会议简介

中国仪器仪表学会精密机械分会兹定于2025年7月25-27日，在长春举行“2025全国第十八届精密工程学术研讨会暨中国仪器仪表学会精密机械分会（四十周年）学术年会”。该会议由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所承办，旨在推动精密工程、精密机械学科的研究、设计、制造理论和技术的交流及推广工作，加快人才队伍成长，为会员和广大科技工作者搭建交流平台，促进精密机械领域前沿技术创新与产业应用协同发展，深化产学研合作交流。

会议内容

会议日程

2025年7月25-27日

参会对象

注册征文

议程安排：

（会议详情请见附件-会议手册）

7月25日：报到注册，中国仪器仪表学会精密机械分会第八届委员会第四次（扩大）会议；

7月26日：2025全国第十八届精密工程学术研讨会；

7月27日：中国科学院长春光机所参观交流。

会议费用：

1．学生会员：600元/人；非学生会员：1000元/人

2．差旅费、食宿费自理

3．缴费方式：

银行转账或现场支付均可

户名：中国仪器仪表学会

开户银行：工行北京北新桥支行

开户账号：0200004309014464348

注意：请在汇款附言中标注“精密机械分会”

其它事项：

本通知传真或复印件同样有效

会议手册-2025全国第十八届精密工程学术研讨会.PDF 下载：https://mp.weixin.qq.com/s/MFz75Qk5_KgvS25v60NlYQ

