智造新程卓越印迹 | Day2 深度探寻先进智能制造尖端科技:NUS&A*STAR先进制造与机器人中心

文摘   2025-01-21 21:51   北京  

为积极响应清华大学研究生寒假社会实践

“青年命运共同体,提升全球胜任力”号召

清华大学机械工程系&国家卓越工程师学院

于2025年寒假开展前往

新加坡、印度尼西亚的研究生海外实践

本次实践旨在开拓国际视野

提供国际化的学术、产业、文化交流平台

助力人才全面培养

为研究生未来的职业发展提供坚实基础


实践背景

本次实践,支队将走访新加坡、雅加达、万隆等多个城市,与南洋理工大学、新加坡国立大学、A*STAR、中兴印尼等多家高校、企业开展调研、交流活动。

2025年1月17日,“智造新程,卓越印迹”实践支队成员走进新加坡新加坡国立大学和新加坡科学技术研究局先进再制造与技术中心和信息通信研究所,通过实验室访问学习、学术汇报交流、校园/单位参观等形式,深入探索世界前沿的科技研究与工程教育模式。

新加坡国立大学(NUS)亚洲顶尖的综合性大学,以其卓越的学术研究和创新能力享誉国际。NUS在增材制造、材料科学、工程技术等领域拥有世界领先的研究团队和设施,致力于通过多学科交叉及产业合作推动科技进步。此外,NUS以其开放多样的校园文化和国际化的学习环境,为学生提供了广阔的全球视野和实践机会。

新加坡国立大学

新加坡科学技术研究局 先进再制造与技术中心(A*STAR ARTC/SIMtech)ARTC/SIMtech是一个面向工业4.0的应用研究机构,专注于增材制造、智能制造和先进材料等领域。ARTC/SIMtech通过与全球领先企业及高校合作,推动新技术的产业化转化及技术创新,同时为制造业提供智能解决方案,其研究成果在航空航天、汽车制造等行业具有广泛应用。

新加坡科学技术研究局先进再制造与技术中心

新加坡科技研究局 信息通讯研究所(A*STAR I2R):新加坡在信息与通讯技术领域的核心研究机构,重点探索人工智能、数据分析、机器人技术等领域的关键技术及其应用。I2R致力于通过科技创新助力工业5.0发展,并在触觉感知、工业元宇宙等前沿领域取得了显著突破,推动新加坡成为全球智能制造的重要枢纽。

新加坡科学技术研究局息通讯研究院

Part 1 | 新加坡国立大学:交流互鉴共探学术前沿


探索实验室尖端技术与科研成果

上午,“智造新程,卓越印迹”实践支队成员前往新加坡国立大学(NUS),参访位于校园内的增材制造相关实验室NUS AM centerProfessor Zhai Wei's Lab,体验尖端技术并了解其多样化的应用场景,感受了实验室浓厚的学术氛围和多元文化。

高分子增材制造实验室

YAN Wentao教授崔英杰博士详细讲解了立体光固化成型(SLA)熔融沉积成型(FDM)技术的最新研究成果及其在医疗器械个性化定制和教育模型制作中的实际应用。通过现场操作和案例展示,展示了增材制造技术在高效生产中的独特优势,激发了成员们对高分子材料在这一领域潜力的浓厚兴趣。

参观高分子增材制造实验室

金属3D打印实验室

实验室负责人介绍了电子束熔化(EBM)激光粉末床熔化(LPBF)技术在航空航天和高端医疗器械领域中的应用,并展示了其工艺优化及缺陷检测的最新进展。支队成员积极参与讨论,提出关于如何改进金属打印工艺等问题,并获得了深入的解答,为后续研究提供了清晰的方向。

参观金属3D打印实验室


交流座谈探讨增材制造前沿领域

实验室参观完毕后,支队成员与新加坡国立大学YAN Wentao教授课题组举行了交流座谈。本次座谈由博士生崔英杰主持。

YAN Wentao教授首先对支队成员的到来表示欢迎,并向大家介绍了自己在清华大学期间的求学经历,以及对3D打印前沿研究的见解

YAN Wentao教授介绍3D打印前沿研究

欧阳礼亮老师与Professor YAN Wentao交流

随后,崔英杰为支队成员们介绍了课题组的基本情况及研究方向,针对其中粉末3D打印、仿真模拟、数字孪生等具体科研问题,支队成员与新加坡国立大学师生展开积极讨论,活动在热烈的讨论氛围中圆满落幕。

崔英杰介绍课题组研究方向

支队成员与新加坡国立大学工学师生院合影


Part 2 | 新加坡科技研究局 先进再制造与技术中心: 领悟先进制造魅力


科研与产业结合的魅力

告别新加坡国立大学,支队成员前往新加坡科学技术研究局先进再制造与技术中心(A*STAR ARTC/SIMtech),支队成员聚焦3D打印智能制造技术,深刻体会科研与产业结合的创新模式。

3D打印中心与供应链控制塔参观

南锦瑶就3D打印过程中缺陷检测的问题与工作人员展开了深入探讨。来到位于中心一楼的供应链控制塔,工作人员详细介绍了实时监控与反馈机制的应用实例,展示了如何通过工业物联网(IIoT)技术提升生产效率与产品质量

工作人员展示工业物联网

ARTC/SIMtech研究方向分享

A*STAR工作人员汇报了新加坡制造技术研究所(ARTC/SIMtech)的重点研究方向,包括增材制造、智能制造和绿色制造等领域。他们还分享了与工业界合作的成功案例,展示了科研与应用的深度结合。这也引发了大家对科技成果转化与产教融合的思考与讨论。

A*STAR工作人员汇报重点研究方向


Q


南锦瑶:如何在企业项目中平衡企业导师与校内导师的指导?

