揭秘：中交一公院混凝土3D打印智造团队的发展历程与非凡实力
时间：2024-11-13 08:52 来源：未知 作者：admin 阅读：次
精英汇聚，建全技术链创新团队
2016年，当3D打印技术在工程建设领域尚处萌芽阶段时，一公院抢抓发展机遇，成立了结构智能建造专职研发中心，开启了3D打印技术在交通基础设施建设中的“拓荒”之旅。鉴于混凝土3D打印技术是一项跨学科、复杂而前沿的研究领域，深度融合了材料、建筑、结构、机械、计算机等多个学科，仅凭单一专业和一腔热血无法快速步入并走向前列。因此，在中交集团及中交一公院各级领导的全力支持下，富志鹏（中交一公院副总经理，极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室副主任、学术带头人，工程技术研究院院长）带领姚晓飞（中交一公院智能建造副总工程师，结构智能建造研发中心主任）与杨敏（结构智能建造研发中心副主任），召集横跨桥梁、结构、建筑、材料、机械自动化、软件开发、机器人技术、安全工程等多个专业领域的优秀人才，从最初的3人扩展至近30人，形成了以高级职称专家为引领，博士、硕士为主体的全专业链多元化、高层次人才团队。
△一公院“智造”团队
为进一步强化人才梯队，优化团队架构，促进研究、生产等多维度的高效协同，团队创新性地采用了“科学家+工程师+技术工人”的三级联动模式。科学家为团队提供科学和技术的前沿知识；工程师负责研究和开发新的技术和方法；技术工人具备宝贵的实操经验，负责协助新工艺、新方法的应用验证与落地。
△人才及团队荣誉
这一模式铸就了一支科研与工程技术能力并重的高素质、高水平团队，近年来相继获评陕西省重点创新团队“交通基础设施数智建造创新团队”及陕西省好青年集体。依托团队成立的“杨敏数智建造3D打印创新工作室”获评中交集团暨中国交建第四批示范性劳模（工匠人才）创新工作室称号，并于2023年进一步荣获陕西省交通运输系统职工（劳模、工匠人才）创新工作室称号。在持续攻关与应用落地的过程中，团队成功培育出中国科协青托人才1名、陕西省科协青托人才2名，彰显了团队卓越的人才培养与创新能力。
△工作室简介视频
成果丰硕，铸就行业领航地位
八载春秋，一公院“智造”团队顺应工程结构智能建造模式的发展趋势，聚焦混凝土3D打印技术的结构、材料、装备、系统等全产业链环节开展核心技术攻关。建立了完整的工程增材建造技术体系，提出了多种数字化参数化建模方法，完全自主研发三大系列3D打印水泥基材料，研制了面向工厂预制式及原位打印的机械臂式、龙门式等多种3D打印装备、五代混凝土3D打印工具端，软硬件高度集成的混凝土3D打印控制系统、混凝土3D打印路径规划系统以及混凝土3D打印质量控制技术体系，并进行了相应的工程测试及应用实践，填补了陕西和中交集团在混凝土3D打印方面的空白，达到国际先进水平。
△全技术链核心技术攻关
时至今日，一公院已具备集软硬件设备、材料制备、产品设计和打印服务于一体的3D打印智能建造技术全产业链，积累了具有核心竞争力的知识产权群组。共承担科技研发项目近40项，合同总额6000余万。围绕材料、装备、控制系统与平台、建造工艺等全技术链形成具有完全知识产权的科研布局和攻关研究，授权专利27项、软件著作权4项，发表SCI检索及中文核心等高质量学术论文近30篇，主、参编标准规范7部，获得国家级、省部级、行业协会等荣誉奖励16项。代表性成果“混凝土3D打印软硬件一体化智能控制系统”相继获得陕西省优秀工程勘察设计奖（计算机软件类）、第二届全国交通行业职工岗位创新标杆成果、中交集团第三届职工岗位创新成果及中交集团科技进步一等奖，认定为“国际领先”水平，奠定了一公院在交通建设行业中3D打印技术领先地位。
△获得国家级、省部级、行业协会等荣誉奖励16项
随着中交一公院混凝土3D打印技术成果的从无到有、从有到优，“智造”团队稳步前进，成为国内该领域专业技术布局最全面、交通基础设施领域增材制造唯一的省级创新团队。
创新高地，支撑科研与成果转化
