一、基本介绍

高端工程机械智能制造全国重点实验室（State Key Laboratory of Intelligent Manufacturing of Advanced Construction Machinery）于2015年9月由科技部批准建设，2022年11月成功入选全国重点实验室重组建设名单。山东大学是高端工程机械智能制造全国重点实验室主要建设单位，融合土木、机械、计算机等多个优势学科，旨在攻克高端定向钻机、智能盾构、智能建造与智慧运维机器人、智能控制系统、国产自主软件等“卡脖子”关键技术富集领域战略科技问题。

山东大学高端工程机械智能制造全国重点实验室主任由国家杰青李利平教授担任。实验室人员涵盖加拿大工程院院士1人次，国家特聘专家1人次，国家优秀青年科学基金获得者1人次，国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）获得者5人次，国家万人计划青年拔尖人才3人次，山东省杰出青年科学基金获得者1人次，泰山学者青年专家8人次，中国科协青年人才托举工程5人次。实验室未来将聚集多领域、多学科复合型人才，实现高端工程机械可靠性、数字化、智能化前沿技术引领，带动行业跨越式发展，建成世界一流的零件-部件-系统-整机多层级实验及评价体系，持续产出工程机械装备，助力制造强国、交通强国等国家战略落地，高端装备创新能力达到国际领先水平。

二、主要方向

高端工程机械智能制造全国重点实验室围绕工程机械制造前沿领域，深度融合工业互联网、5G/6G、大数据和人工智能等技术，形成高端工程机械高效作业自适应调控、工程机器人智能自主作业与协同控制、施工高端机器人装备整机及核心零部件定制化、地下工程高端装备健康管理与智慧运维、工程大数据与可视化仿真技术、地质灾害监测技术、交通基础设施安全建造与灾害防控七大主流方向，同时，面向极端环境重大基础设施建设需求，依托山东大学优势科研资源，在极限复杂工况高效能作业自决策智能调控方面开展创新性研究，提出极限工况整机及核心零部件定制化技术，建立复杂工况高效作业的自适应调控技术，实现基于数字孪生技术的复杂工况智能施工。近年来诞生了一批代表中国乃至全球先进水平的创新性研究成果。

代表性成果1：建立了钻爆法隧道机器人全工序智能建造装备体系。开展了施工质量检测机器人、智能地质编录机器人、凿岩-装药机器人、掌子面排险机器人等高端装备制造，推进了隧道大工序无人化、快速、安全建造；研发了隧道智能建造数字孪生管控平台，实现了岩土工程数字化设计、协同化建造、动态化分析、可视化决策和透明化管理。

代表性成果2：建立了地下工程健康管理与智慧运维体系。开展了隧道结构变形高精检测机器人、隧道结构表观病害智能检测机器人、隧道结构内部病害智能检测机器人、隧道病害智能整治机器人等高端装备研制，推进了隧道少人化、高效化、安全运维；研发了隧道安全运维智慧管控平台，实现了运营期隧道病害的早发现、早诊断、早整治，全面提升了隧道结构服役运营品质。

代表性成果3：发展了高端工程机械充换电绿色新能源技术体系。重点突破了地下狭窄空间安全充电及设备环境适用性技术与大型水电站地下工程新能源装备快速补能技术，研究了500台级新能源车队高效换电作业策略设计方法，创新性研制了充电式、换电式新能源成套化装备，推动了新能源装备技术发展，提升了地下工程施工装备电动化水平，推动了工程机械行业向更加智能、绿色和可持续的发展方向迈进。

代表性成果4：形成了地下工程定向钻-注一体化智能装备及技术体系。围绕“预报-钻进-注浆-检测”四方面开展深入研究，重点突破了基于随钻感知的精准预报技术，研究了复杂地层多元冲击快速钻进技术及钻进优化方法，创新性研制了高性能钻注装备，实现了地下空间重大灾害超长距离钻-注结合靶向快速处置。研究成果将进一步提高我国地下工程安全建设水平，为全国地下工程安全建设提供实践样板。

三、服务国家

高端工程机械智能制造全国重点实验室在某高原铁路铁路、YX工程前期探洞、新疆某引水工程、滇中引水、胶州湾第二海底隧道、穿黄盾构等重大工程中勇担重任，全面建设“产-学-研”示范基地。贯彻山东大学“服务山东战略”，厚植齐鲁，推动与中国中铁、中铁五局、中建铁投、山东高速、山东铁投、济南地铁签署战略合作协议，始终坚持面向国家战略及需求，形成具有自主知识产权的创新性研究成果。目前授权国际专利9项，PCT 13项，发明专利251项。近三年主持国家、省部级等纵向课题30余项，重大重点横向课题40余项；获国际发明展“两金一银”奖励、国际岩石力学与岩石工程学会ISRM技术发明奖一项、省部级科技奖励50余项。