张洪潮——机械装备制造专家、大连理工大学机械工程学院教授

科学研究：

研究方向：

主要从事可持续设计与制造，全生命周期分析，绿色制造，低碳制造，机械装备再制造。

目前的研究主要集中在可持续产品设计与制造领域。张博士的研究兴趣是先进制造工程，尤其是可持续制造，也称作绿色制造。

硕博研究方向

1． 高端数控机床的低碳制造；

2． 基于传统金属切削的能耗模型；

3． 机械装备（含工程机械、中重型载重工具）的再制造；

4． 纳米制备过程的能耗模型；

5． 基于环境、社会及经济的三维可持续量化计算标准；

6． 企业的可持续力量化及测量；

7． 面向再制造的绿色环保清洗技术；

8． 面向全寿命周期的产品节能设计。

承担科研项目情况：

1． CMMI - National Science Foundation,An Energy Factor Based Energy Saving Design Approach Through Total Product Life Cycle;

2． EAGER - National Science Foundation (collaborate with Arizona State University),A Supercritical Fluids Material Process Model for Recycling of Printed Circuit Boards;

3． NIST National Institute of Standards and Technology,A Unified Sustainability Measure Matrix for Electronic Industry;

4． College of Engineering Texas Tech University,End-of-Life Pathways for Electronics – Comprehensive Case Studies;

5． Image Microsystems Inc., Austin, Texas,Collaborative research on Sustainable Manufacturing and Reverse Logistics;

6． ATC Logistics and Electronics, Inc.,Life Cycle Analysis for End-of-Life Set-top-box Refurbishing and recycling;

7． National Science Foundation of China (NSFC) Co-PI with Chinese research partners in China,International Collaboration on Sustainable Manufacturing;

8． Image Microsystems, Austin, Texas,Reverse Logistic Problems for Plastic Recycling;

9． National Science Foundation (Co-PI with PI from UTPA),Application of ER Property of Carbon Nano-Tubes in Conductive Adhesives to Improve Conductivity, Reliability and Product Disassembly;

10． National Science Foundation (PI, with four industrial Co-PIs),GOALI: A Reverse logistic Business model for end-of- life electronic product recovery and recycling;

11． Advanced Research Program/ Advanced Technology Program of the Texas Higher Education Coordinating Board (PI)，A Prototype Model of Printed Circuit Boards Recycling Process;

12． Image Microsystems (PI)，End-of-Life Dell Computers Recovery and Recycling Management;

13． National Science Foundation (PI, collaborate with Che. Eng. and Dept. of Chemistry, TTU),Exploratory Research: An Alternative Process Model For Printed Circuit Boards Recycling+ REU;

14． Teaching, Learning, and Technology Center Texas Tech University,Development of an Internet- Based Curriculum on Manufacturing Education for 21st Century;

15． Technology Development and Transfer program of the Texas Higher Education Coordinating Board (PI)，An Innovative Management System for End-of-Life Electronic Product Disassembly and Recycling;

16． 国家973项目“机械装备再制造的基础科学问题”，首席科学家，2011-2016年。

媒体报道一：

张洪潮：为可持续发展装上绿色引擎

2011年11月27日，东北大地天寒地冻，大连世界博览广场5号厅里却洋溢着温暖和欢乐。这一天，群英荟萃，专家云集，由大连理工大学张洪潮教授领衔的973计划项目“机械装备再制造的基础科学问题”启动工作会隆重召开。

启动会上，该项目受到有关部门和诸多业内专家的广泛关注，钟掘院士、熊有伦院士、温熙森校长、朱剑英校长，徐滨士院士、王立鼎院士、高金吉院士、郭东明院士，国家自然科学基金委黎明主任、教育部科技司领导明炬，沈阳鼓风机集团股份有限公司总工程师王学军、济南复强动力有限公司总工程师王德前等均出席了此次会议。

作为973项目的首席科学家，张洪潮教授做了项目的开题报告，从拟解决的关键科学问题、主要研究内容、总体研究方案和课题设置、创新点和预期目标、项目计划和研究队伍等五个方面向专家组做了汇报。