为使成熟的关键技术落地，早日实现混凝土3D打印的产业化发展及工程应用，一公院作为交通行业的混凝土3D打印先行者，自成立以来成功加入了陕西省3D打印协会、中国混凝土3D打印协会、陕西省智慧建造研究院，中国市政工业化联盟等多项组织。并围绕智能建造领域，建设了具有自主知识产权的专职研发中心、国内交通行业第一家3D打印智能建造实验室及工程结构3D打印技术中试基地等创新服务设施，实现“一中心一实验室一中试基地”的建设规划，创新服务基础设施建设已投入1000余万，整体配套设备资产价值超过800万元。
△国内交通行业第一家3D打印智能建造实验室
△工程结构3D打印技术中试基地
2021年，在创新驱动发展战略的引领下，一公院联合清华大学、长安大学、西安建筑科技大学、尧柏水泥集团、北京建筑院、谢亿民科技等国内外21家院校企业，牵头成立交通基础设施3D打印技术产业联盟，并于同年获批了市级工程技术研究中心，旨在贯彻落实国家发展3D打印技术的相关政策，搭建交通基础设施领域3D打印技术的交流合作平台，拓宽3D打印技术在交通基础设施领域的应用场景；2022年建成中试基地，获批陕西省工程结构3D打印产业集成和中试共享平台，厂房面积、产能及打印尺度大大提升；2023年获批认定“中交集团土木工程增材制造研发中心”，奠定了陕西和中交集团在增材建造行业领先优势。
△牵头成立交通基础设施3D打印技术产业联盟
产学研用方面，中交一公院注重多元协同，促进产教融合，推动教育链、就业链、产业链、创新链的有效衔接。以丰富的工程经验及综合研发能力，与清华大学、东南大学、同济大学等在土木工程材料及智能建造理论研究方面形成优势互补；与尧柏水泥、中交二公局、中交二航局等企业形成产业链与应用优势互补，中交高科作为秦创源交通科技产业孵化器负责研发成果产业化推广。通过紧密结合地方和行业发展需要，与高校、企业机构等开展深度合作，基于高端创新交流平台，构建“创新团队+专职研发中心+实验室+智能工厂”四位一体的产学研用创新模式，不断增强人才培养与经济社会发展匹配度，推动智能建造产学研一体化发展。
秉承“兼容并包、开放共享”的原则，研发中心积极进行对外合作交流，互利共赢。实验室、中试基地及示范工程累计接待行业相关单位60余家，行业内相关企业及技术人员参观交流千余人次；在国际、国内会议上做智能建造技术报告20余次，已成为行业对外新科技展示的前沿阵地。
△与行业内相关企业、高校等机构技术交流
工程应用，助力交通建设升级
研究成果及全套技术已推广至10余家单位应用，得到应用单位的一致好评。
△技术成果支撑多项重大工程项目
技术成果支撑多项工程项目8项，包括极端环境增材制造混凝土工程-世界屋脊第一长隧G6高速公路羊八井隧道群、定制化阵列式景观围墙，以及金属与混凝土复合增材制造钢混组合结构桥梁等。在景观小品、市政景观设施、交通基础设施等领域取得显著成效，实现人工工时节省50%，成本下降约40%，支撑科技创新、节省工期、节能减排、提升品质、减少材料使用量等，产生间接经济效益约2000万元，推进了基础设施建造技术的绿色化、工业化和智能化升级。
布局未来，勾勒3D打印宏伟蓝图
在“智能建造”热潮下，未来的混凝土3D打印市场大有可为。
一公院将致力研发，围绕交通、城市、生态三大领域，面向多种环境（包括高寒高海拔、滨海强腐蚀等极端环境），深化开展交通基础设施及建筑结构混凝土3D打印智能建造的重大关键技术布局及核心技术攻关，积极开拓多种多样的技术应用场景。
△混凝土3D打印智能建造应用场景开发
保持跨界合作交流，强化科技人才培养，助力推进混凝土3D打印技术工程应用标准化建设，促进产业集成和高端创新平台的规模扩大与升级。
展望未来，一公院将以前瞻性的视角和扎实的科研实力，携手各界伙伴，致力于将这一前沿技术转化为推动交通、城市与生态和谐发展的强大引擎，书写智能建造新篇章。
(责任编辑：admin)
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