北京理工大学微小型制造研究所隶属机械与车辆学院制造工程系，是支持机械工程专业建设的主要科研教学单位之一。北京理工大学机械与车辆学院教授、“973”项目首席科学家张之敬老师是研究所创始人。目前研究所共有教职员工12名，其中教授3名，副教授/副研究员5名，实验员1名，博士后3名,在读硕士及博士生51名。

精密微细结构制造技术研究团队的主要方向包括：

1. 精密微细复合加工装备与工艺技术；

2. 精密智能装配技术。

要做实现中华民族伟大复兴的一块基石

在当今世界，每一个大国、强国同时也都是制造业的大国、强国，都要靠先进的制造技术夯实科技和产业发展的基础。要实现中华民族伟大复兴离不开先进的制造科学技术，它是一艘承载着中华民族伟大复兴大业的巨轮，没有制造技术这艘巨轮，中华民族就难以自立于世界民族之林，更无法顺利前进。

团队是国家级创新中心——国防科技工业复杂微细结构加工

技术创新中心、中国机械工程学会生产工程分会(装配专业）主要技术支撑团队之一。20多年来，面向航天、航空、兵器、机床、医疗、3C等领域国家重大需求和技术瓶颈问题，提出了填补空白、打破封锁、顶天立地、创新引领的技术，立志做实现中华民族伟大复兴的一块基石，使其在微小型系统的精密、超精密制造过程中的理论、方法和应用技术方向上支持我国军民用领域科学技术进步方面做出最大的贡献。

图一

这里是知识的乐园

这个团队与其他团队不同的一点是，它更强调需要掌握多学科、多领域的知识，比如数学、力学、电子学、化学、计算机硬软件技术、机械、控制、检测与传感器技术等。俗话说：“艺多不压身”，如果你想成为拥有“十八般武艺”的跨界高手和未来制造行业的总体技术领军人才，那么，这里将给你提供大显身手的机会及发展空间。

要做“中国智造”的一个“双一流”基地

当今社会，对产品的需求是多品种变批量，甚至是定制化。在这种情况下，传统的制造方式已经不能满足现在的需求，所以，必须向人性化、智能化发展。制造的智能化的实质是将制造技术和计算机技术、信息技术、自动化技术与人工智能的研究成果相结合，逐步实现数据、信息、经验等向知识转化，从大批量生产的自动化制造向多品种、变批量、定制化的制造转型，使产品从设计、加工、装配、测试到使用的全生命周期的制造过程中逐步实现性能定量预测与控制、信息实时反馈与补偿的自适应、自调整和自决策能力。这是人类制造科学技术发展的最终目标，也是制造技术发展的必然方向。

多年来，团队在国内外率先提出了面向精度与性能的智能制造技术理念与研究方向，全力以赴使研究向智能化制造方向发展，并取得了显著的成果。

团队科学研究的子方向包括：面向产品性能的精确数字孪生技术（智能制造的最重要的核心技术）、超精密仪表非线性时变与稳定性控制技术、精密仪表装配参数与输出性能非线性映射建模与智能计算方法、基于深度学习的高精度图像识别与处理技术、智能装配控制系统技术、智能装配系统总体与模块化设计技术、智能装配信息系统技术、智能装配知识系统与智能工艺决策技术、高精度装配机器人技术、精密/超精密/微小型多工艺复合加工数控机床技术、高精度复合加工工艺技术、精密微小型复杂构建智能化检测技术等，研究成果在导航制导仪表、光学仪器、智能弹药、航天和航空发动机、机床、光电装置、卫星、军用车辆等领域得到了广泛和有效的应用。

团队全体师生决心使研究所在面向性能的智能制造科学技术研究方面能够始终站在研究前沿，并起到引领作用。为使团队的研究成果和智能制造青年才俊培养方面成为“双一流”使之成为支撑“中国智造”的千万个基地之一殚精竭智、永远奉献。

造就装配业界“NO.1”的舞台

团队创造了许多个“NO.1”。在精密装配理论、方法与智能装配系统技术研究方面，承担了第一个精密装配领域国家重大基础研究 “973”项目、第一个亚微米级高精度装配对位国家自然基金仪器专项；自主研制出第一台国内非硅MEMS系统智能装配系统、主要参研第一个将装配工艺智能化决策用于多机器人智能装配系统的国家重点研发计划项目等等。

在精密微细结构复合加工技术方面，创造了许许多多的“NO.1”，包括承担第一个精密微小型车铣复合加工工艺技术的“04”专项项目，第一个将接触面非均匀分布误差建模理论和最大熵应力优化用于机床设计与装配中的省级重大专项等。团队在国内率先提出精密微细结构车铣复合加工技术研究方向，突破了可重配置设计、宏微结合高精度补偿与控制、复杂微小型器件完整加工等关键技术，研发了国内第一台具有自主知识产权精密微小型车铣复合机床、第一台精密微小型车铣复合加工中心、第一台7轴5联动超精密车铣复合加工机床、第一台车铣-铣车万能车铣复合加工机床并成为首台装备于某大型舰艇的战地维修机床。研发的10多台机床在兵器、航天领域20多种高新武器型号研制和生产中得到应用，解决了xx等40多种核心器件加工精度差、合格率低而无法装备的瓶颈问题。该项技术获得2019年国防科技进步奖一等奖。