“这个项目能够获得国家的支持，对我们来说是一个很好的机遇。所以，我们不仅要通过项目出成果，为提升我国的再制造产业化做贡献，更重要的是，通过这个项目的开展培养出一批年轻有为、具有良好学术道德的科学家，使之具备独立完成开发挑战性课题的能力与协同创新的能力，为我国的绿色再制造事业蓄积新生力量。”启动会后，张洪潮教授在采访中这样告诉本刊记者。

可持续发展 呼唤绿色再制造

两百年前，一位名叫西雅图的印第安部落首领曾经说过，“我们的地球不是从祖先继承下来的，而是从子孙后代借来的。”投身机械装备再制造技术研究多年，张洪潮被这深邃的话语所感动，在内心深处，他一直为自己所从事的事业感到自豪和骄傲。

保护环境，可持续发展，一个根深蒂固的念头在他心里早已扎根。

据张洪潮教授介绍，作为一个装备制造业大国，我国装备制造业总值已连续两年排名世界第一，占工业总产值的30%。然而，随着我国经济的迅速增长，制造业的快速增长却面临着严峻的挑战，后劲明显不足。这是因为，装备制造业的主要原材料铜、铁、铝等属于在世界范围内严重短缺的资源，我国的储量更为贫乏。今后，我国要从制造大国向制造强国转变，将很难摆脱许多自然资源依赖进口的命运。

实际上，长期以来，制造业一直是我国国民经济的物质基础与产业主体，是国家安全的重要保障。进入新世纪以来，为适应可持续发展和构建循环经济的要求，制造业已经逐渐从原有的面向利润、面向成本的粗放式的制造模式，转变为面向利润、面向成本，又面向环境、面向资源的集约式的制造模式，即“绿色制造”。再制造技术是绿色制造的重要组成部分，是维修技术的更高层次的发展。

“报废产品往往只是部分零部件或局部功能失效。如果废弃回炉，就意味着资金的二次投入，环境的二次污染和能源的二次消耗。而从理念上进行变革，发展绿色再制造，是实现装备制造业的可持续发展的途径之一，是我们今后发展方向的明智选择。”张洪潮教授如是说。

再制造后的产品质量和性能不低于新品，有些还能超过新品，同时降低成本，节约能源，减少环境消耗，这是绿色再制造的重要特征，也是它的优势所在。因此，在当前条件下，大力开展绿色制造和再制造技术的研究与使用，对落实我国的可持续发展战略，发展循环经济，建设节约型社会，支持我国制造业减低能源消耗、减少环境污染，推动新兴产业的形成具有重要的意义和作用。

“2007年，美国累计报废的计算机总量达5亿台。假设他们的规格都是16英寸，那么5亿台加在一起的长度可以绕赤道5.1周。那么，如果加上洗衣机、电视机、电冰箱等其他家用电器呢?如果把其他国家的电器也加上呢？如果把其他种类的产品也加上呢？”张洪潮语重心长地讲解着“地球不可承受之重”。特别是在我国，仅改革开放以来进口的设备价值就达到万亿元，由于维护技术的差距，机械设备的使用寿命还有待提高。因此，如果能够通过再制造工程实现机械装备的寿命延伸，将是一个重点突破，势必打开一个巨大的市场。

站在行业的最前沿，张洪潮教授再也无法抑制心中那股想为祖国干实事的冲动。2006年他幸运的入选教育部“长江学者”奖励计划，作为长江讲座教授毅然带着自己在国外锤炼多年的深厚积累回到了祖国，并于2010年进入大连理工大学，受聘担任国家“**计划” 特聘教授，领衔开展国家973计划项目“机械装备再制造的基础科学问题”，开始了艰辛的科研攻坚历程。

创新牵引 再造绿色新动力

“该项目就是以国家重大石化工程中大量使用的具有高附加值的机械装备（含中重型运载车辆、工程机械、船舶、坦克装甲车辆、飞机、轮机等）的核心部件，如发动机、轮机转/定子等为对象，深入研究机械装备再制造面临的诸多基础科学问题，开发再制造的诊断、修复与决策技术。”张洪潮告诉记者。

