专题推进| “工业母机—可靠性”专题研讨会在长春成功举办

机床杂志社于2025年1月1日启动了“工业母机”专题工作，邀请了我国工业母机战略科学家林忠钦院士、郭东明院士、蒋庄德院士担任荣誉主编，行业专家刘炳业、黄正华担任名誉主编，陆续组建了16个客编团队，围绕工业母机全生命周期中所涉及的技术、工艺、装备等，致力于提升其生产效率和加工质量，降低生产成本等开展组稿工作。其中，“工业母机—可靠性”专题组由吉林大学刘志峰教授担任客座主编，吉林大学陈传海教授、上海交通大学沈彬教授、浙江工业大学潘柏松教授、重庆大学冉琰副教授担任客座编辑。为更好地推进“工业母机—可靠性”专题组的工作，在专题组的大力支持下，“工业母机—可靠性”专题研讨会得以顺利召开。

2025年7月11日，由机床杂志社主办，通用技术集团机床工程研究院有限公司（以下简称“通用技术机床研究院”）、吉林大学机械与航空航天工程学院、吉林大学数控装备可靠性教育部重点实验室、中国机械工程学会生产工程分会承办的“工业母机—可靠性”专题研讨会在长春吉林大学南岭校区成功举办。

通用技术机床研究院副院长樊立新，吉林大学副校长张国兴、吉林大学机械与航空航天工程学院院长吴文征、副院长陈传海，广东工业大学原校长、粤港澳大湾区国家技术创新中心主任陈新教授，华东理工大学校长轩福贞教授，南京理工大学原党委副书记廖文和教授，华侨大学副校长黄辉教授、沈阳化工大学原副校长张义民教授、吉林大学机械与航空航天工程学院刘志峰教授等，来自高校、企业及科研院所的100余位业内人士参加了本次专题研讨会。

汇聚谱华章·领导致辞

会上，张国兴、樊立新分别致辞。

吉林大学副校长张国兴致辞

张国兴在致辞中指出，工业母机的可靠性关乎我国制造业自主可控与高质量发展，吉林大学依托机械、汽车、仿生等学科优势，已建成“理论研究-技术攻关-工程验证”一体化科研体系，并建成高端数控装备研发平台。今年是吉林大学工学学科创建70周年，学校以“七秩传薪·智造未来”为主题举办系列活动，本次专题研讨会也是展示学科成果和特色、提升工学学科影响的庆祝活动之一。

未来，期待工业母机领域的企业、专家与吉林大学开展更多合作，推动可靠性基础理论研究与关键技术攻关的协同发展，助力我国工业母机实现核心技术突破和工程化的应用落地。吉林大学将以更加开放、协同、务实的姿态，与各位同仁一道，在可靠、可控、可持续的制造领域持续深耕，不断探索，共同推动我国装备制造技术迈向更高水平。

通用技术机床研究院副院长

樊立新致辞

樊立新在致辞中提到，工业母机是“制造之基、国之重器”。当前，全球制造业已进入“精微之战”。我国工业母机已经实现了从无到有、从小到大的进步，但从“可用”到“可靠”、从“跟跑”到“自主”，仍有一段艰苦的爬坡之路要走。通用技术集团自2018以来，聚焦三大主业，在先进制造与技术服务板块，先后战略重组国内骨干机床企业，在天津成立了通用技术集团机床公司，在北京组建了通用技术机床研究院，构建了完整的产业布局。

近年来，我们高度重视与高校和科研机构的合作，积极构建稳固的创新联合体网络，以推动工业母机领域的技术创新与人才培养。从2022年起，通用技术集团出资与国自然基金委一起设立了数控技术联合基金，借高校的优势科研力量，助力机床领域的核心关键技术攻关。2025年，通用技术集团与吉林大学签订了战略合作框架协议，通用技术机床研究院为落实战略合作框架协议，目前正在推进联合研究院的组建，围绕数控技术的前瞻性、动态稳定性和精度保持性，加强基础性、前沿性、原创性关键技术的协同攻关。此次研讨会聚焦“工业母机可靠性”这一核心议题，契合产业发展迫切需求。期待各位专家凝聚创新共识，共同为我国工业母机产业迈向“高质量、高可靠、高安全”发展新阶段提供智力支撑。

