项目名称:合肥工大智能制造研究院实验室规划设计
项目地点:安徽省合肥市
项目规模:18.7万㎡
主要材料:亚克力、不锈钢钛金、铝型材磁吸框、钢化玻璃、氟碳铝板、高端耐磨地胶
设计时间:2024年
竣工时间:2025年
项目名称:合肥工大智能制造研究院实验室规划设计
项目地点:安徽省合肥市
项目规模:18.7万㎡
主要材料:亚克力、不锈钢钛金、铝型材磁吸框、钢化玻璃、氟碳铝板、高端耐磨地胶
设计时间:2024年
竣工时间:2025年
案例详情:合肥工大智能制造研究院实验室规划设计专项服务
客户名称:合肥工业大学智能制造技术研究院(简称:合工大智能院)
服务内容:合工大智能院全品类实验室整体规划、专项设计、落地实施及运维配套,覆盖多轴联动数控系统实验室、机器视觉与工业大数据实验室、工业机器人自动化实验室等核心科研实训场景,兼顾研发、实训、成果转化、检测分析四大核心功能,实现实验室智能化、标准化、专业化、人性化升级。
项目背景:
合肥工业大学智能制造技术研究院是由教育部、工信部、安徽省政府支持,合肥市政府与合肥工业大学共建的新型研发机构,入选合肥综合性国家科学中心,是安徽省首批高水平新型研发机构,核心定位为科技成果转化及产业化、高科技企业培育、产教融合人才培养。研究院围绕智能制造核心领域,主攻高端智能装备、新材料及其制备工艺、节能与新能源汽车等七大方向,建设五大公共服务中心,已建成总建筑面积18.7万平方米的现代化研发中心,累计培育高科技企业220家,组织百余个科研团队为700余家规上企业提供技术支持,培养硕士研究生5000名。
随着研究院科研实力提升、产教融合深化及人才培养需求升级,原有实验室存在功能分区模糊、科研与实训场景混杂、高精度设备布局不合理、智能化配套不足、安全防护不完善、空间利用率低等痛点,无法充分适配多轴联动数控系统、机器视觉、工业机器人等专项科研需求,也难以满足产教融合实训、高端技术研发及成果转化的双重需求。我方承接实验室规划设计专项服务,严格遵循高校科研实验室规范、智能制造行业标准,结合研究院“1758”建设思路,兼顾科研严谨性、实训实用性、安全合规性与空间高效性,打造适配多场景、多功能的一体化实验室体系,助力研究院强化科研创新与人才培养能力。
项目实施全过程
第一步:深度调研诊断,精准对接需求
专项团队驻场全流程调研,全面勘察研究院现有实验室区域、规划用地及配套设施,结合研究院科研方向、实训需求、成果转化目标,开展分层级、全场景调研,精准梳理核心需求与痛点:
•场景适配:深入了解多轴联动数控系统、机器视觉与工业大数据、工业机器人自动化等核心实验室的科研需求,适配3D打印、工业机器人、精密检测仪器等高端设备的布局与运行要求,兼顾数字孪生、虚实互动等新型实训模式的落地需求;
•功能需求:明确实验室需兼顾关键技术研发、产教融合实训、产品检测分析、成果培育转化四大功能,需实现科研区域与实训区域分区管控,满足多人同时实训、团队协同科研的空间需求;
•合规与升级需求:遵循高校科研实验室安全规范、智能制造行业标准,解决原有实验室安全防护不足、智能化程度低、空间利用率低等痛点,同时贴合研究院高水平新型研发机构定位,满足科研展示、行业交流、人才培养的配套需求。
结合调研结果,联合研究院科研团队、实训教师开展需求研讨会,形成专项调研诊断报告,明确实验室规划设计的核心方向、功能分区标准、设备布局原则、安全规范及智能化配套要求,确保方案精准贴合研究院发展定位。
第二步:定制化整体规划,打造专属方案