ARTC工作人员答疑解惑

工作人员指出,新加坡科研体系强调跨部门协作,通过明确导师分工实现双向目标达成。实现对人才的全方面培养。

Q


于济川:如何平衡企业项目与学术研究的时间分配?

实践队员与ARTC工作人员亲切友好的交流

工作人员建议通过合理规划时间并充分利用新加坡的资源优势,实现产业需求与学术创新的双赢。

此外,ARTC的工作人员对实践队员提出专业问题的深度和广度给予高度评价,并且希望清华学子积极申请ASTAR奖学金深造。

队员在ARTC合影

Part 3 | A*STAR I2R学术汇报与实验室参观


学术汇报:共探前沿领域

行程的第三站,支队成员来到新加坡科技研究局信息通讯研究所(A*STAR I2R),为进一步开拓前沿领域国际视野,实践支队同学和A*STAR I2R的Wu Yan老师开展了一场小型学术讨论坊,对本领域的学术进展开展报告和交流。

Wu Yan老师的讲解引发队员们专心思考

首先是Wu Yan老师“触觉感知的重要性”为主题,与支队成员分享了触觉感知在机器人物理智能领域中的核心价值。他从“感知-思考-行动”三个层面分析了技术难点,并展示了触觉感知技术在协作机器人、智能医疗设备和精准制造领域的潜在应用。

Wu Yan老师与欧阳老师、毕博队长交流

之后,支队成员分别围绕个人研究方向与工业应用主题进行了精彩汇报,涉及数值模拟、机器人、AI等多个主题:

霍文轩同学汇报了其关于物理信息神经网络(PINN)在金属3D打印熔池预测中的应用研究。吴老师结合其在机器人方向丰富的科研经验,从实际应用角度提出了诸多建设性建议,为研究的进一步优化提供了重要参考。

于济川同学以双机械臂安全协同运动规划为主题做汇报,通过机械臂的运动视频形象地展示了自己的研究成果,吴教授对该工作表现出浓厚的兴趣,并提供了一些具有启发性的研究思路。

南锦瑶同学围绕研究生阶段参与的具身智能与大模型、AI与数值模拟和特种加工与智能制造课题展开,介绍了自己在企业联培的心路历程和科研心得。提出的FEGNS神经网络驱动的流体模拟器和机器人的原子技能拆分的创新思想引起了吴老师的肯定和讨论,跨学科的学习历程也得到参会师生的赞赏。

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于济川、南锦瑶、霍文轩进行学术汇报

这些些汇报所展示的内容专业但不失有趣,激发了A*STAR I2R Wu Yan老师的浓厚兴趣,汇报后大家进行了积极的提问和交流,围绕技术细节展开了热烈讨论。

支队成员与WuYan老师课题组成员合影


机械臂实验室参观与访谈

最后,支队成员在张效实博士的带领下参观了吴老师课题组的机械臂实验室,体验了触觉感知技术在复杂任务中的应用场景,如精准抓取和微操作。随后,成员们就实验室管理、国际科研合作及博士生培养模式与吴老师进行了深度访谈,收获了许多宝贵的建议

在参观过程中,Wu Yan老师也介绍了I2R-Robotics & Autonomous Systems Lab的情况和SINGA奖学金及其他国际科研平台,鼓励支队成员积极申请。他还针对毕博队长提出的“如何应对博士生科研压力与生活平衡问题”,建议大家学会管理期望并优化时间规划,追求科研与生活的协调发展。最后,实践队员为Wu Yan老师做了一期专题访谈。大家都带着满满的收获和感悟结束了此次参访。

队员为Wu Yan老师做专题访谈

Part 4 | 沉淀总结与感悟


结语

通过一天的参访与交流,支队成员对新加坡在增材制造、触觉感知、工业5.0等领域的研究前沿有了更系统的理解,同时对A*STAR的国际化科研环境与人才培养模式有了深刻认知。本次实践不仅拓宽了成员们的学术视野,也激励大家思考如何将国际先进技术与国内科研相结合,为智能制造领域的未来创新注入新动力。

成员感悟










1

通过与吴老师的深入交流,我意识到科研不仅需要扎实的技术积累,更需要面向实际需求的创新能力。在未来的学习中,我希望能够更好地平衡学术研究与产业实践。

——毕博

2










NUS和A*STAR的参访让我感受到国际化科研环境的开放与合作精神,特别是增材制造技术在工业应用中的潜力让我深受启发。

——陈弘凯










3

通过这次实践,我对触觉感知技术在协作机器人中的应用有了更多思考,新加坡在科研与产业结合方面的成功经验值得我们借鉴。

——南锦瑶


明日,支队将继续前往其他新加坡科研机构,探索更多精彩内容,敬请期待!

图文 | 赴新加坡、印尼实践支队全体成员

编辑 | 季馨婷 陈弘凯 毕博

审核 | 王健健 胡益玮 刘贺


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