机械电子工程专业以先进制造技术、智能控制技术、信息集成技术和现代运营管理为核心,立足“新工科”建设背景,深度融合德国工程教育的先进理念,构建机械、电子、控制、计算机、管理学与经济学等多学科交叉融合知识体系,形成跨领域、多层次、国际化的实验教学平台:

(1)在机电系统方向,围绕智能制造、工业AI、工业大数据分析、机器人、机器视觉、嵌入式控制系统、3D打印等,支持复杂机电系统的建模与仿真、嵌入式软硬件协同开发、多机协同控制、智能感知与自主决策等关键技术验证,打造具有国际水准的机电系统科技创新与工程实践高地。

(2)在智能制造管理方向,以工程技术知识和真实产线数据流为依托,融入先进的企业运营管理理念,实现从物理系统到信息空间、从生产执行到战略规划的跨层级集成,强化复杂制造环境下资源配置、流程重构、效能评估与可持续决策的系统能力,推动智能制造运营范式创新,满足全球制造业高质量发展与绿色转型需求。


机械电子工程

机械电子工程专业以先进制造技术、智能控制技术、信息集成技术和现代运营管理为核心,立足“新工科”建设背景,深度融合德国工程教育的先进理念,构建机械、电子、控制、计算机、管理学与经济学等多学科交叉融合知识体系,形成跨领域、多层次、国际化的实验教学平台:

(1)在机电系统方向,围绕智能制造、工业AI、工业大数据分析、机器人、机器视觉、嵌入式控制系统、3D打印等,支持复杂机电系统的建模与仿真、嵌入式软硬件协同开发、多机协同控制、智能感知与自主决策等关键技术验证,打造具有国际水准的机电系统科技创新与工程实践高地。

(2)在智能制造管理方向,以工程技术知识和真实产线数据流为依托,融入先进的企业运营管理理念,实现从物理系统到信息空间、从生产执行到战略规划的跨层级集成,强化复杂制造环境下资源配置、流程重构、效能评估与可持续决策的系统能力,推动智能制造运营范式创新,满足全球制造业高质量发展与绿色转型需求。


工业4.0——智能工厂实验室

国内首家“工业4.0-智能工厂实验室”,由德国高校、科研机构、企业共同参与建设和持续推进发展。主体面积约500平方米,包含一条完整的柔性智能化产线及相应的数字孪生系统(Human-Cyber-Physical Systems),涵盖原料供应、加工、装配、激光雕刻、包装、物流仓储等各个工艺环节,并将“人”作为核心要素引入,深度融合人类、信息系统与物理世界,通过人机高效交互,将人类的认知、经验与创造力与信息系统的计算、通信、人工智能能力以及物理系统的执行与感知能力有机结合,实现了人、机、物、环境、信息等要素相互映射,能够支持多种生产场景的实时演示与测试,模拟实际的工业流程。

本系统为示范性智能制造研发和教学平台提供重要支撑,服务智能制造系统的自适应性与可解释性、节拍优化、人机交互、人机协作、工业数据集等研究开展,探索可信、安全、人性化智能系统的关键范式。

访问地址:http://smartfab.tongji.edu.cn

实验室与德国的相关高校、科研机构和企业开展积极的国际交流,承担多项国家自然科学基金、科技部重点研发项目、工信部项目以及上海市科技项目、国际合作项目。在科研成果方面,获省部级奖励、发表多篇高水平期刊论文、获授权发明专利和软件著作版权多项,并承担了多项企业横向项目。

同时,实验室作为上海自主智能无人系统科学中心(SRIAS)的组成单位之一,支持对实验室的云端访问和控制,围绕“自主与感知”、“智能与涌现”、“协同与群智”三大关键科学问题展开科研攻关,推动智能制造领域产业变革。

三维打印与三维结构实验室

实验室是同济大学中德工程学院依托王玉教授国家自然科学基金项目打造的重点科研实验室,核心聚焦“增材制造零件基于力流的非均匀异构介观结构设计及其宏观性能调控”研究方向。实验室不仅为国家级科研项目提供关键技术,还支持为汽车、航空等高端制造领域提供新的制作方案,推动增材制造技术从理论研究走向工程化落地。

实验室配备了国内领先的专业设备,精准匹配增材制造前沿研究需求。多台聚焦高性能复合材料增材制造的国产自主研发连续碳纤维增强三维打印机,具备非均匀异构结构成型能力,为介观结构设计与宏观性能调控研究提供核心硬件支撑。并有1与台KUKA合作提供的KR4 R600桌面级机器人,专门用于机器人三维打印技术研发,拓展增材制造的工艺灵活性与应用场景边界。


三维打印与三维材料实验室

三维打印与三维材料实验室是同济大学中德工程学院为支撑王玉教授国家自然科学基金项目“增材制造零件基于力流的非均匀异构介观结构设计及其宏观性能调控”而设立的专项科研实验室。实验室以 “材料赋能增材制造” 为核心定位,聚焦三维打印材料与打印成品性能的关联研究,重点开展连续碳纤维三维打印材料的专项攻关,通过材料配方优化、制作工艺研发与力学性能测试,构建材料特性、结构设计与宏观性能的联动研究体系,为核心项目的技术突破提供关键材料支撑。

实验室围绕“三维打印材料对成品性能的影响”展开深度研究,核心聚焦连续碳纤维三维打印材料。对连续碳纤维三维打印材料的配方优化、材料制作工艺研究、力学性能测试与分析和材料与结构适配性研究分别展开。