拒绝通用模板,深度贴合合工大智能院“科研引领、产教融合、成果转化”的核心定位,遵循“功能优先、安全合规、智能高效、空间适配、长远可拓展”的设计理念,结合研究院七大科研领域、五大公共服务中心建设需求,打造“分区明确、功能适配、智能联动、安全可控”的实验室整体规划方案,核心涵盖四大规划模块:
1. 功能分区规划设计
结合研究院科研与实训双重需求,科学划分五大核心功能区域,实现空间高效利用与场景精准适配:科研研发区,聚焦高端智能装备、工业机器人、数字孪生等核心技术研发,设置独立科研工位、团队研讨区,适配精密仪器运行需求;专项实验室区,按科研方向划分多轴联动数控系统、机器视觉与工业大数据、工业机器人自动化等专属实验室,每个实验室设置独立操作区、设备区、样品存储区,避免交叉干扰;实训教学区,适配产教融合人才培养需求,设置虚实互动实训区、实操训练区,配套小型化智能产线、虚拟仿真设备,满足30人以上同时实训;检测分析区,配套高精度检测仪器,设置样品接收区、检测操作区、数据处理区,为科研成果、产品质量提供检测支撑;配套服务区,设置设备维保区、物料存储区、应急处置区,完善实验室配套功能,保障科研、实训顺畅开展。
2. 设备布局与智能化规划
结合各类实验室科研需求,精准规划设备布局,兼顾操作便捷性、安全性与设备兼容性:高端精密设备(多轴联动数控机床、3D打印设备、工业机器人、三坐标测量仪等)定点定位布局,预留设备操作空间、维保空间及管线铺设空间,避免设备干扰;实训设备按实训流程有序布局,配套数字孪生仿真系统、PLC控制套件,实现“以虚代实、以实控虚”的实训模式;智能化配套方面,搭建实验室智能管控系统,实现设备运行状态监控、温湿度自动调节、安全隐患实时预警,配套公共计算服务终端,为科研数据处理、仿真模拟提供支撑;管线按介质类型分类铺设,规范标识流向与用途,兼顾美观与实用性,适配精密设备的运行要求。
3. 安全防护专项规划
坚守实验室安全底线,结合科研实验室特性,构建全场景安全防护体系:按实验室风险等级划分安全区域,科研研发区、检测分析区设置防触电、防辐射、防泄漏警示标识,工业机器人实训区设置安全隔离栏与紧急停止按钮;配备专用消防设施、应急处置装备,定点定位存放并规范标识,设置应急疏散通道与荧光标识,确保应急响应顺畅;针对精密仪器、危化试剂(如需),设置专属存储区域,张贴安全操作规范与应急处置方案;实验室地面采用防滑、耐磨损、易清洁材质,墙面做防腐蚀、防污染处理,适配科研实训的特殊需求;建立安全管控可视化体系,实时展示实验室安全状态、设备运行风险,全方位筑牢安全防线。
4. 空间优化与人文适配规划
兼顾空间利用率与人文体验,优化实验室空间布局,打造舒适、高效的科研实训环境:合理规划通道宽度,保障人员通行与设备搬运顺畅,避免空间浪费;科研工位、实训工位采用人体工学设计,配套舒适座椅、收纳设施,提升使用体验;实验室采光、通风优化设计,采用自然采光与人工照明结合的方式,配备通风系统,保障室内空气流通;融入合工大智能院科研文化,在实验室走廊、研讨区设置科研成果展示墙、行业技术科普墙,彰显研究院科研实力与人才培养理念,同时预留展示空间,用于科研成果、实训成果的展示与交流。
第三步:方案深化优化,试点验证落地
结合研究院科研团队、实训教师的反馈意见,对规划设计方案进行深化优化,重点调整设备布局、安全防护细节、智能化配套方案,确保方案的实用性、可操作性与长远可拓展性。选取机器视觉与工业大数据实验室作为样板试点,完成功能分区、设备布局、安全防护、智能化配套的初步落地,组织科研人员、实训教师开展试用体验,收集使用反馈,优化空间布局、操作便捷性等细节,验证方案的适配性与可行性,最终确定全研究院实验室统一的规划设计标准与落地规范。
