重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室技術(shù)人員正在調(diào)試機器人手臂龍帆攝
近年來，重慶大學(xué)大力促進(jìn)機械、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)濟高質(zhì)量發(fā)展。
張宗益
重慶大學(xué)校長
16項一等獎、8項二等獎、1項三等獎；牽頭獲得一等獎項目成果數(shù)占全市一等獎的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)獎勵大會上，重慶大學(xué)斬獲多個獎項，交上了一份科技創(chuàng)新的閃亮答卷。
體制機制的創(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+機械 讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)擁有“最強大腦”
“高精度數(shù)控蝸輪母機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)控機床的生產(chǎn)上不再受制于人！”重慶大學(xué)機械與運載工程學(xué)院研究員王四寶說，被譽為“工業(yè)母機”的機床，是整個裝備制造業(yè)的核心生產(chǎn)基礎(chǔ)，尤其是超高精度機床等頂級機床，其技術(shù)水平直接反映了一個國家制造業(yè)的整體競爭力。在重慶大學(xué)教授王時龍的帶領(lǐng)下，該校研發(fā)團隊發(fā)明了高精度蝸輪母機誤差溯源及調(diào)控技術(shù)，成功研發(fā)出國內(nèi)首臺具有在機檢測功能的高精度數(shù)控蝸輪母機。
不止這一項突破性的成果，機械與運載工程學(xué)院在2020年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎勵大會上獲得了4項一等獎，涉及機械傳動、新能源汽車等多個領(lǐng)域。
“產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要相關(guān)學(xué)科的支撐和引領(lǐng)。未來機械學(xué)科要發(fā)展，也要加強與產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，不斷夯實學(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?！敝貞c大學(xué)機械與運載工程學(xué)院副院長曹華軍說，在王時龍的帶領(lǐng)下，學(xué)院已經(jīng)開展科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項目的科研攻關(guān)，將新一代人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)機械制造技術(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，機械和汽車都是重慶大學(xué)的老牌學(xué)院，但2021年該校將機械工程學(xué)院、汽車工程學(xué)院、機械傳動國家重點實驗室以及重慶自主品牌汽車國家級2011協(xié)同創(chuàng)新中心組建為機械與運載工程學(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)濟主戰(zhàn)場的戰(zhàn)略科技力量，支撐機械工程一流學(xué)科高水平建設(shè)。未來機械工程學(xué)院在重點發(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個特色優(yōu)勢學(xué)科的同時，也要積極拓展智能無人系統(tǒng)及裝備、生物醫(yī)學(xué)機器人技術(shù)2個學(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國家裝配式建筑科技示范項目，大廈裝配率達(dá)82.68%，實現(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?！敝貞c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)振動臺實驗室成功完成國內(nèi)首個足尺寸實體6層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的振動臺試驗，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”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。
“目前，我們智能建造的研究涵蓋了智能設(shè)計、智能生產(chǎn)、智能檢測、智能管控等板塊?！敝貞c大學(xué)建筑智能建造實驗室主任劉界鵬介紹，研究團隊已建立起包括土木、計算機、自動化、數(shù)學(xué)、建筑等多個交叉學(xué)科的科研團隊，還廣泛與機械、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余個建筑項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。作為世界首個能源裝備自然覆冰試驗基地，該基地在重慶大學(xué)機電學(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)害的機制，研發(fā)出全球首套電網(wǎng)覆冰預(yù)報預(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)國家重點實驗室以來，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“空間太陽能電站實驗基地”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，空間太陽能電站團隊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?！敝貞c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)可為每個電力能源設(shè)備都裝上‘大腦’，實現(xiàn)智能感知、智能調(diào)控等，以保障供能系統(tǒng)安全高效運行?！崩顒Ρ硎?，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)科隊伍，不斷強化學(xué)科優(yōu)勢特色，著力提升學(xué)科實力和水平，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)濟高質(zhì)量發(fā)展。”(雍 黎)