精密微納製造技術全國重點實驗室

精密微納製造技術全國重點實驗室的前身為機械製造系統工程國家重點實驗室（State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering），於1989年立項；1995年10月通過驗收並對外開放運行；2022年建設成為精密微納製造技術全國重點實驗室。

實驗室圍繞機械製造系統工程的前沿方向和國家需求，在學科前沿研究方面，重點在增材製造、微納製造、生物製造方面開展具有學科交叉特色的研究工作。

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有4個研究室；有在編固定人員70名，其中正教授64人，副教授6人，包括中國工程院院士4人，IEEE Fellow1人；有國家一級重點學科3個，有約3萬平方米的集中實驗室區域，有70多台大型儀器設備。

基本介紹

• 中文名：精密微納製造技術全國重點實驗室
• 外文名：State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering
• 成立時間：1995年10月
• 機構地址：陝西省西安市雁翔路99號
• 主管部門：中華人民共和國教育部
• 現任領導：主任：李滌塵、學術委員會主任：譚建榮
• 專職院士數：中國工程院院士4人
• 國家重點學科：一級學科3個

歷史沿革

1987年，西安交通大學系統工程、機械製造、管理工程三個學科組成“西安交通大學計算機集成製造系統（CIMS）中心”。

1989年，通過立項，經國家計委批准利用世界銀行貸款120萬美元，依託由西安交通大學機械製造及其自動化、系統工程和管理科學與工程三個國家重點學科共同籌建機械製造系統工程國家重點實驗室。

機械製造系統工程國家重點實驗室

1991年，啟動貸款項目和設備採購的國際招標，開始建設。

1995年，實驗室通過國家驗收，正式對外開放。

1997年，利用世界銀行貸款購置的設備全部到位並投入運行。

2003年，實驗室通過國家首次評估。

2008年，實驗室通過國家第二次評估。

2013年，實驗室通過第三次評估，並獲評“優秀”。

2015年，通過陝西省質量技術監督局直屬資質評定評審組的資質認定，獲得陝西省質量技術監督局頒發的實驗室資質認定計量認證（CMA）證書。

2018年，實驗室通過第四次評估，並獲評“優秀”。

2022年，建設成為精密微納製造技術全國重點實驗室。

科研條件

人員編制

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有在編固定人員70名，正教授64人，副教授6人；研究人員中包括中國工程院院士4人，IEEE Fellow1人，973首席科學家3人，國家傑出青年獲得者5人，教育部跨世紀優秀人才14人，全國優秀博士論文獲得者4人。

中國工程院院士（專職）：盧秉恆、汪應洛、蔣莊德、李應紅

國家級領軍人才：溫廣瑞等

國家傑出青年科學基金獲得者：趙玉龍、陳雪峰等

國家優秀青年科學基金獲得者：崔健磊、曹宏瑞等

國家香江學者：崔健磊等

全國高等學校優秀骨幹教師：蔣莊德等

IAAM Fellow：崔健磊等

JSPS Fellow：崔健磊等

VEBLEO Fellow：崔健磊等

教育部新世紀優秀人才支持計畫入選者：周光輝、溫廣瑞、訾艷陽、徐寅峰等

陝西省“三秦人才”津貼獲得者：周光輝等

陝西省高校“青年傑出人才”：蘭劍、張興武等

陝西省傑出青年基金獲得者：蘭劍等

陝西省中青年科技創新領軍人才：溫廣瑞等

陝西省優秀共產黨員：溫廣瑞、陳雪峰等

科研平台

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有國家自然科學基金委員會創新群體1個。截至2017年2月，實驗室有教育部創新團隊4個。

國家自然科學基金委員會創新群體

項目名稱	項目負責人	所在學部	研究期限
機械裝備診斷基礎研究	林京	工程與材料科學部	2015年—2020年
資料來源：

教育部創新團隊

姓名	專業方向	入選年度
梅雪松	機械系統的智慧型診斷與控制（滾動支持）	2015年
趙玉龍	微納感測與測試技術（滾動支持）	2014年
梅雪松	機械系統的智慧型診斷與控制	2011年
趙玉龍	微納感測與測試	2010年
盧秉恆	增材製造技術	2006年
管曉宏	複雜網路系統的經濟與安全性研究	2006年
資料來源：

儀器設備

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有約3萬平方米的集中實驗室區域，有70多台大型儀器設備。