结业证书

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产业简报

精密工程研究现状

一、核心研究方向与技术突破

超精密加工技术

加工精度提升：通过纳米级切削、磨削、抛光等技术，实现亚微米甚至纳米级精度。例如，单点金刚石车削（SPDT）技术已能加工出表面粗糙度低于0.5 nm的光学元件。

新型加工方法：激光加工、离子束加工、电化学加工等非传统方法在硬脆材料、复合材料加工中展现出独特优势。

智能化控制：结合机器学习与实时反馈控制，实现加工过程的自适应优化，减少人为误差。

精密测量与检测技术

高精度传感器：激光干涉仪、原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）等设备实现纳米级测量。

在线检测技术：集成视觉检测、光谱分析等手段，实现加工过程中的实时质量监控。

多物理场耦合测量：针对复杂曲面或微纳结构，开发多参数同步测量系统，提升检测效率。

微纳制造技术

光刻技术：极紫外（EUV）光刻技术推动半导体芯片制程向3 nm以下迈进。

3D打印微纳结构：双光子聚合、电喷印等技术实现微米级复杂结构的直接制造。

自组装技术：利用分子间作用力或外部场驱动，实现纳米级结构的自主排列。

精密装配与系统集成

机器人柔性装配：结合力反馈与视觉引导，实现微小零件的高精度装配。

多学科优化设计：通过拓扑优化、多体动力学仿真等手段，提升系统整体精度与稳定性。

模块化与标准化：推动精密组件的互换性与可维护性，降低制造成本。

二、跨学科融合与创新

材料科学与精密工程

新型功能材料（如超材料、压电材料）的精密加工需求推动工艺创新。

材料表面改性技术（如离子注入、化学镀）提升零件耐磨性与抗腐蚀性。

信息技术与智能制造

数字孪生技术实现虚拟加工与物理世界的实时映射，优化工艺参数。

工业互联网平台整合设备数据，构建精密制造的智能决策系统。

生物医学与精密工程

生物3D打印技术制造个性化组织支架，精度达微米级。

微流控芯片技术实现细胞级操作，推动精准医疗发展。

三、应用领域拓展

航空航天

轻量化高精度结构件（如航空发动机叶片）的加工与检测。

卫星光学载荷的精密装配与热变形补偿。

半导体与电子

7 nm以下芯片制程中的光刻、刻蚀与封装技术。

柔性电子器件的精密制造与可靠性测试。

光学与光电子

自由曲面光学元件的超精密加工与镀膜技术。

光子晶体、超构表面的微纳结构制备。

生物医疗

人工关节、牙科种植体的个性化定制与精密加工。

微创手术器械的微纳驱动与传感技术。

四、挑战与未来趋势

技术瓶颈

加工尺度向原子级延伸时，量子效应与热噪声成为主要限制。

多物理场耦合作用下的复杂系统建模与控制难度增加。

可持续发展需求

绿色制造技术（如干式切削、低温加工）减少环境影响。

资源循环利用与寿命周期管理提升产业可持续性。

未来方向

原子级制造：探索原子操纵与组装技术，实现功能原子的精准排列。

自感知与自修复系统：集成智能材料与传感器，实现设备自主运维。

跨尺度制造：从宏观到微观的多尺度协同加工技术突破。

五、国际竞争格局

美国：在半导体设备、航空发动机精密制造领域占据主导地位。

德国：以“工业4.0”为驱动，推动精密工程与智能制造深度融合。

日本：在超精密加工机床、光学元件制造方面保持技术领先。

中国：通过国家重大专项（如04专项）支持，在五轴联动机床、光刻机等领域加速追赶。

精密工程研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、航空航天领域

航空发动机制造

涡轮叶片：采用超精密磨削和电火花加工技术，实现复杂气膜冷却孔的微米级精度，提升发动机效率和耐高温性能。

燃烧室：通过激光焊接和热障涂层技术，确保高温环境下的密封性和耐久性。

航天器组件

光学载荷：自由曲面反射镜的超精密抛光（表面粗糙度<0.5 nm）和轻量化结构设计，满足深空探测对成像分辨率的要求。

卫星部件：微小卫星的模块化精密装配，结合振动隔离技术，确保在轨稳定性。

轻量化结构

碳纤维复合材料构件的自动化铺丝与铣削加工，实现重量减轻30%以上，同时保证结构强度。

二、半导体与电子产业

芯片制造

光刻技术：极紫外（EUV）光刻机实现7 nm以下制程，结合多重曝光技术突破物理极限。

封装测试：晶圆级封装（WLP）和系统级封装（SiP）的微纳互连技术，提升信号传输速度。

