基本情况

清华大学成形装备及自动化研究所隶属于机械工程系，还是“先进成形制造教育部重点实验室”、“组织器官生物智造与修复再生北京市重点实验室”和“低应力智能化金属增材制造北京市重点实验室”的依托单位。现有正高职 7 人、副高职 12 人、中级4 人。

研究方向

重大装备成形制造：核电和火电能源装备关键构件焊接技术；大型锻件制造理论与技术；钢丝预应力缠绕技术研究及其在重型锻压 装备制造中的应用。

智能制造：成形制造专用机器人技术与自动化装备；多传感信息融合与光机电一体化技术系统；数字化焊接设备；先进无损检测技术系统。

生物制造：细胞三维受控组装技术；Tissue on Chip；生物制造工艺及装备；组织工程技术研究。

增材制造：电子束粉末床熔融、电子束送丝定向能量沉积、电子束- 激光复合，液浮粉末床熔融等低应力金属增材制造技术与装备，多尺度多物理场增材制造成形过程建模与仿真，增材制造过程在线检查与监测技术。

科研成果

面向科学技术发展和社会经济建设需求开展基础研究与工程应用，涉及了重型加工装备、激光加工、增材制造、生物制造、航天装备制造、能源装备制造、机器人技术、先进焊接与连接、大型铸锻件成形制造、无损检测等技术领域。研究所成立之前，潘际銮院士课题组曾以新型电弧控制法获国家技术发明一等奖；颜永年教授课题组以 CIMS 应用工程和预应力缠绕式液压机技术分别获得国家科技进步二、三等奖。近年来，本研究所成员又因彩图科技百科全书、声发射检测技术应用成果先后获得国家科技进步二等奖；主持设计的 360MN 黑色金属垂直挤压机组成功投产，打破国外技术封锁，实现了大口径厚壁无缝钢管的国产化，于 2015 年获国家科技进步二等奖；将生物打印技术应用于妇产科临床以及关键救治取得突出成绩，分获国家科学技术进步奖二等奖与军队科技进步奖一等奖；主持设计全球最大液压机1250MN 多向模锻液压机项目（预计2027 年投产），主持完成了600MN（最大能力700MN）和400MN 重型模锻液压机，主持完成了300MN 等温模锻液压机（2 台套）等一系列重型装备，极大的提升了我国精密模锻件生产能力，所研发的重型装备参与了国内几乎所有重点航空器、航发大型锻件的研制和生产，保障了我国大型航空精密模锻件的自主研制和生产；主持制定了大型铸锻件和厚钢板技术标准，为三峡工程水轮机组镜板、百万千瓦级核电主管道等锻件的成功制造提供了技术支撑；研制完成的航天运载器大型关键构件数控焊接系统装备已应用于运载火箭的生产制造；针对百万千瓦级核电汽轮机低压转子和先进超超临界火电汽轮机异种金属转子的焊接制造技术开展了卓有成效的研究攻关；在金属激光增材制造领域气孔缺陷起源及边界基础理论研究取得重要进展（Science 370, 1080-1086 (2020)）；自行研发的电子束选区熔化（EBSM）增材制造装备实现了产业化，使我国成为第二个能够生产该类装备的国家；作为中国机械工程学会生物制造工程分会与中国生物材料学会生物材料先进制造分会的挂靠单位，先后在生物医学模型制造、生物假体制造、组织工程支架制造、生命体制造等取得了原创性科研成果。
   在基础研究方面，金属激光增材制造的关键机理研究具有国际前沿水平。通过重新审视激光熔化模式，为金属激光粉末床熔融增材制造提供了指导原则和新的研究方向；梳理了金属激光增材制造微观结构和缺陷原位实时监测的研究进展，探讨了未来十年的研究趋势。相关成果发表在《现代物理评论》(Reviews of Modern Physics 94, 045002 (2022))与《科学通报》上( 科学通报 67, 3036-3053 (2022))。赵沧因此获得2022 年国际先进材料学会青年科学家奖（IAAM Young Scientist Medal）。孙伟、庞媛受邀在国际医学- 免疫学界顶级综述性期刊《Nature Reviews Immunology》（IF：100.3）上发表生物制造体外肿瘤模型开展免疫研究的综述文章。

教学成果

承担了机械工程专业本科生课程教学和综合论文训练指导，以及博士生和硕士生培养工作。

2013 年，本研究所成员完成的“机械工程及自动化本科创新实践教育探索”获北京市高等教育教学成果一等奖。

2018 年，都东教授指导的曾锦乐博士荣获 IIW Henry Granjon Prize - Category A 奖