专题研讨会由吴文征教授、陈传海教授、沈彬教授分段主持。

吴文征

陈传海

沈彬

启幕论可靠·主题报告

《高速高精芯片封装装备的优化设计与制造技术研究》

广东工业大学原校长 陈新 教授

陈新教授在报告中系统地介绍了全球电子制造产业的发展趋势，讲述了高速高精芯片封装制造技术与装备对我国产业发展的重要性。报告以“速度-精度-效率”协同提升为主线，提出并验证了三项关键技术：

（1）高速结构动态优化与芯片键合机（固晶/焊线）研制，采用时空融合的高速机构结构动态优化设计理论等，将加速度提升至20g、定位精度控制在亚微米级，实现±3µm、效率大于30000次/小时的高速往复-精密操作。

（2）高速精密运动模组与点位操作装备研制，创建了多点急启急停、跨运动周期、定位振动抑制的优化控制新方法，整定时间约缩短70%，保障高动态稳定性。

（3）针对多芯片高密度互连微细制造及装备，发明了互连基板海量差异孔群、高精高效精细加工新技术等，开创了第三代半导体结构的可控加工新领域，并介绍了相关技术应用成效。

同时，他介绍了所在实验室在研项目的相关研究进展等。并重点强调了“工艺-装备-数据”闭环是保障封装可靠性的核心。

《机械结构可靠性预测的哲学思考—从还原论到数据科学》

华东理工大学校长 轩福贞 教授

轩福贞教授从科学哲学视角剖析传统“还原论”在复杂装备寿命预测中的局限，简要介绍了大数据背景下结构寿命与可靠性预测研究进展，特别是基于人工智能的系统论和数据科学为可靠性预测提供了新的解决思路和路径。他认为，“整体≠部分之和”导致了认知鸿沟，提出“数据-物理双驱动”新范式：一方面构建面向机床的多模态大模型，将振动、温度、电流等10类监测数据与材料本构、热-力耦合方程嵌入统一框架，实现小样本迁移学习；另一方面开发“提示-微调”机制，解决专业领域知识嵌入难题，使大模型预测误差由传统回归的28%降至7%。

他还展示了基于Transformer-CNN混合架构的寿命预测系统，可在200h内完成过去需2000h的疲劳试验外推；提出“数字孪生+符号回归”白箱模型，将黑箱输出转化为可解释的失效物理量，支持维修决策。

最后，他呼吁建立“机理-数据-知识”三元协同的可靠性科学新体系，实现复杂装备寿命预测的可解释、可迁移和可进化。

《三维结构电路一体化制造技术与装备》

南京理工大学原党委副书记 廖文和 教授

廖文和教授系统地介绍了三维结构电路一体化制造技术与装备面临的挑战、进展和未来发展趋势。他指出，该技术在高端电子装备领域具有广阔的应用前景，但也面临着四大技术难题，即承载结构材料的强韧难、电路的高致密固结难、电路三维立体成形难以及装备高精度协同难等。为攻克这些难题，廖教授及其团队取得了一系列创新成果。

首先，他们研发了适应空间环境的短玻纤增强聚醚醚酮（SGF/PEEK）材料配方，通过短纤维与连续纤维的结合，显著提升了PEEK改性材料的韧性。

其次，团队研制了复合固结专用导电银浆，并提出“激光+热气流+化学”复合固结工艺，成功实现了三维导电线路的高黏度喷射固结成形。

此外，他们自主研制了国际首台多机器人协同三维结构电路一体化制造装备，开发了基于多目标NSGA-Ⅱ算法的协同碰撞检测与路径规划方法，并构建了上位机与下位机PLC相结合的控制体系。这些技术突破使得三维结构电路一体化制造成为可能，不仅大幅减轻了装备重量、缩小了体积，还提升了系统的集成度与可靠性。例如，某样件减重超过35.5%，体积缩小超过36.9%。