研究中心	儀器設備
微納研究中心	多靶材濺射系統、深乾法刻蝕機、光譜型橢圓偏振儀、台階輪廓測量儀、白光相干相關輪廓測量儀、原子力顯微鏡Innova、旋轉勻膠熱板機、電阻蒸發鍍膜機、橢圓偏振儀-雷射、多功能鍵合機、數字光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、陣列式微噴印系統、雷射打標機、管式生長爐、微束等離子焊機、雷射皮秒再生放大系統、雙面對準曝光機、共聚焦顯微鏡、噴霧勻膠機、接觸式非球面測量儀、微米X射線三維成像系統、電漿增強化學氣相沉積系統（PECVD）、生物倒置螢光顯微鏡、場發射掃描電鏡、超音波顯微鏡、電子束直寫系統、冷凍乾燥機、三維步態分析系統、多功能力學試驗機、髖關節和脊柱關節運動模擬機、膝關節運動模擬機、穩態瞬態螢光光譜儀、粉末X射線衍射儀、電子束蒸發台、微滴式數字PCR系統、生物雷射共聚焦顯微鏡
重大裝備實驗中心	三坐標測量機、綜合環境試驗箱、生物力學疲勞試驗機（可用於聚合物）、複合材料鋪放機、渦輪葉片雙工質冷卻系統、雷射金屬直接成型試驗機、臥式加工中心、真空乾燥箱、雷射干涉儀、PIV粒子示蹤儀、Faro雷射跟蹤儀、齒輪測量中心、多功能靜力學實驗機、X射線應力測定儀、雷射跟蹤儀Laser Tracker Leica TN90
中小型設備中心	光學影像量測儀、納米粒度儀、差示掃描量熱儀、工具機結構動態特性分析系統、紫外可見分光光度計
西安交通大學青島研究院	維氏硬度測量系統、數顯洛氏硬度計、數顯維氏硬度計、SPT-20離子濺射儀、三綜合環境試驗系統、液壓振動試驗系統、雷射選區金屬熔化3D印表機、雷射SPS600B光固化3D印表機、數顯布氏硬度計、雙軸電動振動試驗系統、衝擊試驗系統、電動振動試驗系統、電磁諧振式高頻疲勞試驗機、1000kN MTS高性能疲勞試驗機、250kN MTS高性能疲勞試驗機、100kN MTS高性能疲勞試驗機、25kN MTS高性能疲勞試驗機、雷射熔覆系統（10KW）、雷射焊接系統（10KW）、機器人柔性連線系統、300kN電子萬能試驗機、100kN電子萬能試驗機、大視場雷射掃瞄器、三維變形檢測系統、高速運動三維檢測系統、真空電子束焊接系統、雷射切割系統（1KW）、3D形貌顯微鏡、金相顯微鏡、場發射掃描電鏡、移動式三維掃瞄器、移動式三維雷射掃瞄器
資料來源：

科研成就

研究方向

研究方向	重點研究內容	研究領域
先進制造原理與技術	研究能夠帶來製造系統變革的製造技術，如縮短製造流程、高精度高效率、低能耗低污染、複雜結構與新材料套用等新原理與新方法；通過製造原理的創新，提高製造系統的功能和效率	增材製造（3D列印） 微納製造 生物製造 複合材料製造
製造系統的裝備與集成	圍繞高性能製造設備、高性能檢測設備、高質量裝配技術等製造過程中所必須的關鍵裝備技術開展工作，研究裝備設計、製造、檢測中數位化和智慧型化技術，研究裝備集成過程中各種條件的影響規律，提升製造裝備的水平和質量	三維反求測量 高速與高精密工具機 高性能功能零部件 機器人及其智慧型化
製造信息化與製造系統工程	以信息技術為手段，基於系統分析的方法，通過對製造過程和服役過程中的信息進行分析和挖掘，實施對製造過程和服役過程的調控與管理，以達到最優地配置製造資源，實現設備與生產系統的優良運行	裝備運行故障診斷 加工製造與機械裝備運行大數據系統 製造系統最佳化與調度 製造質量控制
先進制造系統模式	研究企業製造資源、生產組織、服務系統的形態和運作方式。研究有效地組織各種製造要素實現製造系統最佳化運行的管理模式，建立製造技術與非技術因素的關係，提高生產組織和設備運行效能	服務型製造模式 社會化製造模式 製造系統的人機功效學
資料來源：

科研成果

• 概況

截至2021年5月，近六年來，實驗室共承擔研究課題400餘項；共獲得國家技術發明二等獎3項，國家自然科學二等獎1項，省部級科技進步和發明獎20餘項；授權發明專利600餘項；出版專著16本，發表國際期刊論文1500餘篇。

