视觉检测技术及装备、高能束加工装备及工艺研究、精密模具及特种成型技术等研究方向与广西及粤港澳大湾区地方企业密切合作,产生了一批产学研工程应用成果,服务于地方经济发展成效显著。

1)全面服务地区产业发展与经济建设。紧密围绕广西产业升级战略需求,与柳工、东风柳汽、中铝广西有色稀土、桂林福达等大型企业长期保持良好的合作关系。十三五期间,联合承担广西创新驱动专项资金重大项目10 项,解决了汽车振动噪声、生产线智能化升级、产品质量在线检测、智能焊接机器人等一批企业关键技术问题,累计为企业新增产值50亿余元,与企业联合获得科技奖项7项。

2)适应国家经济发展战略,积极对接粤港澳大湾区企业需求。成立了“深圳市桂电电子信息与先进制造技术研究院”,在电子封装技术、电子信息、智能制造等技术领域,与海信集团、深圳市艾贝特电子科技有限公司、深圳市广利进科技有限公司、珠海华星装备信息科技有限公司等多家企业开展合作项目40余项。

3)承担服务社会责任。作为理事长单位牵头成立了广西机械工程学会智能制造分会,为广大广西中小型制造业企业服务;主办并承办“第二届机械工程、智能制造与自动化技术国际学术会议(MEMAT2022)”、“2021机械工程、智能制造与自动化技术国际学术会议”、“2019中国工程热物理学会工程热力学与能源利用年会”、“2019中国电子学会可靠性分会暨第二十一届全国可靠性物理年会”、“广西智能制造高端论坛”等10余场各种大型国际、国内学术会议,搭建了国际国内交流平台。

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