
一、項目背景
在第 3 屆 AI4 材料國際論壇上,哈爾濱工業大學(深圳)劉興軍教授團隊與中稀(深圳)研究院有限公司聯合開發的稀土新材料機器人智能設計實驗室備受矚目。該項目旨在突破傳統稀土材料研發周期長、人工依賴度高、數據一致性差的瓶頸,打造一套 “AI 驅動 +自動化實驗" 的全流程閉環研發體系,實現材料研發效率的革命性提升。
合肥科晶材料技術有限公司與沈陽科晶自動化設備有限公司作為核心技術支持單位,為項目提供的高通量自動化材料制備系統從材料自動化制備到數據閉環的全套硬件解決方案,助力稀土新材料研發邁入 “智能迭代 " 新時代。

二、項目目標
1. 提升研發效率:實現實驗流程自動化,支持 24 小時連續運行,大幅提高實驗吞吐量與執行穩定性。
2. 解放科研人力:將研究人員從重復、機械的實驗操作中解放出來,聚焦方案設計與機理分析等高價值工作。
3. 保障數據質量:通過標準化、無人化的數據采集,消除人為記錄差異,提升實驗數據的一致性與可靠性。
4. 構建閉環迭代:打通 “ 設計 — 實驗 — 優化" 全流程,實現 AI 驅動的自主迭代,加速新材料從概念到驗證的落地過程。
三、科晶解決方案與核心能力
合肥科晶與沈陽科晶為項目提供了一套完整的自動化制備與測試設備矩陣,覆蓋稀土材料研發的關鍵環節,構建了全流程無人化的實驗能力:
實驗環節 | 科晶核心設備 | 功能價值 |
自動化配料 | 高精度粉末分配系統 | 實現多通道、精準的原料配比,消除人工稱量誤差 |
球磨混料 | 振動球磨系統 | 標準化的混料工藝,保證批次間粉體均勻性 |
壓制成型 | 自動壓片機 | 無人化樣品成型,確保樣品尺寸與致密度的一致性 |
高溫燒結 | 1700℃氣氛可控燒結爐、 2500℃快速熱處理爐 | 支持多種氣氛、高溫工藝的自動化執行,滿足稀土材料苛刻的燒結要求 |
性能表征 | 自動 XRD 分析系統 | 實現樣品自動上料、測試與數據解析,為 AI 模型提供結構化數據 |
系統集成 | 自動化控制與輸送平臺 | 各設備通過機器人與控制系統實現無縫銜接,構成完整的自動化實驗線 |

這套高通量自動化材料制備系統涵蓋高精度配料、自動壓片燒結、智能研磨拋光、原位表征及電化學性能測試等核心模塊;各設備均搭載統一通信協議與中央調度系統,支持遠程啟停、狀態監控與異常預警;關鍵工藝參數可編程設定并實時反饋閉環,確保批次間高度一致;同時開放API接口,便于與AI 實驗平臺無縫對接,支撐數據驅動的 自主決策與動態優化。
與劉興軍教授團隊的 AI 控制中樞深度融合,將傳統的 “人工單點作業 " 升級為 “持續自動運行的研發能力 ",實現了從原料到數據的全流程閉環。
四、項目成果與價值
1. 效率革命:24 小時不間斷研發
通過科晶高通量自動化材料制備系統的穩定運行,實驗室實現了24 小時連續實驗,實驗吞吐量與執行穩定性得到質的飛躍。研發周
期從傳統的 “月級 " 壓縮至 “周級 ",為稀土新材料的快速篩選提供了堅實的硬件基礎。
2. 人力解放:聚焦核心科研
高通量自動化材料制備系統承擔了 90% 以上的重復勞動,研究人員的工作重心從 “操作實驗 " 轉向 “設計實驗 ",大幅提升了科研團隊的創新效率與成果產出率。
3. 數據標準化:構建高質量材料數據庫
無人化、標準化的實驗流程,消除了人為因素帶來的數據偏差,為 AI 模型訓練提供了高一致性、高可靠性的實驗數據,是材料信息學研究的基石。
4. 閉環迭代:實現材料研發的 “正向飛輪 "
高通量自動化材料制備系統與 AI 系統的協同,打通了 “AI 設計配方 — 自動化制備樣品 — 標準化性能測試 — 數據反饋優化模型" 的完整閉環,形成了自主迭代的正向循環,真正實現了 “設計 — 實驗 — 優化" 的持續運轉。
五、客戶評價與行業影響

劉興軍教授團隊在論壇上公開表示,合肥科晶與沈陽科晶提供的高通量自動化材料制備系統是該機器人科學家系統的關鍵支撐。其穩定的性能、開放的控制接口和高度的自動化水平,為稀土新材料的智能研發提供了可靠保障。
該項目的成功實踐,不僅為稀土材料領域樹立了 “AI+ 自動化 "研發的表率,也證明了國產科研設備在前沿交叉領域的硬實力。
合肥科晶以技術創新賦能科研效率升級,助力更多材料科學研究告別重復勞動,進入智能迭代新時代。
六、結語
深耕材料科學自動化領域多年,合肥科晶始終致力于為科研人員提供高效、可靠的設備與解決方案。從實驗室高通量自動化系統到全流程無人化產線,我們以技術創新持續賦能科研效率升級,助力每一次科學探索。

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