智能机器人与智慧学习实验室

智能机器人与智慧学习实验室作为研究生实验室与项目课程平台,聚焦人机交互与教育技术前沿方向研究。实验室配备了包括NAO人形机器人、多自由度机械臂、EEG脑电及多模态生理信号传感器等实验设备,构建了从物理交互到认知感知的完整研究环境。

作为开放的研究平台,实验室在人机协作、学习状态识别、智能教学系统等方向已取得系列成果,发表了多篇高水平学术论文,并获得多项发明专利与软件著作权。与慧鱼(fischer)、西门子(Siemens)等知名企业的联合研发项目合作平台,共同开展智能机器人教育应用、自适应学习系统等领域的创新实践。

实验室未来将持续深化“智能硬件”与“智慧学习”的融合研究,致力于推动教育技术的智能化革新,培养具备跨学科创新能力的卓越工程与科研人才。


自动控制原理实验室

自动控制原理实验室隶属于同济大学中德工程学院,是面向学院本科生的专属教学实验室,核心服务于自动控制理论课程的配套实验教学,专注于培养学生的控制理论应用能力与工程实践素养。

实验室内配备有适配本科生教学的全套实验设备,包括 、存储示波器、信号发生器、稳压电源、西门子S7-300系列PLC(S7314C-2DP)实时系统、典型控制环节专用电路板、直流电动机组、PC机等,满足两门课程的实验搭建、参数测量、控制实现等教学需求。

实验室每年承担学院本科生 “自动控制原理 I”“自动控制原理 II” 两门核心理论课程的配套实验教学工作:

  • 自动控制原理 I:配套6个实验项目,为理论课程提供基础实验支撑;

  • 自动控制原理 II:配套4个实验项目,聚焦离散控制的工程实践应用。


先进自动化联合示范实验中心

实验室与西门子联合建设,拥有基于国际先进的SIMATIC S7-1500系列工业自动化控制系统自研的实验平台,包括可编程逻辑控制器、分布式IO、人机交互界面、变频器、工业无线通信接入点及客户端,以及PLC执行机构工作单元等设备。目前实验室共有设备台套数10,支撑专业课程《网络与工业通讯》、《控制技术》、《制造系统控制设计与实践》、《机电系统设计开发》、《机械电子项目创新设计与劳动实践》等实验实践教学和创新项目开发,为工程应用、设计开发、创新型技术人才培养提供支撑。


驱动技术实验室

实验室为学院与德国合作高校-耶拿应用科学大学(Ernst-Abbe-Hochschule Jena University of Applied Sciences)合作共建,主要支撑专业德授课程《电机拖动技术》实验教学。实验室目前设备台套数为8,开展的实验项目包括直流电机、交流电机、伺服电机以及变频器等。同时辅助支撑专业课程《机电系统设计开发》、《机械电子项目创新设计与劳动实践》等创新实践项目开展。

微处理器实验室

实验室内有9套实验教学平台,包含计算机、示波器、信号发生器、万用表、稳压电源等基础硬件设备,并部署了包括Altium Designer、Autodesk Eagle、Keil、Quartus、Proteus、Multisim等在内的电子设计与仿真软件,全面支持电路原理设计、PCB设计、嵌入式系统开发的全流程实践。

实验室承担《微处理器技术》《机电项目综合实践开发》《机械电子项目创新设计与劳动实践》等课程实验实践教学任务,同时为大学生创新创业项目、开放实验项目及毕业设计等服务,致力于培养学生扎实的工程实践能力和创新意识。


传感器实验室

传感器实验室是我院与德国齐陶/格尔利茨应用技术大学(Hochschule Zittau/Görlitz University of Applied Sciences)共同建设成立的联合实验平台,主要服务于德方合作课程《智能传感器与执行器》的教学与实践。实验室现配备有5套完整的实验系统,可支持电感式、电容式、模拟量及超声波传感器等多个方向的原理验证、信号处理与控制执行实验。

此外,本实验室也为《机电系统设计开发》、《机械电子项目创新设计与劳动实践》等专业课程提供重要的实践支撑,助力学生开展跨学科的系统设计与创新项目开发。近年来,为适应学院招生规模扩大与教学需求提升,实验室设备套数扩充到7套,能够更好地满足高质量、小班化、深度实践的实验教学要求。


旋转机械振动分析及故障诊断实验室

旋转机械振动分析及故障诊断实验室是我院专注于设备和零件状态监测与智能运维领域的研究生培养与项目课创新平台。实验室面向“设备预测性维护”与“智能诊断”核心需求,支撑机械电子工程和车辆工程的相关实践教学。

实验室配备有传感器数据采集系统、激光转数仪、变速驱动电机及各类转子轴承试验台,可精准模拟滚动轴承、齿轮和轴系在多种运行状态下的典型故障模式。本平台通过与国内外知名企业与研究机构的合作关系,在高速转子动平衡、轴承早期故障预警、齿轮箱健康管理等方面取得了系列研究成果,发表相关研究报告和高水平学术论文。


生产物流实验室

生产物流实验室面积为15平米。

实验室内有10台台式电脑等设备,安装MS OFFICE,MATLAB等ERP软件和模拟软件。承担了经济工程的《生产与物流》、《运筹学》专业基础实验,开展的实验项目包括混流生产线,物流路径;数学规划问题的建模与软件求解,运输问题求解,最短路径问题,整数求解(图解法、线性整数规划和0-1规划),动态规划(资源分配问题)等。