取得了系列成果;广东工业大学在Si、SiC等难加工材料的平坦化、PCB复合材料超微细钻孔和特种能场微加工等方面进行了深入探索,成果丰硕。但整体上,国内在电子基础材料加工方面跟踪研究居多,原创少,技术系统性、先进性与国外差距较大。
当前,融合文化创意、工程技术、商业市场的工业设计集成创新已成为3C电子产品设计产业的共同趋势。在?需求?创意?方案?原型?的创新路径中,TRIZ及其派生的OTSM和USIT理论、可拓设计方法已被应用于3C电子产品的设计创意;以用户体验为核心的跨界融合理念贯穿设计过程;移动互联等新兴技术成功融入产品原型制作。美国在这一领域处于引领地位,不仅造就了硅谷和兴盛的制造业,更在互联网时代进一步推动了美国文化的全球战略。苹果公司的成功,成为工业设计集成创新的典范。我国仍以加工模仿、构造差异化产品为主(微创新阶段),亟需推广TRIZ、可拓设计等创新方法的应用,开创科技、艺术、人文和商业等多要素集成的设计新方法。
总体而言,我国3C产业历经十余年的快速发展,技术水平与国外相比,差距不断缩小,但该领域研究基础与核心技术仍处于劣势: ? 与3C制造装备相关的基础理论体系不够健全、技术体系不够系统、国际前沿的原创性成果不多等;
? 高水平基础研发平台建设力度不够,国际一流的研发团队聚集度不高,专业化的创新型人才紧缺;
? 电子制造高端装备的整体水平与国外先进水平代差明显,核心零部件主要依赖进口,先进加工工艺与方法尚处于跟踪研究为主的阶段; ? 因市场发展速度快、投资风险较大等原因,企业长线投入动力不足。
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(二)国家和区域(行业)需求(必要性)分析
3C产业已成为我国特别是广东省的支柱产业之一。据工信部最新发布的2014年电子信息统计公报显示:我国电子制造业规模逐年扩大,2014年产值超过10万亿,手机和微型计算机的出货量均占全球出货总量50%以上。当前,部分国际3C巨头正处于战略调整期,广东省拥有世界上最完善的电子制造产业链,正迎来从中低端市场向中高端市场挺进的黄金战略窗口期。为配合我省3C产业转型升级,亟需:
? 对接国际前沿,打造具有国际视野的一流学术队伍,建设具有国际水准的学科,开展国际前沿的基础理论攻关,引领产业未来发展; ? 开展深入持续的国际前沿科研合作和系统广泛的产学研合作,建立良性的技术研发生态,开展共性技术攻关与协同创新,大幅提升自主研发能力,支撑产业快速提升;
? 推进新一代电子制造工艺与装备的研发和产业化,保证技术先进性; ? 推动3C机器人等组装装备与智能整线技术的规模化应用,缓解人力资源短缺危机。
我国3C产业已进入高速发展阶段,核心技术仍受到国外钳制,危及产业健康发展与国家安全。因此,搭建国际一流水平的科研平台与学科队伍,开展深入、系统的基础理论研究与共性技术攻关是该产业强盛的必由之路。
(三)本项目依托主干学科已形成的特色和优势,以及对实施本项目的意义和作用。
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机械工程学科是广东省“211工程”重点建设学科、广东省攀峰重点学科,是国内最早从事电子制造装备研发的学科之一,拥有教育部微电子装备与技术重点实验室、广东3C电子制造装备协同创新中心,还拥有两大广东省创新团队等,理论研究深入、技术积淀深厚、市场应用广泛,已取得了与学科特色研究方向相关的系列重要的成果:近三年,以第一完成单位获得国家科技进步二等奖奖1项(另有1项进入国家自然奖答辩)、省科技进步一等奖2项,在该学科特色方向上已初步形成了国内的相对优势,并具有一定的国际影响力。设计学科是广东省优势重点学科,在创新创意领域拥有目前国内人数最多、国际化特征最明显的工业设计团队,拥有国内原创学科——开拓学研究团队,2012年获吴文俊智能科学技术奖创新一等奖(被广东省推荐申报2015国家自然科学奖)。两大学科交叉融合紧密、基础雄厚,可为建设国际先进、国内领先的“面向3C产业创新设计与智能制造的机械工程学科群”提供全方位的支持: ? 在科学研究方面,前期已积淀的理论基础、研究条件、国际合作关系和重要科研成果等,可以支撑新一代3C高端制造装备及先进加工技术的深度研发;