廖教授强调，这些成果不仅推动了三维结构电路一体化制造技术的发展，还为我国重大行业装备的研制提供了有力支持，特别是在消旋微纳卫星等高端应用领域展现了巨大潜力。

《单晶碳化硅衬底磨粒加工关键技术》

华侨大学副校长 黄辉 教授

黄辉教授表示半导体器件支撑了国家战略新兴产业的创新发展，半导体衬底是制造半导体器件的基础。磨粒加工目前仍然是把半导体材料变成合格衬底的重要环节。针对8英寸SiC衬底“超大尺寸+原子级表面”加工难题，他提出了“线切-磨削-CMP协同”全链条工艺。

在线切阶段：建立“线张力-切割力-材料去除”耦合模型，通过分区变张力控制使切割片弯曲度下降了约75%。此外，开发的新型钎焊金刚石线锯相较于传统电镀线锯，切割力显著下降了60%～68%，同时工具寿命提高了28%。

在磨削阶段：发现SiC与活性金属（Fe、Co、Ni）在摩擦诱导下生成金属硅化物，硬度下降了76%，据此开发了“金属催化化学磨削”新工艺，相比于静态扩散，该工艺能够将反应温度阈值降低63%。

在CMP（化学机械抛光）阶段：发现水介质能够显著提高塑性去除SiC的能力，他们开发了一种具备纳米切深和可降解特性的抛光砂轮，用于单晶碳化硅晶圆的减薄加工。

此外，黄辉教授还研发了一种双工位龙门结构加工装备，该装备能够实现低速进给的稳定性，最小进给分辨率达到0.1μm。他提到，通过与国内龙头企业合作，成功将加工时间缩短了81%，面型误差平均降低了72%，传统加工效率提高了30%，达到了国际领先水平。

《机械产品的可靠性设计的理论与技术》

沈阳化工大学原副校长 张义民 教授

张义民教授系统阐述了“可靠性是设计出来的”核心理念，提出“三阶段、四维度”可靠性设计框架：概念设计阶段引入故障物理模型，实现早期失效模式预测；详细设计阶段采用“应力-强度-时间”三维干涉理论，量化动态安全系数；验证阶段构建“加速试验+数字孪生”混合评估体系。

他强调，可靠性指标必须分解到零部件级，并以机床主轴为例：通过热-力耦合有限元分析，将轴承寿命分散度从30%减少至8%；他提出“串联-并联混合系统”可靠性分配算法，解决了传统串联模型过度保守问题。

张义民教授还分享了与某机床企业合作的案例，表示应用该框架后，整机MTBF提升了40%，早期故障率下降了60%。

《数控机床可靠性技术树》

吉林大学机械与航空航天工程学院 刘志峰 教授

报告中，刘志峰提出“设计-制造-运维”全生命周期可靠性技术树。

（1）设计端：建立“功能部件-整机关联”可靠性分配模型，将MTBF指标分解至轴承、导轨等200余个关键件；开发基于马尔可夫链的装配工艺优化软件，实现螺栓拧紧扭矩序列自动生成。

（2）制造端：构建“工艺-检测-反馈”闭环系统，通过在线振动监测+激光几何误差补偿，使装配一次合格率由85%提升至98%；提出“小样本可靠性评估”方法，单台机床200h试验即可外推2000h寿命。

（3）运维端：研制“机床健康云”平台，集成20类传感器数据，故障预警提前3天，误报率＜5%；与通用技术集团合作开展3年跟踪验证，目标机型MTBF达1500h，客户停机损失降低45%。

最后，刘志峰教授倡议建立行业级“可靠性医院”，提供故障诊断、标准制定、人才培训一体化服务。

当日下午，机床杂志社还组织了“工业母机—可靠性”专题组交流会。机床杂志社为专题组介绍了近况及16个“工业母机”系列专题的进展情况。陈传海教授、沈彬教授、冉琰副教授、刘艳强副教授等就如何高效可持续开展专题组稿、如何精准开展学术服务等话题建言献策，同时就下半年继续开展“工业母机”专题研讨会做了相关讨论。

此次专题研讨会的召开，为机床杂志社推进落实16个专题组成功做了“示范”，更为工业母机可靠性研究与实践注入了新的动能。未来，机床杂志社将组织更多、更高水平的会议和活动，搭建好行业交流的学术桥梁，为行业高质量发展贡献应有力量。

会议现场

演讲嘉宾合影

会议现场

“工业母机—可靠性”专题组交流会

实验室参观

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