• 科研項目

國家863計畫項目

項目名稱	負責人
基於材料R曲線的飛機機翼大梁裂紋擴展壽命預測技術研究	陳雪峰
新型礦井瓦斯檢測與預警系統	王海容
基於局域空間定位系統的大型構件裝配線上定位技術	劉志剛
組合式超大尺寸精密測量技術	劉志剛
基於6-Sigma的製造過程多源多工序質量維護與預測研究	趙宏
電力系統節能生產最佳化調度系統	翟橋柱
航空發動機轉子裂紋定量檢測與剩餘壽命預測技術研究	陳雪峰
基於行為模型的桌面安全阻斷系統的研究與實現	蔡忠閩
服務型製造執行系統研究	江平宇
微結構異質結界面柔性太陽能電池及其製造工藝	劉紅忠
重大裝備微弱故障特徵信號識別技術與套用研究	訾艷陽
大型汽輪發電機組快速現場全息動平衡技術	張西寧
宏電子器件製造中的大面積微壓印技術	丁玉成
生物啟發的無線複眼導航技術研究	馮祖仁
企業間加工質量動態跟蹤控制模型	趙麗萍
滴灌灌水器CFD分析及開發平台技術研究	魏正英
生物微量試樣自動化處理與檢測設備	王朝暉
植入式人工肝組織製造技術	劉亞雄
高性能數控工具機模組化設計平台	洪軍
大口徑光學非球面加工工具機和成套套用工藝	趙惠英
高檔數控工具機綜合動態特性線上測試系統	姜歌東
複雜與大型齒輪測量系統(重點)	方素平
石化設備群的故障診斷與健康狀態管理系統研究及開發	徐光華
面向化工生產裝置的系統安全分析方法與風險控制技術研究	高建民
基於大規模網路安全風險評估的主動防禦系統-Active NetCT	管曉宏
智慧型診斷控制灌溉技術	趙萬華
危化品狀態檢測MEMS感測器產業化關鍵技術與套用	趙玉龍
資料來源：

國家973計畫項目

項目名稱	負責人
高性能滾動軸承基礎研究	王煜
超高速加工工具機整機集成及驗證平台的構建	盧秉恆
“超高速柔性主軸系統高精度動平衡的數學力學原理”中的動平衡理論和方法部分	梅雪松
晶圓表面加工中幾何參數的納米精度線上測量方法與表征	蔣莊德
納米結構的外場誘導流變成形規律與控制	丁玉成
超高速加工及其裝備的基礎研究	盧秉恆
基於視覺機理的非結構化信息處理(基於視覺認知的非結構化信息處理理論與關鍵技術	張講社
基於多源異構信息融合的空中目標跟蹤關鍵技術	韓崇昭
大型動力裝備製造基礎研究：超限高溫服役環境調控機理與雙工質冷卻新原理	高建民
大型動力裝備製造基礎研究:複雜構件及控制控性製造方法	李滌塵
數位化加工多源多工序質量的綜合評估與最佳化控制	江平宇
資料來源：

國家科技支撐計畫項目

項目名稱	負責人
不良網路文化內容審計與源定位技術	鄭慶華
數字教育公共服務示範工程	鄭慶華
面向長三角地區模具產業群工藝設計資源開發用	洪軍
基於KBE的汽車發動機設計指導軟體系統	洪軍
陝西省應急管理平台建設	孫林岩
資料來源：

• 科研成果獎勵

時間	獎勵名稱	成果名稱	完成人
2008年	教育部技術發明一等獎	機械結構裂紋的小波有限元定量診斷技術與套用	何正嘉，陳雪峰，訾艷陽，李兵 張周鎖，王為民，徐榮冬
2009年	國家科學技術進步二等獎	產品複雜曲面高效數位化精密測量技術及其系列測量裝備	蔣莊德，李兵，丁建軍，郭俊傑，費斌，隋連升，田愛玲，黃夢濤，王曉強，劉保華
2009年	國家科學技術進步二等獎	嵌入式柔性開發平台關鍵技術機系列智慧型測控儀器裝置	韓九強，曹建福，邢道欽，張新曼，吳彩玲，劉瑞玲
2009年	國家技術發明二等獎	大型迴轉機械結構裂紋的動態定量診斷技術與套用	何正嘉，陳雪峰，訾艷陽，李兵，張周鎖，王為民
2009年	教育部高等學校自然科學一等獎	機械早期故障瞬態信號的建模、檢測與提取的套用理論研究	林京，屈梁生，邱海
2009年	教育部高等學校科技進步一等獎	面向大型複雜裝備的集成質量控制研究與套用	高建民，陳富民，陳琨，李成，高智勇，林志航，張英傑，王昭，李雲龍，楊培林
2009年	陝西省科技進步二等獎	服務質量、關係質量與顧客滿意的模型、方法及套用	蘇秦，黨繼祥，李釗，崔艷武，宋永濤，姜鵬，徐翼，張弛，譚昊，彭曉輝，石承軍
2017年	國家技術發明二等獎	高動態MEMS壓阻式特種感測器及系列產品	趙玉龍，趙立波，田邊，蔣莊德，王冰，王瑞
2017年	陝西高等學校科學技術獎一等獎	3D列印的組織工程支架宏微結構仿生設計製造基礎	賀健康，李滌塵，劉亞雄，盧秉恆，連芩，王玲
2020年	國家科學技術進步二等獎	高通量多靶標核酸自動化定量檢測關鍵技術及產業化套用	彭年才，李明，苗保剛，李政，胡飛，韋學勇，李紅東，趙立波，張鎮西，蔣莊德
2020年	國家科學技術進步二等獎	高端包裝印刷裝備關鍵技術及系列產品開發	梅雪松，李彥鋒，許文才，趙飛，薛志成，黃小軍，王儀明，陳亮，陶濤，韓健
2020年	陝西省科技進步一等獎	精密光柵的結構場約束製造及在高端裝備中的套用	劉紅忠、尹磊、盧秉恆、毛勖、馮星、史永勝、陳邦道、蔣維濤、葉國永、雷彪、牛東
2020年	陝西省技術發明一等獎	特徵驅動的振動主動控制技術及系列化裝備	嚴如強、張興武、劉金鑫、喬百傑、楊志勃、趙玉剛
資料來源：