实际上，作为项目的首席科学家，张洪潮深刻地感觉到，顶层设计是一切行动的指南针。因此，在项目启动会后，他立即召集团队成员召开了总结讨论会。会议上，研究团队确定了总项目的工作思路和各课题的工作重点，进一步加强了各课题之间联系，对各课题内容重新审视，确立了项目的“顶层结构”，定位在以突破再制造关键技术为基础，面向再制造产业化；选择制造难度大、单件价值高、量大面广、再制造产业前景好的产品为研究对象。同时，还提出了能不能再制造、怎样再制造、再制造后服役安全性三个技术挑战难题，并在此基础上提炼出三个科学问题：一、再制造对象跨尺度损伤演变规律及可再制造性评价理论；二、再制造毛坯的键离/键合“形、性”调控基础；三、再制造产品的服役安全与再制造过程的综合决策。

“要解决这些科学问题我们面临着三个技术挑战：能不能再制造？要回答损伤机理的复杂性、损伤行为的多样性及损伤结果的不确定性问题；怎么再制造？要解决键离/解离过程控制和变性层性能调控的离散性；如何保证再制造后的服役安全？要解决寿命演变的非线性及寿命预测的复杂性。”张洪潮如是说。

据悉，该项目是由大连理工大学领衔的，参与单位包括装甲兵工程学院、清华大学、山东大学、哈尔滨工程大学、合肥工业大学、重庆大学、沈阳鼓风机集团及济南复强动力有限公司等，项目复杂，人员众多。如何团结协作，实现技术创新，张洪潮教授的肩上挑起了千钧重担。

奋斗不息 慨当以慷向未来

人们常说“五十知天命”，出生于上世纪50年代的张洪潮教授却早已深谙命运的深意。不断突破再制造基础理论瓶颈，提高再制造技术水平，为推动再制造产业发展提供强有力的基础理论与关键技术支持，是他努力追寻的目标。而建设一支具有重要国际影响的再制造研究团队，掌握具有自主知识产权和国际先进水平的再制造关键技术，更是他矢志不渝的目标。

人才是事业的根本，对于这一真理，张洪潮教授愈实践愈坚定。为了不断培养新人，他不断思考，不断探索，并积极从自身的成长经历中汲取精华，以实际行动影响和带动着周围的年轻人。时光回溯到1973年，那时张洪潮还是一名在校大学生。当同学们不认真学习，集中精力搞“文革”时，张洪潮在刻苦学习；当同学玩闹打球时，张洪潮独自一人坚持听英语广播讲座；当同学们为了苹果自动装罐机的传动系统而百思不得其解时，张洪潮已经将整套的传动方案及其设计参数全部做好和盘托出了……所以，毕业设计他做得好，出国留学名额他考得上，一路的坚持让他跻身国际绿色再制造领域前沿，受到国内外同行的广泛关注，刚刚回国不久就被委以重任，担任国家973项目的首席科学家。

张洪潮经常说自己是幸运的，在成长的历程中，他得到了一位又一位前辈的支持与帮助。

在丹麦工业大学机械制造专业攻读博士学位期间，他得到了博士生导师Leo Alting教授的指导和帮助，导师的谆谆教诲使张洪潮确定了毕生致力于可持续制造研究的学术方向。“我们给你们年轻人搭建一个平台，让年轻人飞起来，就是我们最大的骄傲。”张洪潮至今还清晰记得导师的教导。

美国德克萨斯大学（The University of Texas) 的美籍华裔科学家，美国工程院院士Frederick Ling教授也是张洪潮始终无法忘怀的。那时，刚刚就职于美国德克萨斯理工大学 (Texas Tech University) 的张洪潮仅因一面之缘便得到在业内颇具影响力的老先生的帮助，得以联名申请到美国自然科学基金委等项目，并使两所学校合作长达10年之久。

“他对于我别无所求，那时的我就是一个名不见经传的小萝卜头。而且，当时我们分别属于两个学校，这样的合作简直是不可思议。所以，也就是从那时开始，我逐渐领悟到，学者的最高境界就是育人。”张洪潮感慨，“毫无保留地提携后辈，是每个学者的分内之事。”

