为加强中国科大精密机械与精密仪器系全球系友的联系与交流，2026年4月26日上午，中国科大精密机械与精密仪器系“系友论坛”第五十三期线上讲座成功举行。本次论坛为“上海交通大学专场2期”，邀请0909系友，上海交通大学马运五副教授、司武俊副教授、周利平长聘教轨副教授作专题分享。三位报告人分别围绕“薄壁结构点连接工艺与装备”“装备寿命预测与智能运维决策”“生产与服务系统运作优化方法”展开交流，系统介绍了各自在智能制造、重大装备可靠性和运作管理领域的研究进展与应用思考。
讲座伊始，马运五系友以“薄壁结构点连接工艺与装备”为题作报告。他指出，点连接是航空飞行器、运载火箭、高速列车、汽车等载运装备薄壁结构制造中的核心基础工艺，电阻点焊、铆接等传统工艺在新能源汽车一体压铸、高强钢车身、动力电池密封、航空航天铆接以及空间站柔性太阳翼微纳连接等场景中仍发挥重要作用。与此同时，高性能、轻量化、低成本和高可靠性的发展需求，也使传统点连接工艺在效率、噪声、密封性和在线质量检测等方面面临新的挑战。
围绕上述问题，马运五介绍了团队在多能场复合连接工艺和质量智能感知方面的探索。在工艺层面，团队将外加磁场与电阻点焊结合，通过磁搅拌调控熔融金属流动和凝固过程，以抑制高强钢、铝合金等材料焊接缺陷；同时，将自冲铆接、螺纹连接和搅拌摩擦焊复合，提出自冲摩擦铆焊技术，用于提升薄壁结构连接效率和接头性能。相关工艺已面向新能源汽车、飞机蒙皮与长桁、动力电池包、装甲车辆及高速列车车体等应用需求开展验证。
在接头质量感知方面，马运五介绍了基于电、热、力等过程信号的在线诊断与按需调控方法。通过建立焊接装备与接头局部成形之间的动力学模型，并结合机理和数据融合的神经网络方法，团队实现了对焊点熔核尺寸、铆接接头成形等关键质量指标的快速预测与监测，并进一步通过工况识别、电流纠偏和能量补偿等策略实现质量闭环控制。相关技术已形成监测仪、自适应控制器、磁辅助装置等装备，并在汽车主机厂等应用场景中开展验证。
随后，司武俊系友以“装备寿命预测与智能运维决策”为题作报告。他从重大装备研发与制造中的可靠性和寿命问题出发，指出新材料失效机理不明、复杂结构多部件耦合、运行环境随机动态变化等因素，使装备寿命预测和维护决策具有较高难度。针对寿命预测问题，他介绍了基于失效数据和基于退化数据两类主流方法，并围绕统计分布拟合、故障率曲线、加速寿命试验等内容阐释了寿命不确定性量化的基本思路。
在具体研究工作中，司武俊介绍了团队将深度神经网络用于加速寿命试验应力外推的思路，以适应复杂材料和复杂装备下非线性外推关系的建模需求；同时，针对小样本、高随机波动的退化数据，提出基于物理信息神经网络的可靠性建模与寿命预测方法，将疲劳裂纹扩展等物理规律融入神经网络架构，从而提升模型可解释性、减少训练样本需求并增强外推能力。围绕维护决策，他进一步介绍了基于时间和基于状态的维护优化方法，以及利用深度强化学习处理多零件耦合系统维护决策的研究进展。
周利平系友以“生产与服务系统运作优化方法”为题作报告。她从运作管理的基本概念出发，介绍了生产与服务系统中人员、设备、原材料、信息等输入资源经过流程转化形成产品或服务输出的过程，并梳理了生产系统设计、需求预测、计划与调度、供应链管理、质量改进以及运营控制与优化等主要研究内容。她指出，运作管理的目标是在复杂系统中实现资源配置、流程协同和实时决策优化，进而提升效率、降低成本并改善服务水平。
围绕物流、生产制造和医疗健康服务等典型场景，周利平介绍了运筹优化方法在实际问题中的应用，包括线性规划、整数规划、随机规划、动态规划、排队论、仿真、数据驱动方法、强化学习和智能优化算法等。在物流运作优化方面，她结合仓库选址与能力配置、库存与调拨、车辆路径优化、装箱与套料、无人运输与低空经济等问题，说明了如何将实际业务约束转化为可求解的优化模型。在医疗服务运作管理方面，她介绍了共享病床管理、关键医疗资源配置、患者预约与调度、公平性建模、互联网医疗协同以及AI赋能医疗决策等研究方向。
在互动交流环节，与会系友围绕数据获取与指标量化、核电装备关键部件寿命预测、高校科研成果与产业需求对接、科考船智能运维、磁场耦合焊接中的温度控制等话题展开了热烈讨论。周利平结合物流和医疗领域的差异，说明了数据基础、评价指标和实际管理需求对运作优化研究落地的重要性；司武俊围绕核电、船舶等重大装备场景，分享了寿命预测和智能维护方法论的可迁移性及未来合作方向；马运五则从高校横向课题、技术转化和产学研协同等角度，介绍了科研成果服务产业需求的多种路径。
最后，黄文浩老师对本期论坛进行总结。他表示，上海交通大学专场二期以沙龙形式邀请三位0909系友集中分享，从点连接工艺与装备、装备可靠性与运维优化到生产服务系统优化，展现了九系系友在不同学科方向上的扎实积累和创新活力。未来，系友论坛将继续通过专题报告与沙龙交流相结合的方式，促进全球系友之间的联系，推动更多跨领域、跨行业的交流合作。
报告人简介：
马运五，0909系友，2013年本科毕业于中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，2019年博士毕业于上海交通大学，2019—2022年任日本大阪大学助理教授，现任上海交通大学副教授，主要从事薄壁结构焊接/连接技术与智能装备研究。入选国家海外高层次人才计划青年项目、上海科技青年35人引领计划，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、日本JSPS基金等项目，在Engineering、IJMTM、JMST等期刊发表论文80余篇，获授权中国、美国、欧洲发明专利20余项，获美国焊接学会A.F. Davis奖、ASME-MSEC最佳论文奖、全国颠覆性技术创新大赛优胜奖，担任ASME-MSEC会议召集人/主席。
司武俊，0909系友，现任上海交通大学工业工程与管理系副教授、博导，入选2024年度国家级青年人才计划。2013年获中国科学技术大学精密机械与精密仪器系学士学位，2018年获美国韦恩州立大学工业工程专业博士学位；2018年8月至2024年7月任美国威奇托州立大学工业、系统与制造工程系助理教授、博导，2024年8月至2025年6月任该校副教授（终身教职）。研究方向为装备制造可靠性、质量控制与运维优化，获美国国家航空航天局（NASA）、美国国家科学基金会（NSF）及国家自然科学基金等十余项资助。
周利平，0909系友，2013年本科毕业于中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，2019年博士毕业于上海交通大学工业工程专业，现任上海交通大学长聘教轨副教授，入选国家级青年人才计划。主要研究方向为生产与服务系统运作管理，主持国家自然科学基金面上项目和青年项目等研究课题，研究成果发表在INFORMS Journal on Computing、IISE Transactions、European Journal of Operational Research、OMEGA等学术期刊。