显示技术

OLED面板：蒸镀掩膜版的精密对准（误差<1 μm），确保像素均匀性。

Micro LED：巨量转移技术实现每秒数万颗芯片的精准拾取与放置。

柔性电子

银纳米线透明电极的激光刻蚀，实现可弯曲显示屏的图案化加工。

三、光学与光电子领域

高端光学元件

天文望远镜镜片：离子束抛光技术修正表面误差至λ/100（λ=632.8 nm），提升观测灵敏度。

激光聚焦镜：超光滑表面处理（Ra<0.2 nm）减少光散射，提高激光加工精度。

光子器件

光子晶体光纤：微结构预制棒的拉制工艺，控制孔径精度至亚微米级。

超构表面：电子束光刻制备纳米级相位调制单元，实现平面透镜功能。

AR/VR设备

衍射光波导的纳米压印复制，降低生产成本并提升视场角。

四、生物医疗行业

医疗器械

人工关节：五轴联动数控机床加工钛合金表面微孔结构，促进骨细胞生长。

手术机器人：力反馈传感器与微纳驱动技术实现毫米级操作精度。

生物3D打印

双光子聚合技术制造血管化组织支架，孔隙率可控（50-90%）。

生物墨水的微流控喷印，实现细胞级分辨率的活体组织构建。

诊断设备

微流控芯片：热压成型工艺制备纳升级反应腔，用于快速病原体检测。

内窥镜镜头：模压成型技术生产非球面镜片，缩小设备直径至3 mm以下。

五、汽车工业

新能源技术

燃料电池双极板：激光雕刻流道（深度公差±5 μm），提升气体分布均匀性。

锂电池极片：辊压工艺控制厚度一致性（±1 μm），延长电池循环寿命。

智能驾驶

激光雷达：MEMS微镜的精密蚀刻（线宽<2 μm），实现高分辨率环境感知。

车载摄像头：玻璃非球面镜片的模压成型，降低畸变率至0.1%以下。

轻量化设计

铝合金车身构件的搅拌摩擦焊，接头强度接近母材且变形量小。

六、能源与环保领域

核能装备

核燃料棒：超声波滚压强化表面（硬度提升40%），延长使用寿命。

压力容器：激光熔覆修复裂纹，结合无损检测确保密封性。

可再生能源

风力发电机齿轮：渗碳淬火后精密磨削，齿面粗糙度Ra<0.2 μm。

太阳能电池：钙钛矿薄膜的狭缝涂布工艺，控制膜厚均匀性±3%。

氢能技术

质子交换膜：纳米孔道结构的离子束雕刻，提升氢气透过率。

七、精密仪器与科研装备

计量标准

量子传感器：超冷原子干涉仪实现纳米级位移测量，用于引力波探测。

光频标：超稳激光锁定技术，时间精度达10⁻¹⁸量级。

科研平台

同步辐射光源：超精密磁铁加工（位置精度±10 μm），确保光束稳定性。

重离子加速器：真空室内壁的超光滑抛光（Ra<0.5 nm），减少粒子散射。

八、文化创意产业

珠宝加工

3D打印蜡模：微喷技术实现复杂镂空结构，后续铸造精度达±0.02 mm。

宝石切割：五轴数控机床编程优化，提升光线折射效果。

文物修复

激光清洗：纳秒脉冲去除青铜器锈层，保留原始纹饰（能量密度<1 J/cm²）。

3D扫描复制：结构光扫描重建破损部位，误差<0.05 mm。

技术融合趋势

AI+精密工程：机器学习优化加工参数，实时补偿热变形和振动误差。

物联网+精密制造：传感器网络实现设备状态监测与预测性维护。

增材+减材复合工艺：金属3D打印与超精密铣削结合，突破传统设计约束。

精密工程领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、国际知名研究机构1. 德国

弗劳恩霍夫应用研究促进协会（Fraunhofer-Gesellschaft）

下属机构：弗劳恩霍夫生产技术研究所（IPT）、弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）等。

研究方向：超精密加工、激光微纳制造、工业4.0与智能制造集成。

成果：开发出五轴联动激光加工中心，实现复杂曲面零件的微米级精度加工。

德国物理技术研究院（PTB）

定位：国家计量机构，主导国际单位制（SI）的溯源与标准制定。

研究方向：纳米计量、量子传感、光频标技术。

成果：建成全球首个基于光晶格的原子钟，时间精度达10⁻¹⁸量级。

2. 美国

麻省理工学院（MIT）机械工程系

研究方向：原子级制造、微机电系统（MEMS）、生物3D打印。

成果：研发出基于DNA折纸术的纳米机器人，可实现药物靶向输送。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）