张洪潮还特别提到了大连理工大学的程耿东院士。正是在程院士的影响下，张洪潮不断得到鼓励和支持，并最终选择了回国，选择了大连理工大学。“其实，当年国家送出去的留学生都是非常优秀的，大部分都是属于有理想有抱负的，不是仅仅追求物质生活的人。而且，在国外奋斗多少年，都感觉一辈子都是在为自己奋斗，挣钱养家。虽然说科学无国界，但是至少在心里我们是希望自己的祖国强大，毕竟这个国家曾经多灾多难。”

多年来，由于在学术届的广泛影响，张洪潮早已入选国际生产工程研究会Fellow，美国机械工程师研究会Fellow，中国机械工程学会生产分会理事, 制造工程师协会(SME)资深会员，先后承担美国国家及工业企业项目50余项，发表英文专著2部，发表论文SCI/EI收录200多篇，研究成果被学术界广泛引用并被工业界广泛采用。如今，更是担任着大连理工大学机械工程学院可持续设计与制造研究所所长。然而，以实际行动，引领和带动年轻人走上科学攻坚之路，为推动我国绿色再制造技术进步做出自己的贡献，始终是张洪潮不变的使命与追求。

爱国，热忱，坚持，奉献，为了我国绿色再制造事业后继有人，张洪潮总是不计付出，不懈地努力着，甚至透支着自己的健康。

“其实，很多时候，机会是稍纵即逝的，一旦抓不住，它就再也回不来了。即使能迎头赶上，也要费很大力气。”张洪潮说，自己是一个“贪婪”的人，只要有机会，他是从来不会轻易放过的。以后的每一天，为了我国装备机械绿色再制造技术的跨越发展，他将继续不懈努力。

文章来源：《科学中国人》作者：包晓萱 2012-6-1

媒体报道二：

他领衔一个可持续发展的“绿色项目”

访我校新增“973”首席科学家张洪潮教授

作者：single时间：2011-11-15

“什么产品都有使用生命周期，手机、计算机、汽车、飞机、轮船，等等，报废后怎么处理？” 　　

“拆卸掩埋吗？污染环境，而我们的资源又面临短缺。” 　　

“绿色、低碳、节能减排，是实现经济社会可持续发展必须追求的。我们能不能为此做点什么？” 　　

话题并不轻松，机械工程与材料能源学部的张洪潮教授是研究这方面问题的专家。他的主要研究领域和方向是可持续设计与制造、低碳制造、机械装备再制造、产品全生命周期评价理论等。开门见山，张教授的连续几问，引起记者探究的兴趣。 　　

“机械装备再制造的基础科学问题”，是我校国家“**计划”特聘教授张洪潮作为首席科学家领衔的2011年国家973项目。采访就从这个可持续发展的“绿色项目”切入。 　　

“机械装备制造业是我国国民经济发展的支柱性产业，中国装备制造业总值已连续两年位居世界第一 。统计资料显示，2010年全国工业总产值达70万亿，其中装备制造业产值约为21万亿，占30%。而问题在于，目前资源短缺已成为我国装备制造业可持续发展的瓶颈，同时还面临着节能减排的巨大压力。”基于以往的研究，张洪潮教授对我国装备制造业的严峻形势了然于胸，不无忧虑。 　　　

张教授展开说，报废产品往往只是部分零部件或局部功能失效，装备制造业产品报废怎么办？如果废弃回炉，就意味着资金的二次投入，环境的二次污染和能源的二次消耗。因此，装备制造业必须改造制造理念，这也正是他的团队申报“机械装备再制造的基础科学问题” 973项目的初衷，即通过这一“绿色项目”寻找解决问题的根本途径——完成再制造。 　　

2009年12月，国务院总理温家宝曾作过重要指示：“再制造产业非常重要。”2011年3月，国家发布的《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》强调 ，推进再制造产业发展，开发应用再制造关键技术，推广循环经济典型模式。这些都给张洪潮教授以极大的鼓舞。 　　