第四步:全流程标准化落地实施
样板试点确认后,启动全研究院实验室标准化落地实施,全程严控施工品质、安全管理与进度管控,最小化对研究院正常科研、实训工作的影响:
•材质选型:全部选用符合高校科研实验室标准的环保、耐用、防腐蚀、易清洁材质,精密设备区域选用防振动、防静电材质,安全防护区域选用防火、防爆专用材质,确保实验室长期稳定使用;
•规范施工:严格按照规划设计方案施工,统一施工标准、工艺要求,有序推进功能分区划分、设备安装调试、管线铺设、安全防护设施安装、智能化系统部署,施工过程中做好安全管控与现场清洁,避免施工污染;
•分级验收:按实验室类型、功能区域逐项开展验收,联合研究院科研团队、安全管理人员、实训教师,重点验收功能适配性、设备布局合理性、安全防护合规性、智能化系统稳定性,确保落地效果与设计方案完全一致,符合科研、实训及安全合规要求。
第五步:培训交付与长效运维
项目完工后,开展专项培训服务,覆盖研究院科研人员、实训教师、设备管理员及相关工作人员,重点讲解实验室功能分区使用规范、设备操作流程、智能化系统管控方法、安全防护要求及应急处置流程,确保相关人员熟练掌握实验室使用与管理技能。
同时,制定实验室长效运维管理制度,明确各实验室责任人、设备维保周期、安全巡检频次,建立定期巡检、设备维保、安全排查机制,及时处理设备故障、安全隐患,更新完善实验室配套设施;结合研究院科研方向、实训需求的升级,提供可拓展性运维服务,助力实验室持续适配高端科研、产教融合的发展需求,保障实验室长期稳定高效运行。
项目落地成果
本次实验室规划设计专项服务,精准贴合合工大智能院的科研定位与发展需求,实现实验室从“分散无序”到“规范高效”的全方位升级,具体成果如下:
1.功能适配全面达标:五大核心功能区域划分清晰,专项实验室精准适配多轴联动数控系统、机器视觉等科研方向,实现科研、实训、检测、成果转化一体化布局,完全满足研究院高端技术研发与产教融合人才培养需求;
2.智能高效显著提升:实验室智能化系统全面落地,设备运行、温湿度、安全状态实现可视化管控,数字孪生、虚实互动等新型实训模式成功落地,科研效率、实训效果大幅提升,助力科研团队攻克核心技术、培育优质人才;
3.安全防护全面筑牢:全场景安全防护体系落地,安全警示、应急处置、设备防护全覆盖,完全符合高校科研实验室安全规范,有效规避各类安全隐患,保障科研、实训工作安全有序开展;
4.空间利用大幅优化:科学的空间规划的设计,大幅提升实验室空间利用率,兼顾科研严谨性与人文舒适性,打造出标准化、专业化、人性化的科研实训环境,彰显研究院高水平新型研发机构形象;
5.品牌实力持续强化:标准化、智能化的实验室体系,不仅为研究院科研创新、人才培养、成果转化提供了坚实支撑,也提升了研究院对外展示、行业交流的形象,助力研究院持续培育高科技企业、服务区域产业升级,巩固其在智能制造领域的科研引领地位。
此次合作,我方以合工大智能院的科研定位与需求为核心,依托专业的实验室规划设计能力,结合智能制造行业标准与高校科研实验室规范,打造了适配多场景、多功能的一体化实验室体系,既解决了原有实验室的管理痛点,也助力研究院强化科研创新与产教融合能力,成为高校新型研发机构实验室规划设计的经典案例,彰显了我方在科研实验室规划设计领域的专业实力。