重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員正在調(diào)試機(jī)器人手臂龍帆攝
近年來，重慶大學(xué)大力促進(jìn)機(jī)械、電氣、土木等傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科與人工智能等新興學(xué)科深度融合，面向國家重大戰(zhàn)略需求，積極推進(jìn)傳統(tǒng)學(xué)科守正創(chuàng)新，加快優(yōu)化重組學(xué)科隊(duì)伍，大力培養(yǎng)國家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)急需人才，更好支撐和服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助推經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
張宗益
重慶大學(xué)校長
16項(xiàng)一等獎(jiǎng)、8項(xiàng)二等獎(jiǎng)、1項(xiàng)三等獎(jiǎng)；牽頭獲得一等獎(jiǎng)項(xiàng)目成果數(shù)占全市一等獎(jiǎng)的50%，再創(chuàng)歷史新高……在最近舉行的2020年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會上，重慶大學(xué)斬獲多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，交上了一份科技創(chuàng)新的閃亮答卷。
體制機(jī)制的創(chuàng)新推動著高質(zhì)量成果不斷產(chǎn)出。近年來，重慶大學(xué)圍繞國家發(fā)展和地方建設(shè)需要，制定“人工智能+學(xué)科群”建設(shè)計(jì)劃，促進(jìn)傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科和人工智能學(xué)科交叉融合；建設(shè)了九大智慧學(xué)科群，在“雙一流”建設(shè)過程中激活學(xué)科發(fā)展的內(nèi)生動力，大力營造學(xué)科交叉融合氛圍，厚植學(xué)科交叉融合土壤，不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)科建設(shè)的快速突破，也為支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、服務(wù)國家發(fā)展和地方建設(shè)下好“先手棋”。
智慧+機(jī)械 讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)擁有“最強(qiáng)大腦”
“高精度數(shù)控蝸輪母機(jī)這一成果打破了國外的壟斷，讓我們國家在該領(lǐng)域高端數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)上不再受制于人！”重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院研究員王四寶說，被譽(yù)為“工業(yè)母機(jī)”的機(jī)床，是整個(gè)裝備制造業(yè)的核心生產(chǎn)基礎(chǔ)，尤其是超高精度機(jī)床等頂級機(jī)床，其技術(shù)水平直接反映了一個(gè)國家制造業(yè)的整體競爭力。在重慶大學(xué)教授王時(shí)龍的帶領(lǐng)下，該校研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了高精度蝸輪母機(jī)誤差溯源及調(diào)控技術(shù)，成功研發(fā)出國內(nèi)首臺具有在機(jī)檢測功能的高精度數(shù)控蝸輪母機(jī)。
不止這一項(xiàng)突破性的成果，機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院在2020年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會上獲得了4項(xiàng)一等獎(jiǎng)，涉及機(jī)械傳動、新能源汽車等多個(gè)領(lǐng)域。
“產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要相關(guān)學(xué)科的支撐和引領(lǐng)。未來機(jī)械學(xué)科要發(fā)展，也要加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，不斷夯實(shí)學(xué)科傳統(tǒng)優(yōu)勢和特色，大力推進(jìn)跨學(xué)科交叉融合創(chuàng)新，構(gòu)筑發(fā)展新動能。”重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院副院長曹華軍說，在王時(shí)龍的帶領(lǐng)下，學(xué)院已經(jīng)開展科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項(xiàng)目的科研攻關(guān)，將新一代人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)深度融合，攻關(guān)智能制造的關(guān)鍵理論和技術(shù)難題，推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
曹華軍說，機(jī)械和汽車都是重慶大學(xué)的老牌學(xué)院，但2021年該校將機(jī)械工程學(xué)院、汽車工程學(xué)院、機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及重慶自主品牌汽車國家級2011協(xié)同創(chuàng)新中心組建為機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院，就是希望能進(jìn)一步整合優(yōu)勢資源，推進(jìn)學(xué)科和平臺的深度交叉融合，提升科教融合、跨界協(xié)同培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才的能力，構(gòu)筑服務(wù)國家重大需求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的戰(zhàn)略科技力量，支撐機(jī)械工程一流學(xué)科高水平建設(shè)。未來機(jī)械工程學(xué)院在重點(diǎn)發(fā)展高性能傳動基礎(chǔ)件、綠色智能制造、新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車3個(gè)特色優(yōu)勢學(xué)科的同時(shí)，也要積極拓展智能無人系統(tǒng)及裝備、生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人技術(shù)2個(gè)學(xué)科交叉新方向。
智慧+建造 顛覆建筑業(yè)建造全流程
由工廠預(yù)制部品部件，再運(yùn)到工地裝配起來，這就是裝配式建筑。裝配式建筑一改傳統(tǒng)修建房子的模式，讓建筑修建像搭積木一樣，全流程精準(zhǔn)可控。在重慶，不少高層建筑都是裝配式建筑。