“再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。再制造后的产品质量和性能不低于新品，有些还超过新品。”从国内外再制造产业的差距对比，到国内外研究领域现状分析，张洪潮教授一一道来后，锁定“机械装备再制造的基础科学问题”973项目进一步说：“该项目就是以量大面广，具有高附加值的机械装备（含中重型运载车辆、工程机械、船舶、坦克装甲车辆、飞机、轮机等）的核心部件，如发动机、轮机转/定子等为对象，深入研究机械装备再制造面临的诸多基础科学问题。” 　　

该项目要解决三个核心科学问题：再制造对象跨尺度损伤演变规律及可再制造性评价理论；再制造毛坯的键离/键合“形、性”调控基础；再制造产品的服役安全与再制造过程的综合决策。张教授解释道：“要解决这些科学问题我们面临着三个技术挑战：能不能再制造？要回答损伤机理的复杂性、损伤行为的多样性及损伤结果的不确定性问题；怎么再制造？要解决键离/解离过程控制和变性层性能调控的离散性；如何保证再制造后的服役安全？要解决寿命演变的非线性及寿命预测的复杂性。” 　　

“该项目有什么样的预期目标？”记者问，张教授说，目标是突破再制造基础理论瓶颈，提高再制造技术水平，为推动再制造产业发展提供强有力的基础理论与关键技术支持，掌握具有自主知识产权和国际先进水平的再制造关键技术，形成一支具有重要国际影响的再制造研究团队。仅就技术方面说，要突破再制造产业化所需的关键技术群；构建再制造产品性能、寿命及安全实验平台及系统；使关键技术在再制造企业得到验证、回馈与完善。 　　

张洪潮教授本科毕业后，远赴丹麦求学，于1989毕业于丹麦工业大学，获得机械制造专业博士学位。后赴美国德克萨斯理工大学工作，历经20余年。他是我校国家“**计划”特聘教授， 合肥工业大学“长江学者”讲座教授。美国德克萨斯理工大学工业工程系教授；国际生产工程研究会Fellow，美国机械工程师研究会Fellow；中国机械工程学会生产分会理事, 制造工程师协会(SME)资深会员。承担美国国家及工业企业项目50余项，发表英文专著2部，发表论文SCI/EI收录200多篇，研究成果被学术界广泛引用并被工业界广泛采用。

张教授深情回顾了自己的海外求学及工作经历：“那些岁月，遇到了很多良师益友，让我获益颇多。他们不仅在学术上给予我极大的帮助，更在做人方面教会我许多道理。” 张教授特别提到了两位良师，说自己人生之路上两次决定性的选择，与他们的影响直接有关。一位是他在丹麦工业大学读书时的博士生导师Leo Alting先生，导师的谆谆教诲使张洪潮确定了毕生致力于可持续制造研究的学术方向；另一位就是我校的程耿东院士。在丹麦攻读硕士时，张洪潮与当初去那里做访问学者的程老师巧遇同一所学校，并共住一处半年有余。“程老师处处关照我，他儒雅的学者风范给我留下了非常深刻的印象，也使我对大连理工大学产生了良好印象。之后与程院士偶有联系，乃至到美国工作后，我都一直关注着大连理工大学。”

学有所成，成就斐然，但报效祖国的初衷一直没有改变。张教授再三说，大工坚实的学术基础，浓郁的科研氛围，务实的学风对他很有吸引力，也是他去年5月欣然接受国家“**计划”聘书来我校工作的直接动因。 　　

“机械装备再制造的基础科学问题”项目由我校领衔，参与单位有装甲兵工程学院 、清华大学 、山东大学、哈尔滨工程大学 、合肥工业大学、 重庆大学、 济南复强动力有限公司。项目团队有60多人参与其中。自获批后，张洪潮教授频繁来往几地，组织参研单位沟通协调，成了大忙人，但他乐此不疲。

尽管张洪潮教授所谈的问题都具有很强的专业性、学术前瞻性，但听者完全可以通过一番通俗易懂的讲解，对“机械装备再制造的基础科学问题”有一个基本的“入门”认识 ，并引起关注，缘于这是一个涉及建设创新型国家，推动经济社会可持续发展的“绿色项目”，能够解决它不仅造福社会，也与百姓生活息息相关。

来源：大连理工大学新闻中心，作者：许梅杰