研究方向：惯性约束核聚变、极端制造技术。

成果：利用超快激光加工技术制造出抗辐射纳米结构材料，用于核反应堆防护。

美国国家标准与技术研究院（NIST）

定位：国家计量基准实验室，制定精密工程领域国际标准。

研究方向：纳米测量、智能制造、工业互联网安全。

成果：发布《智能制造系统互操作性框架》，推动全球产业协同。

3. 日本

理化学研究所（RIKEN）

研究方向：量子计算、超精密光学、生物成像。

成果：开发出世界首台量子计算显微镜，实现单个原子级分辨率成像。

东京大学精密工程实验室

研究方向：超精密磨削、光刻技术、自由曲面加工。

成果：提出“化学机械抛光-离子束修形”组合工艺，将光学元件表面粗糙度降至0.1 nm以下。

4. 瑞士

瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）

研究方向：微纳机器人、柔性电子、生物医学工程。

成果：研制出磁控微纳机器人集群，可在血管内完成血栓清除任务。

保罗谢勒研究所（PSI）

研究方向：同步辐射技术、纳米材料表征。

成果：建成全球最亮的X射线自由电子激光装置（SwissFEL），用于蛋白质结构动态解析。

二、国内领先研究机构1. 中国科学院系统

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

研究方向：大口径光学元件加工、光刻机物镜系统。

成果：突破4米级碳化硅反射镜超精密抛光技术，应用于深空探测望远镜。

中国科学院微电子研究所

研究方向：极紫外（EUV）光刻技术、芯片封装互连。

成果：研发出国产EUV光源原型机，波长精度达±0.1 pm。

2. 高校力量

清华大学机械工程系

研究方向：超精密加工机床、智能装配系统。

成果：建成全球首台七轴联动超精密铣削中心，加工效率提升300%。

哈尔滨工业大学精密工程研究所

研究方向：航天器精密装配、微纳卫星技术。

成果：开发出“快舟”系列固体运载火箭的模块化装配平台，发射周期缩短至7天。

3. 国家重点实验室

精密与超精密加工国家重点实验室（北京机床研究所）

研究方向：纳米级切削、误差补偿技术。

成果：制定GB/T 31769-2015《超精密机床精度检验》国家标准。

微细制造技术国家地方联合工程研究中心（上海交通大学）

研究方向：微流控芯片、生物3D打印。

成果：开发出器官芯片自动化制造系统，实现肝小叶结构的原位构建。

三、全球知名企业品牌1. 精密机床制造商

德国DMG MORI

核心产品：五轴联动加工中心、激光纹理加工机床。

应用案例：为波音公司提供钛合金航空结构件的一站式加工解决方案。

日本发那科（FANUC）

核心产品：高精度数控系统、工业机器人。

技术优势：纳米级插补算法，实现微电子器件的亚微米级定位。

瑞士斯达拉格（Starrag）

核心产品：叶轮专用铣床、航空发动机盘环类零件加工中心。

客户：罗尔斯·罗伊斯、通用电气航空。

2. 半导体设备巨头

荷兰ASML

核心产品：极紫外（EUV）光刻机、双重图形化光刻系统。

市场地位：占据全球高端光刻机市场80%份额，支撑台积电3 nm制程量产。

美国应用材料（Applied Materials）

核心产品：原子层沉积（ALD）设备、化学机械抛光（CMP）系统。

技术突破：实现单原子层精度控制，用于先进逻辑芯片制造。

3. 光学与测量专家

德国蔡司（Zeiss）

核心产品：工业CT扫描仪、半导体掩膜版检测系统。

应用案例：为英特尔提供10 nm芯片缺陷在线检测方案，漏检率<0.1 ppm。

日本基恩士（Keyence）

核心产品：超景深显微镜、激光共聚焦传感器。

技术优势：0.1 μm级重复定位精度，用于智能手机摄像头模组装配。

4. 生物医疗精密企业

瑞士斯特拉曼（Straumann）

核心产品：数字化种植导板、个性化牙科修复体。

技术亮点：采用五轴联动铣削技术，实现种植体表面微纳结构仿生设计。

美国3D Systems

核心产品：金属3D打印机、生物打印机。

应用突破：打印出可植入人体的多孔钛合金髋臼杯，孔隙率达80%。

四、行业趋势与竞争格局

技术融合：研究机构与企业通过“产学研用”协同创新，例如ASML与IMEC合作开发下一代光刻技术。

国产化替代：国内企业（如上海微电子、中科科仪）在光刻机、电子显微镜等领域加速突破，缩小与国际差距。

绿色制造：弗劳恩霍夫IPT提出“干式加工”技术，通过低温冷却替代切削液，减少环境影响。

智能化升级：发那科推出AI驱动的自适应加工系统，实时优化刀具路径，提升良品率。

精密工程领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、核心研发类岗位1. 精密加工工艺工程师

职责：

开发超精密磨削、激光加工、电火花成型等工艺方案；

优化加工参数（如进给速度、功率密度），解决表面粗糙度、形位公差等质量问题；

编写工艺文件并指导生产转化。

技能要求：

精通CAD/CAM软件（如UG、Mastercam）；

熟悉五轴联动加工中心操作；

掌握材料科学基础（如钛合金、碳化硅的热变形特性）。

典型企业：德国DMG MORI、日本发那科、中国科德数控。

2. 微纳制造工程师

职责：

设计微流控芯片、MEMS传感器等微纳器件结构；

操作光刻机、电子束曝光机等设备进行图案化加工；

通过原子力显微镜（AFM）表征纳米结构形貌。

技能要求：

掌握L-Edit、CoventorWare等微纳设计软件；

