2025年7月,汕头大学-工学院-机械工程系4名硕士研究生进驻汕头大学工学院-洪昕德立联合实验室,依托“智能数控系统开发项目”,开展为期两年的校企联合培养。经过这场理论与实践深度交融历练,一群90后及00后的准工程师用代码重构机床“大脑”,将实验室的算法模型转化为产线上的实际生产力,展现了新时代机械工程师的数字化创新能力,也是我院机械工程系产学研融合育人成效和研发实力的重要体现。
图1 我校硕士研究生进驻深圳市洪昕德立-哈德森科技有限公司
1. 直面工业现场的真实挑战
(1) 从实验室仿真到产线实战
在洪昕德立-哈德森机床联合研发中心,2023级硕士研究生王瀚林、2024级硕士研究生周文雪、安飘飘和胡皎共同组成的研发小组,在由我校机械工程系青年教师高长青、陈博文和企业机床负责人甘阳洲博士组成的导师组的联合培养下,先后开发了多款高性能多轴联动并联机床的运动控制算法,其中HU系列及HV系列在国内外交出了一份亮眼的出货量成绩,产品远销俄罗斯等国家。在实际算法开发中,“实验室里的运动控制算法跑得再漂亮,不经过产线验证都是纸上谈兵”。研二学生王瀚林在调试五轴联动去毛刺机算法时深有感触。工业代码的调试涉及到多个方面,需要不断的优化和迭代。面对企业实际加工中出现的轮廓误差超差问题,团队通过改进前瞻控制算法,将加工精度从0.02 mm提升至0.008 mm,达到行业先进水平。当前,在我校硕士研究生的不断联合推进下,研发团队自研的多款控制系统已经实现定型和量产。机床项目负责人甘洋洲博士曾这样评价:“这些学生仅用两周就掌握了我们的开发框架,提出的指令流优化方案解决了长期存在的加工停顿问题,为本企业的产业升级发挥了重要作用”,并表示,“未来将在该方向上会投入更多的人力和物力。
(2) 让机床更加灵动
针对传统的三轴机床普遍存在的技术瓶颈,我校研究生充分发挥知识储备的优势,提出了多种五轴联动方案,实现了一次装夹即可完成多面加工,同时能精准控制刀具处于最佳切削姿态,使加工效率提升约30%-50%,还巧妙解决了重复定位精度欠佳的问题。以常见的Delta机构为例,其应用于打磨作业时,会面临因刚度不足造成打磨效果差,机床主结构件易变形等问题。我校研究生创新提出将该机构应用于抛光机床,充分发挥其高速、高柔性的机构特点,从而避免了其刚度不足的短板,为机床设计提供了全新思路。当前该类抛光机床正在紧锣密鼓的开发中。




图2 我院研究生在从事高性能多轴联动并联机床控制系统开发
2. 校企联合研发,打造面向高端制造业的学-研-产融合育人新机制
(1) 深入企业研发-生产-装配一线,探索工业母机的成形之路
研究生校企联合培养中广泛采用“高校导师+企业导师”的双导师制。汕头大学工学院历来高度重视产学研融合育人工作,在企校合作领域有着深厚积淀与悠久传统。在此次校企联合培养过程中,我校机械工程系青年教师高长青和陈博文每周都到企业开展现场实践教学,将项目开发过程中的实际问题与学校课堂上的理论教学深度融合,引导学生完成从书本到工程端的应用,而企业导师则指导学生按照ISO 9283标准完成实际项目开发以及性能测试等工作。

图3 与企业导师交流探讨
(2) 依托企业项目进行联合培养,打造制造业新型高端人才
本次研究生的校企联合培养依托我校机械工程系青年教师高长青的企业横向项目“高性能多轴联动毛刺加工中心理论设计与样机试制”和“高性能多轴联动并联机床理论设计与产品制造”,这也是汕头大学工学院-洪昕德立联合实验室研发内容。研究生校企联合培养为后续的联合项目开发奠定了坚实的校企互信基础。
3. 汗水浇灌的学习过程与成长过程
(1) 看得见的成长
我校此次派出的四位硕士研究生具有优良的学术人格与品质。从最初的代码版本混乱,到建立完善的Git分支管理体系;从机械地执行任务,到主动提出工艺优化方案——这些变化被企业导师评价为“最珍贵的成长印记”。在解决主轴振动问题时,周文雪同学的经历颇具代表性,“在实验室,我们追求算法的新颖性;但在产线上,稳定性才是第一要务。经过数十次的参数调整,我终于理解了什么是工程化思维”。她的振动抑制算法最终实现了连续200小时无故障运行。这场“脚踏实地”研发实践,既让硕士研究生们触摸到中国制造的精度追求,也展现了高校科研服务产业需求的巨大潜力。正如机械工程系主任凌四营教授所言:“我们要培养的,是既能发表顶刊论文,也能解决产线卡脖子问题的复合型人才”。
(2) 研究生培养感悟摘录
周文雪同学感悟:在洪昕德立-哈德森科技有限公司的研发实践中,我深刻体会到理论与实践的差距与融合。参与五轴联动机床控制系统的开发,让我从实验室的算法仿真走向产线的实际调试。面对主轴振动问题,我通过数十次参数调整和算法优化,最终实现了连续200小时无故障运行。这段经历让我明白,工程化思维的核心是稳定性和可靠性,而不仅仅是算法的新颖性。企业导师的指导和团队协作让我学会了如何高效解决问题,也让我对高端制造业的精度追求有了更深刻的理解。这段实践历程不仅提升了我的研发能力,更坚定了我未来在智能制造领域深耕的决心。
王瀚林同学感悟:在洪昕德立-哈德森的研发实践中,我主要负责五轴联动去毛刺机的算法开发与优化。从实验室的理论仿真到产线的实际调试,我深刻体会到工业现场的复杂性。通过改进前瞻控制算法,我们将加工精度从0.02mm提升至0.008mm,达到了行业先进水平。这段经历让我认识到,真正的技术落地需要兼顾理论深度和工程细节。企业导师的评价让我倍感鼓舞,也让我更加明确了自己的职业方向——成为一名既能解决理论难题又能攻克实际问题的复合型工程师。
安飘飘同学感悟:这次企业实践让我有机会参与高性能多轴联动并联机床的开发,从设计到测试的全流程让我受益匪浅。针对Delta机构刚度不足的问题,团队提出了将其应用于抛光机床的创新方案,充分发挥了其高速、高柔性的特点。在这个过程中,我学会了如何将课堂知识灵活运用到实际项目中,也深刻体会到团队协作和工程化思维的重要性。深圳这座创新之城的快节奏让我开阔了眼界,也让我对未来的职业发展充满了信心。
胡姣同学感悟:在洪昕德立-哈德森的研发实践中,我深入参与了多轴联动机床的控制系统开发。通过优化指令流和解决加工停顿问题,我不仅提升了技术能力,还学会了如何将学术研究与产业需求紧密结合。企业导师的悉心指导和团队的高效协作让我快速成长,也让我认识到高端制造业对细节的极致追求。这段经历让我更加坚定了在机械工程领域继续深造的目标,未来我希望能够为行业的技术创新贡献更多力量。