——访材料工程专家、伊斯特密封科技(上海)有限公司董事长杨威
材料技术是工业发展的核心技术，几乎带动了轻、重工业的发展，加快新材料产业发展是建设制造业强国的迫切需要。从20世纪至今，出现了许多新型材料与新材料技术，如高温超导材料、纳米材料等，造成这种现象的重要因素是飞速发展的科学技术，如电子信息技术和航空航天技术，这些技术大大促进新型材料的研究，许多新材料得到了研发使用。然而，材料工程制备技术并没有与新型材料的研发达到同步，这大大制约了新型材料的发展与运用，例如一种性能优越的新型材料，具备良好的实用性，但是没有相匹配的加工技术，导致该材料的规模化生产和利用率都极为低下，相对应的生产成本也较高。在材料工程专家、伊斯特密封科技(上海)有限公司董事长杨威看来，发展材料加工技术是如今材料工程行业最重要的任务。
杨威先生谈到，材料加工技术的发展并不单纯是对传统材料加工工艺的改进，而是通过综合各类技术、领域融合的新技术发展。随着智能化时代的到来，5G、工业互联网、人工智能、大数据、数字孪生等新一代ICT技术的发展实现了数据泛在高速接入、装备实时控制、图像视频智能分析、机电装备故障诊断等功能。推动材料加工新技术发展应该借助新一代ICT技术来实现目标，关键要从2个方向着力。一、基于5G技术和物联网技术，采用LDPC、Polar新型信道编码方案、性能更强的大规模天线技术等，使生产线设备能够高速率传输、安全可控地进行实时在线监测、远程控制和调节流程，缩短常规材料加工流程，有效简化工艺环节的冗余部分，提高加工效率。二、通过人工智能、神经网络技术和大数据等信息技术提高计算机数值模拟、过程仿真技术的广泛适用性、结果可靠性，以一体化设计与智能化工艺控制方法，取代传统材料制备与加工过程中的“试错法”与工艺控制方法，实现组织性能的精确设计与制备加工过程的精确控制，获得最佳的材料组织性能与成形加工质量。
智能化时代，材料加工工艺与材料性能设计的统一将会让材料加工技术领域发生重大变革，这是材料加工技术进入新发展的标志。而材料加工与加工的智能化则是材料加工技术的关键研究方向，智能化的生产与加工可以使材料生产的可靠性以及生产效率都得以提升，同时也响应节能减排、低碳经济模式，使原材料的消耗及废弃物的排放减少。
材料智能化加工技术是一个全新的技术概念，从字面意思来理解，即是将传统的材料制备加工与人工智能等新技术结合，从而实现制备加工技术的智能化。智能化技术能够使机器根据材料的不同而及时做出调整。以杨威先生众多技术成果之一的“基于大数据分析技术的复杂环境下材料选用分析体系构建”举例，这项技术成果就是通过大数据分析技术的可视化分析、数据挖掘算法、预测性分析能力、数据管理和数据储存这五个模块，将原材料的数据进行收集，建立一个数据库，借用集群、分割、孤立点分析算法让机器自主进行分析、处理，让具有不同特征的材料匹配相适应的加工工艺，从而构建一套完整的材料加工体系。这项技术的使用可以在复杂环境下将海量数据进行筛选处理，提取出不同材料的数据关键信息，再通过建立Web应用层，反馈到企业平台上构建一个详细的材料数据库，让技术人员及时了解生产制备的材料特性，便于根据材料特性进行生产计划的实施和调整，最大程度上防止材料损耗、材料搭配错误的事件发生，有效提升材料的使用率，并减少材料的损耗，这极大地促进了材料加工技术与新材料研发的信息同步率。
作为材料工程领域的领军科研者，杨威先生在十九届中国科学家论坛峰会上获得“2021年材料加工行业科技创新优秀发明成果”和“‘十四五’材料加工行业科技创新先锋人物”两项大奖。他指出：“材料的制备加工往往是一个连续化的过程，这就需要对材料的组织、性能有一个很好的理解把握，智能化的工艺则可以通过大量的数据储备，自主分析选用一个合适的解决方案，在保障产品质量的同时，也降低了原材料的消耗。材料制备加工是材料工程中最为关键的一环，智能化技术所带来的突破无异于是对材材料加工技术整体的一个突破。因此，以智能创新作为引领，是材料工程发展的主要方向。”
(来源：新视线)