熟悉半导体工艺（如PECVD、干法刻蚀）；

具备洁净室操作经验（ISO 5级以上）。

典型企业：荷兰ASML、美国应用材料、中芯国际。

3. 光学系统工程师

职责：

设计自由曲面反射镜、衍射光栅等复杂光学元件；

搭建光学测试平台（如干涉仪、M²测量系统）；

优化镀膜工艺（如离子束溅射、磁控溅射）以提升透射率。

技能要求：

精通Zemax、Code V等光学设计软件；

掌握光学材料特性（如熔石英、氟化钙的折射率色散）；

熟悉超精密抛光技术（如磁流变抛光、离子束修形）。

典型企业：德国蔡司、日本尼康、中国长春光机所。

二、检测与质量控制类岗位1. 精密测量技术员

职责：

使用三坐标测量机（CMM）、激光跟踪仪等设备检测零件尺寸；

编写测量程序并生成检测报告（如GD&T形位公差分析）；

维护计量器具的溯源性（如定期送检至NIST或PTB）。

技能要求：

精通PC-DMIS、Metrolog等测量软件；

熟悉ISO 10360测量机校准标准；

具备误差源分析能力（如温度漂移、阿贝误差补偿）。

典型企业：瑞士海克斯康、德国卡尔蔡司、中国海达仪器。

2. 无损检测工程师

职责：

应用工业CT、超声波相控阵等技术检测航空发动机叶片内部缺陷；

开发缺陷识别算法（如基于深度学习的孔隙率分析）；

制定无损检测标准（如NAS 410航空标准）。

技能要求：

掌握NDT Level III认证资质；

熟悉Abaqus、Ansys等有限元仿真软件；

了解材料疲劳断裂机理。

典型企业：美国GE检测科技、德国福斯罗、中国爱德森电子。

三、设备与系统集成类岗位1. 精密设备调试工程师

职责：

安装调试五轴联动加工中心、EUV光刻机等高端设备；

执行设备精度补偿（如几何误差、热变形误差）；

培训操作人员并编写设备维护手册。

技能要求：

熟悉西门子840D、发那科30i数控系统；

掌握激光干涉仪、球杆仪等几何精度检测方法；

具备机械/电气/液压综合故障诊断能力。

典型企业：日本马扎克、德国通快、中国秦川机床。

2. 智能制造系统工程师

职责：

集成MES、ERP系统实现精密产线数字化管理；

开发数字孪生模型（如基于Unity的虚拟调试平台）；

部署工业物联网（IIoT）传感器网络实时监控设备状态。

技能要求：

精通Python/C++编程语言；

熟悉OPC UA、MTConnect等工业通信协议；

了解ISO 23247数字孪生参考架构。

典型企业：德国西门子、美国罗克韦尔、中国华为工业互联网。

四、应用领域专项岗位1. 航空航天精密装配工程师

职责：

设计卫星模块化装配工装（如零重力对接机构）；

应用激光跟踪仪实现大型结构件的高精度对接（误差<0.05 mm）；

开发振动隔离技术降低发射阶段载荷冲击。

技能要求：

熟悉NASA-STD-5019装配标准；

掌握Nastran、Patran等多体动力学仿真工具；

具备轻量化结构设计经验（如拓扑优化、点阵结构）。

典型企业：美国洛克希德·马丁、中国航天科技集团。

2. 半导体光刻工艺工程师

职责：

优化EUV光刻胶涂布、曝光、显影工艺窗口；

解决套刻精度（Overlay）问题（目标<1.5 nm）；

开发双重图形化（DPT）或自对准四重图形化（SAQP）技术。

技能要求：

熟悉TWINSCAN NXE光刻机操作；

掌握Litho Expert、Prolitho等光刻仿真软件；

了解极紫外光源（LPP/DPP）工作原理。

典型企业：荷兰ASML、中国上海微电子。

3. 生物医疗精密制造工程师

职责：

设计3D打印多孔钛合金骨科植入物（孔隙率60-80%）；

开发微流控芯片的PDMS软光刻工艺；

应用超精密磨削技术制造人工关节表面微纹理（Ra<0.1 μm）。

技能要求：

熟悉ISO 13485医疗设备质量管理体系；

掌握Mimics、Magics等医学图像处理软件；

了解细胞与材料表面相互作用机制。

典型企业：瑞士斯特拉曼、美国强生医疗、中国迈瑞医疗。

五、新兴交叉领域岗位1. 量子精密测量工程师

职责：

开发基于冷原子干涉仪的引力波探测系统；

设计量子陀螺仪的微纳光学腔结构；

应用超导量子干涉仪（SQUID）进行地磁异常检测。

技能要求：

掌握量子力学基础（如Bloch球、拉比振荡）；

熟悉低温制冷技术（稀释制冷机、脉冲管制冷机）；

具备FPGA编程能力实现量子态控制。

典型企业：美国霍尼韦尔量子解决方案、中国科大国盾量子。

2. 柔性电子精密制造工程师

职责：

开发银纳米线透明电极的激光刻蚀工艺（线宽<5 μm）；

设计可拉伸电路的岛桥结构（断裂伸长率>300%）；

应用卷对卷（R2R）印刷技术制造电子皮肤传感器。

技能要求：

熟悉柔性基材特性（如PDMS、PET的热膨胀系数）；

掌握LabVIEW自动化控制编程；

了解生物信号处理算法（如ECG/EMG降噪）。

典型企业：韩国三星柔性显示、中国京东方科技。

六、就业趋势与能力提升建议

技能复合化：

掌握“机械+电子+软件”跨学科能力（如机电一体化、嵌入式系统开发）；

学习AI工具（如深度学习在缺陷检测中的应用）提升竞争力。

行业认证加持：

考取GD&T几何尺寸公差认证（ASME Y14.5）、六西格玛黑带等资质；

参与IPC标准（如IPC-A-600电子组装验收标准）培训。

关注新兴领域：

半导体设备国产化替代带来大量光刻、刻蚀工艺岗位；

商业航天发展催生低成本精密装配技术需求；

生物3D打印推动医疗个性化制造市场扩张。