人才培養

學科建設

據2023年8月實驗室官網數據，實驗室有國家一級重點學科3個。

國家一級重點學科：機械工程、控制科學與工程、管理科學與工程

教學建設

教學成果獎勵

時間	獲獎項目	成果名稱	完成人
2001年	國家級教學成果二等獎	工業工程專業課程結構、主幹課程及其主要教學內容研究與實踐	汪應洛、張正祥、袁治平、徐青川、孫林岩、徐渝
2014年	國家級教學成果二等獎	面向智慧型製造需求的數控技術教學體系改革與實踐	梅雪松、陳花玲、徐學武、許睦旬、張小棟、張東升、董霞、張慶、劉吉軒、姜歌東
2014年	國家級教學成果二等獎	名師引領、名團隊名課程名實驗室支撐的工業工程人才培養模式改革與實踐	蘇秦、汪應洛、吳鋒、孫林岩、賈濤、錢華、馮秋紅、張正祥、童小梁、相里六續、陳寧
2018年	國家級教學成果二等獎	深化內涵，創新路徑，多方協同：機械工程領軍潛質人才培養“一五三”新模式	陳雪峰、盧秉恆、王永泉、段玉崗、李兵、徐莉莉、郭艷婕、李瑞萍
2022年	國家級教學成果二等獎	“一主線二融合三牽引”的現代製造人才工藝創新能力培養新體系	盧秉恆，洪軍，趙萬華，梅雪松，張俊，段玉崗，李寶童，呂盾，王永泉，嚴如強，桂亮，李暘，尹昱東，霍婧琦
資料來源：

合作交流

• 產學合作

截至2019年1月，實驗室技術轉讓成果16項、企業套用實驗室專利62項，為秦川工具機工具集團股份公司、西安中航動力精密鑄造有限公司、上海航天設備製造總廠、西安大運航空裝備有限公司、浙江海德曼智慧型裝備股份有限公司、北京微納精密機械有限公司等企業帶來效益。

• 國際合作

截至2019年1月，實驗室在微納米製造、增材製造、工具機加工、故障診斷等方向與中國國外單位開展合作：在微納製造方向，獲批建設“微納製造與測試技術國際合作聯合實驗室”，聯合澳大利亞新南威爾斯大學、英國伯明罕大學、美國南加州大學、加拿大西蒙菲莎大學、中國香港城市大學的學者開展合作研究；在增材製造方向，與英國倫敦學院大學（UCL）在骨/軟骨的3D列印體外構建方法和性能評價以及個性化足具的設計、3D列印工藝研究等方向開展合作基礎，共同申請了歐盟地平線Horizon 2020框架協定項目。

• 校際校企合作

截至2019年1月，實驗室成立了“高端製造裝備協同創新中心”，由西安交通大學牽頭，聯合浙江大學、大連理工大學、華中科技大學、瀋陽工具機股份有限公司、秦川工具機集團有限公司、洛陽軸研科技股份有限公司、通用技術集團大連工具機有限責任公司、通用技術集團昆明工具機股份有限公司、北京工研精機股份有限公司、武漢華中數控股份有限公司等單位共同組建。

文化傳統

• 徽標

實驗室徽標由齒輪構成環形結構，代表“機械製造”，表明實驗室研究方向。

徽標

文化活動

實驗室曾開展“機械製造系統工程國家重點實驗室科技活動周”“全國科普日陝西主場暨中國科協年會宣傳活動”等活動，開展專題科普活動，通過成果展示、講座培訓、參觀實驗室、現場操作演示等多種活動形式，展現實驗室文化。

機構領導

現任領導

歷任領導