位于重慶市涪陵區(qū)26層的中科大廈是首個(gè)國家裝配式建筑科技示范項(xiàng)目，大廈裝配率達(dá)82.68%，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)、裝配化施工。該建筑由組合鋼結(jié)構(gòu)體系和新型綠色建材組成，比傳統(tǒng)建筑模式的施工成本低5%以上，建造過程更綠色、更環(huán)保。
“與其他行業(yè)相比，建筑業(yè)的智能建造水平較低，所以人工智能與傳統(tǒng)建筑業(yè)的結(jié)合是必然趨勢。”重慶大學(xué)土木工程學(xué)院院長楊慶山表示。目前，國內(nèi)外關(guān)于建筑業(yè)的智能化技術(shù)尚處于探索性階段。土木工程是重慶大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科，但在智慧學(xué)科的建設(shè)上沒有故步自封，在中國工程院院士周緒紅的帶領(lǐng)下，在全國率先開展了建筑智能建造理論及技術(shù)的研究。
2020年6月，重慶大學(xué)振動臺實(shí)驗(yàn)室成功完成國內(nèi)首個(gè)足尺寸實(shí)體6層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的振動臺試驗(yàn)，16.2米的高房屋結(jié)構(gòu)完全裝配化，建造現(xiàn)場沒有用任何鋼筋水泥，全是通過鋼結(jié)構(gòu)和螺栓拼裝而成，通過近百次的“地震考驗(yàn)”依然巍然挺立，不僅證明了其安全可靠，而且為我國裝配式建筑發(fā)展中新材料的使用提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。
“目前，我們智能建造的研究涵蓋了智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能檢測、智能管控等板塊。”重慶大學(xué)建筑智能建造實(shí)驗(yàn)室主任劉界鵬介紹，研究團(tuán)隊(duì)已建立起包括土木、計(jì)算機(jī)、自動化、數(shù)學(xué)、建筑等多個(gè)交叉學(xué)科的科研團(tuán)隊(duì)，還廣泛與機(jī)械、光電等學(xué)科進(jìn)行融合，出版了我國首部以智能建造算法開發(fā)為主要內(nèi)容的專著和智能建造算法教材。
目前，土木工程學(xué)院在裝配式建筑和智能建造領(lǐng)域研究水平處于全國前列。除了重慶中科大廈，重慶陸海國際中心、重慶郭家沱長江大橋等10余個(gè)建筑項(xiàng)目中都有該院研究人員的身影，中建科技等企業(yè)在其全國的工程項(xiàng)目中也開始應(yīng)用該學(xué)院的研究成果。
智慧+能源 為能源發(fā)展作出新貢獻(xiàn)
2021年10月，由重慶大學(xué)建設(shè)的湖南雪峰山能源裝備安全國家野外科學(xué)觀測研究站正式獲批。作為世界首個(gè)能源裝備自然覆冰試驗(yàn)基地，該基地在重慶大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授蔣興良的帶領(lǐng)下，首次揭示了電網(wǎng)覆冰形成及其導(dǎo)致災(zāi)害的機(jī)制，研發(fā)出全球首套電網(wǎng)覆冰預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，研究成果在全國電網(wǎng)推廣應(yīng)用。
這只是重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院為我國電力安全輸送作出的眾多貢獻(xiàn)之一。從20世紀(jì)80年代建設(shè)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以來，在幾十年的發(fā)展中，重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院成功解決了西電東送、三峽工程、青藏鐵路等的輸電安全難題。
現(xiàn)在，他們還將研究領(lǐng)域拓展到了太空——我國首個(gè)“空間太陽能電站實(shí)驗(yàn)基地”已經(jīng)在重慶璧山開建。在中國工程院院士楊士中的帶領(lǐng)下，空間太陽能電站團(tuán)隊(duì)正在研究如何在地球同步軌道上建立太陽能電站收集太陽能，并將電力通過無線能量傳輸?shù)姆绞絺鹘o地面。
“我們正在建設(shè)由電氣工程專業(yè)牽頭的智慧能源學(xué)科群，致力于打造智慧能源共性開放平臺，建設(shè)國際一流研究基地。”重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院院長李劍介紹，隨著社會發(fā)展對能源需求的增加，能源來源也越來越多，作為提高能源利用效率和整體效益的重要環(huán)節(jié)，以分布式能源為支撐的綜合能源系統(tǒng)必將成為我國能源體系的重要組成部分。
針對綜合能源系統(tǒng)整體效益和安全運(yùn)行水平難以保障的瓶頸問題，重慶大學(xué)建設(shè)了綜合能源系統(tǒng)數(shù)字物理仿真平臺，支持從綜合能源裝備、物理系統(tǒng)到信息物理融合的科學(xué)探索和技術(shù)研發(fā)，由此實(shí)現(xiàn)從裝備效率到系統(tǒng)效益的提升，服務(wù)未來城市能源基礎(chǔ)設(shè)施。
“就未來電力與能源系統(tǒng)來說，智慧能源系統(tǒng)可為每個(gè)電力能源設(shè)備都裝上‘大腦’，實(shí)現(xiàn)智能感知、智能調(diào)控等，以保障供能系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。”李劍表示，電氣工程學(xué)院正不斷開展與物理、化學(xué)、新能源、通信及人工智能等學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新研究，將基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，構(gòu)建以“能源電氣+人工智能+大數(shù)據(jù)”為核心的學(xué)科交叉創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
重慶大學(xué)校長張宗益表示：“近年來，學(xué)校大力促進(jìn)機(jī)械、電氣、土木等傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科與人工智能等新興學(xué)科深度融合，瞄準(zhǔn)國際學(xué)術(shù)前沿，面向國家重大戰(zhàn)略需求，積極推進(jìn)傳統(tǒng)學(xué)科守正創(chuàng)新，加快優(yōu)化重組學(xué)科隊(duì)伍，不斷強(qiáng)化學(xué)科優(yōu)勢特色，著力提升學(xué)科實(shí)力和水平，大力培養(yǎng)國家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)急需人才，更好支撐和服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助推經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。”(雍 黎)