图二 自主研发的5类10余台复合加工设备已应用到有关国防单位

引领精密装配理论与智能装配技术的“火车头”

团队在精密装配理论、方法与智能装配系统技术方面，走在中国乃至世界的前列。该团队在国际上率先提出了面向精密装配的误差建模问题，突破了分布误差建模、精密仪表结构非线性时变机理与建模理论和计算实验技术、精密微细智能装配系统技术等关键共性基础理论和相关技术，开拓了精密仪表、武器装备核心精密结构装配精度、精度稳定性、装配性能预测、装配工艺参数定量优化与控制研究和应用的创新研究路径，建立了基于制造特征的精密装配理论创新研究体系和面向精度和性能的智能装配系统技术研究应用创新技术方向，团队科学研究的子方向包括：面向产品性能的精确数字孪生技术（智能制造的核心技术）、超精密仪表非线性时变与稳定性控制技术、基于深度学习的高精度图像识别与处理技术、智能装配控制系统技术、智能装配系统总体与模块化设计技术、智能装配知识系统与智能工艺决策技术、高精度装配机器人技术、精密/超精密/微小型多工艺复合加工数控机床技术与高精度复合加工工艺技术、精密微小型复杂构件智能化检测技术等。其中分布误差建模（取得美国专利）研究在国际上处于领先水平，在国内外学术会议上做特邀报告30多次，研制了10多台套智能装配系统设备，应用在航天航空惯性仪表、引信、航空发动机、光学仪器等领域装配中，引领了国内和国防领域精密装配理论和技术的发展。高精度装配对位技术荣获2019年国家自然基金杰出科学家浙江行工程类项目路演第二名。

图三 精密机械装配仿真与性能预测

目前，团队涉及生产的智能螺丝刀已经形成产品，有公司专门进行推广。其设计生产的第一套隐性智能装配系统，年产15万套。国内高精度定位装配机器人及控制系统都是该团队自主研制成功的，精度达到10微米，在隐性和惯性关系器件上有着广泛的应用，有些已应用于导弹和自动步枪上。

“白（领）骨（干）精（英）”的修炼场

众所周知，机床是工作母机，也是制造母机，整个世界的制造业就是由机床制造出来的。举世瞩目的纳米级光刻机技术的最重要基础就是制造技术，机械制造可以说是社会上最需求的一个专业，所有的实体企业都以制造为主，比如航天、航空、汽车、化工、服装、纺织、电子、机械、电器、仪器仪表、信息产业等。在这些企业中，所有工程师中至少有一半以上是制造工程师。为此，它的就业领域非常广泛。根据就业数据显示，学生广泛就业于高校、航天、航空、电子、兵器等行业。研究所毕业生在国防与民用行业都非常受欢迎，供不应求，有时一位研究生会拿到近10个大型企业或研究所的offers。

成功人士的“摇篮”

团队自建立以来，已培养了200多名博士、硕士研究生，他（她）们绝大多数成了所在行业的精英和骨干人才。这里列举出部分毕业生校友，其中，既有党政部门领导、国际知名律师，也有全国各高等院校教授、博士生导师、学界领军人物以及国有及民营企业董事长、总经理和高管、航天等科技领域年轻的技术精英和骨干。

表1 部分毕业生的去向

姓名

职称

冯广生

深圳北方实业发展有限公司（中国北方公司控股）董事长、总经理

康泉

国际知名知识产权律师

史天运

中国铁路专业技术带头人、铁路信息化领军人物、博士生导师

严亮

教育部长江学者特聘教授、北京航空航天大学教授、杰出青年人才

廉小亲

北京工商大学人工智能学院副院长、教授

金鑫

北京理工大学教授、博士生导师

王成林

北京物资学院学位办主任、教授

刘克非

湖北文理学院机械工程学院院长、教授

张建成

北京联合大学机器人学院党委副书记、常务副院长、教授

张国智

河南新乡学院教授

张林

航天科技集团彩虹无人机结构副总师、高级工程师

张高阳

北京至新科技公司总经理、智能控制系统发明人

赵婷

航天一院总体部高级工程师

袁巍

核工业二院高级工程师

孙媛

航天九院13所高级工程师

刘钦

航天九院13所高级工程师

张晓峰

航天五院总体部高级工程师

左富昌

北京航天自动控制研究所高级工程师

陈建峰

北京航天自动控制研究所高级工程师

孙椰望

中国科学院理化研究所引进人才、高级工程师

张忠清

航天三院31所高级工程师

张婷玉

航天一院102厂高级工程师

张秋爽

青岛科技大学机械学院副研究员

他们的成功既有自己的努力，更离不开团队和谐向上、教学相长的培养环境与良师益友的精心指导和培养，他们的今天就是你们的明天。最后，呈上一首张之敬教授的七言绝句《此生有幸嗣炎黄》，与同学们共勉。

此生有幸嗣炎黄，

微木填海图国强。

若得吾辈卧薪志，

华夏巨轮定远航。