? 在人才引育与团队建设方面,以重点学科建设为契机,以三个省级创新团队为基础,依托国家工程中心、省部级重点实验室、三大协同创新中心等,通过全职引进、柔性引进、联合引进、引育结合等多种方式,可为3C产品创新设计、电子制造高端装备研发等聚集一批国际一流的高层次人才,组建一支实力雄厚的研发队伍。
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? 在平台建设方面,以现有的省部级重点实验室为核心,以取得的一批
高水平成果为支撑,打造电子制造高端装备、电子产业难加工材料先进加工技术等领域的多个国家级平台。
(四)本项目的人才队伍基础,包括规模和结构(年龄、专业、职称、专业知识等方面的结构),高层次人才和团队情况等。
项目组共有235人,其中教授64人,副教授63人,包括国家?百千万工程?人才、国家千人计划专家、海外杰青、?省创新团队负责人”、广东省领军人才、“千百十”国家级培养对象、珠江学者等10余人,具体分布如下:
团队一(电子制造高端装备与智能化集成)
拥有专职教师83名,包括教授28人(博导13人)、副教授20人,讲师35人。其中,包括国家?百千万工程?人才、国家千人计划专家、海外杰青、珠江学者共5人。研究领域涉及精密电子装备制造、复杂机电系统控制、机械优化设计、计算机集成制造、智能制造等多个方向。
团队二(面向电子制造的先进加工工艺与方法研究)
拥有专职教师68名,包括教授20人(博导8人)、副教授18人、讲师30人。其中,包括国家千人计划专家、“千百十”国家级培养对象、广东省领军人才、广东省珠江学者共5人。研究领域涉及机械制造技术、先进制造工艺、高技术陶瓷制备与性能优化、材料物理化学等多个方向。
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团队三(面向3C电子产品的创新设计方法、模式与技术研究) 拥有专职教师84人,包括教授16人,副教授25人,讲师43人。其中,广东省创新团队负责人1人,国家突出贡献专家1人、芬兰设计成就奖获得者1人、广东工业大学百人计划特聘教授4人、外籍和港籍教师10余人。研究领域涉及虚拟设计、可拓设计、多学科优化设计、工业设计等多个方向。
此外,通过?广东3C电子制造装备协同创新中心”,已协同了一批国际一流的高水平团队,包括:美国佐治亚理工学院汪正平教授(美国工程院院士、被誉封装之父)的先进封装技术团队,香港科技大学励建书教授(中国科学院院士)和李泽湘教授的运动控制团队等世界顶尖科研团队,哈佛大学David教授(美国科学院院士)的微流控芯片制造团队。
(五)本项目依托主干学科近三年承担的国家和省部级重大项目,已发表或出版的高水平论著、已取得的专利、奖励,获采纳的咨询报告等主要成果。分析上述科研工作成效对实施本项目的意义或支撑作用。
本项目依托的两大学科近三年承担国家基金重点项目4项、国家基金30余项、国际合作项目1项、973课题1项、国家支撑计划1项,合计到校科研经费8512万,具有代表性的项目包括:
1) 国家自然科学基金重点项目:面向微电子制造的高速高精度运动
平台的设计及控制科学问题与关键技术研究,270万; 2) 国家自然科学基金重点项目:多尺度强韧化氮化硅基陶瓷球的制
备与超精密加工研究,241万;
3) 国家自然科学基金重点项目:面向电子制造的多机器人高速协同
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