面对车载与手机显示领域对超硬增透膜(AR膜)需求的日益攀升,以及进口设备成本高昂、工艺适配性不足等现实困境,南阳理工学院电子信息学科研究院王豫峰团队与南阳清水科技有限公司展开深度协作,围绕JS-2000T三室磁控溅射镀膜机的自动化控制系统展开联合研发。经过两年持续攻关,团队成功实现不间断自动成膜与环形流水线的自动控制,推动国产高端镀膜装备在智能化进程中迈出坚实一步,以“高校智慧”生动诠释了产学研融合的实践价值。
智破壁垒,实现成膜“不间断”
在智能化浪潮推动下,手机与车载显示屏对高透光、防眩光、抗刮擦等性能提出了更高要求,其核心依赖于先进的光学镀膜工艺。然而,国内高端镀膜装备长期受国外技术制约,普遍存在生产效率与膜层性能难以兼顾的问题。“传统设备在实现AR(增透)与AF(防指纹)功能时需分段作业,流程复杂,且膜层硬度与附着力往往不理想。”王豫峰直指行业痛点。

为此,研究团队与清水科技将研发重点锁定在智能控制系统上,通过引入机器人自动上下料技术,实现了成膜过程的不间断运行,成功使JS-2000T镀膜机的整体生产效率提升30%,终结国外公司对49英寸车载屏AR+AF一次成型镀膜设备的垄断。
“最强大脑”赋能,实现精密智控
JS-2000T设备的出色表现,不仅倚赖硬件升级,更得益于其高度集成的智能控制系统。针对溅射镀膜过程中水、电、气、温度场与磁场等多物理场耦合控制的复杂难题,团队开发出具备完全自主知识产权的智能控制中枢。该系统采用多变量耦合控制算法,对真空度、气体流量、温度梯度、磁场强度等30余项参数进行毫秒级协同调节,有效保障了成膜质量。
系统基于工业操作系统构建,具备实时诊断与自适应补偿能力,可动态感知设备状态并优化工艺参数。团队独创的“膜厚实时反馈补偿模型”依托大数据分析持续改进沉积工艺,将膜层均匀性偏差控制在1%以内,有效应对大尺寸平面与曲面屏镀膜的一致性问题。该智能控制系统如同设备的“工艺大脑”,将复杂镀膜流程转化为稳定、可复现的智能化生产,为高达95%的产品良率提供了坚实保障。
课堂联通车间,沃土培育新苗
技术突破的过程,亦是人才培养的实践。王豫峰将科研项目转化为本科生参与的研究课题,其创办的ICG(智能计算)研究社团积极参与控制算法的优化工作,多项成果已被企业采纳。自2023年起,每年组织在校生以实习形式深入清水公司生产线参与调试,实现了理论与实践的深度融合。“从算法仿真到产线验证,这段经历让我深刻体会到智能技术对高端制造的真实推动”,2022级软件工程专业学生常岚青感慨道。
作为2025年河南省优秀教师与学校青年学术骨干,王豫峰践行“科-教-创融合”理念,2020年至今,指导ICG团队中12人获校级优秀毕业设计,1人获河南省优秀学士学位论文。这一“以研促教、以教促创”的模式,为地方产业输送了大量既懂理论又通工艺的复合型人才,实现了教育链与产业链的有机衔接。
落地生金,铸就区域新高地
“JS-2000T的成功应用,标志着国产镀膜设备在宽面屏制造领域取得重要进展。”南阳清水科技有限公司副董事长张敬党表示,“该设备具备高度灵活的工艺定制能力,目前已服务于重庆京东方晶远科技有限公司以及为小米、华为配套的制造企业,进入批量生产阶段。”
该校企合作项目不仅强化了清水科技在光学镀膜装备领域的竞争优势,也推动了南阳市高端装备制造产业链的整体升级,为“河南智造”增添新动能。从实验室的算法模型到产线的成熟工艺,王豫峰团队成功跨越了技术创新与产业应用之间的关键一环。这台凝结跨学科智慧的磁控溅射镀膜设备,正成为南阳理工学院扎根地方、服务产业、实现高校与区域共赢发展的生动见证。(记者/鲁静薇 校对/刘庚 编辑/肖邓华 审核/逯忆)