走进上海海事大学张青雷劳模创新工作室，宛如进入一个超级智慧车间，多机械臂协同装配试验平台与港航物流装备数字孪生系统勾勒出中国智造的创新图谱，一墙之隔便是研究生课堂。这种“前校后厂”的布局，让技术创新从论文的公式直接走向车间的轰鸣。

“再智能的算法也需要温度——那是对科学技术的痴迷、对安全性能的敬畏，以及对产业未来的使命感。”上海市劳模、上海海事大学自贸区供应链研究院教授张青雷说。2025年初，工作室被命名为上海市劳模创新工作室，再次为科研与教学双重引擎增添澎湃动力。正是这种“热腾腾”的创新生态，让工作室不仅成为高端港航装备人工智能研究的技术策源地，更化作“强航兴学”的精神灯塔，指引成员扬帆远航。

张青雷劳模创新工作室成员和学生在一起。

直挂云帆济沧海

1973年出生的张青雷，先后完成西安交通大学机械工程博士、上海交通大学博士后研究，2004年进入上海电气集团后便一直扎根在数字产业科研前沿。

彼时，中国制造业正经历从“粗放”到“精密”的时期。张青雷参与研发的“大功率低速船用柴油机曲轴”项目，曾因国外技术封锁陷入僵局。他带领团队在简陋的试验台上反复模拟曲轴动力学特性，最终曲轴红套单套和复套均实现一次成功，为2005年我国第一根大功率船用曲轴顺利下线作出了贡献。2007年，该项目斩获上海市科技进步奖一等奖，实现了国产曲轴从进口依赖到反向出口的逆袭。正是这场战役，让张青雷洞见制造业升级的本质——不是设备的更新，而是知识体系的重构。为此，他将研究方向锚定智能制造。

2017年，张青雷加入上海海事大学，成为一名教师。从一张桌椅、一块玻璃，到陆续引进各种先进智能实验设备，张青雷带领团队白手起家，通过搞科研拿项目，拼命积攒“家业”。在国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、高水平地方大学建设经费等专项经费的支持下，工作室添置了多机械臂协同装配试验平台、大型叶片转子-轴承实验平台、港航物流装备智能制造数字孪生平台等高精尖试验装备，为科研提供了强大的硬件支撑。清华大学范维澄院士参观实验室后给予高度评价“既有技术的深度又有应用的广度”。

500多平米的工作室经过精心设计，简洁有序，充满科技感，就像是一个集科研攻坚、技术转化、人才培养于一体的创新矩阵。一件件拼装的机械设备，没有裸露的机械“肌理”，而是精美的工业艺术品。站在C位的智能化柔性产线，汇聚了6款行业主流品牌的智能机械臂，它们伸缩旋转、协同作业，精准高效地完成分拣、检测、装配等工序，展现了中国智造的极致效率。团队成员还现场演示了人机协作的智能装配场景、智能仓储等，让人大开眼界。

“工作室围绕上海高端装备制造业、船舶关键件、海洋工程装备、大型工程机械产业基地，乃至长三角地区制造业转型升级的重大需求，针对行业特色的智能化高端装备前沿技术进行技术攻关。我们的目标是打造国内一流的高端港航装备人工智能技术创新研究平台，来对接企业在研发设计、生产制造、运营维护等过程中出现的关键技术难题。”张青雷介绍。

“国内做定制设备开发的比较少，因为投入大、难度高，而我们专攻的就是机电设计控制、人工智能自动决策领域的定制设备研发。”他坦言，“由于每个项目的需求都不一样，技术开发后也很少有复制迭代，所以每一次都要从头再来，都是难啃的硬骨头。”张青雷说，“我们的优势在集成能力强、响应速度快、敢于主动出击，能吃苦、不畏难。”作为工作室的领衔人，他胸怀“直挂云帆济沧海”的抱负和勇气，既是摆渡人，又是领航员，更是瞭望者。

打造智能制造中国方案

在张青雷的科研版图里，“人工智能+制造”是核心命题。他们的研究方向包括多物理机理与数据融合的智能设计、数字孪生与人机交互、智能协同与自主决策等，这些技术已经在海工装备、能源装备、航空航天、智能交通、隧道机械、微创医疗等多个行业落地应用。

在临港新片区的创新浪潮中，张青雷团队不断破冰而行，开辟新航道。他们为上海三一重工打造“动臂焊接生产线多维度数字孪生系统”，提升了动臂焊接效率、优化了工艺节拍；与沪东中华合作准备开展LNG船用薄膜型围护系统在极端海况下的传热传质机理研究，为解决LNG船舶设计与运营中的“卡脖子”难题提供理论依据；与中海油共同开发渣油加氢反应器智能化装备，以实现“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的工艺革新，以及危险作业场景零事故、零伤害、零死亡的目标。

一路乘风破浪，张青雷偶尔也会“偏离航道”，比如在医疗领域，他们将数字孪生技术应用于耳科手术机器人，突破狭小复杂耳道环境精细化建模及微小目标识别的技术瓶颈，解决耳科手术中精准定位难题。2022年，与上海隧道工程合作的“高防水单护盾掘进机关键技术研究及产业化应用”项目获上海市科技进步奖二等奖，目前正准备冲击中国机械工业科技进步奖一等奖。

“我们做了很多复合型项目，上天入地下海都有涉猎。” 张青雷想在海事大学原有的科研基础上多做点“加法”。“真正的创新不应设限”，此刻，他正在勾画更前沿的蓝图——在隧道中建设地下物流通道，用无人驾驶技术重构城市货运体系。

张青雷（右二）考察项目。

让工匠精神长出新根系

“在产教融合方面，我的理念和传统老师不一样，我是从企业出来的，喜欢从产业应用出发去反推基础理论研究，再回到产业应用。”张青雷为本科生上通识课时，喜欢将最新研究成果带到课堂，鼓励学生多提问，用互动、讨论形式激发学生的兴趣。2022年，他出版的专著《制造业人工智能系统概论》被多所高校采用为教材。

在研究生培养方面，其独创的“项目驱动”模式，让70余名硕博生在真实产业难题中淬炼成长，快速完成从课堂到职场的转变。“我们的工位紧挨着实验室，学术氛围浓厚，大家互相激发，共同进步。”到了中午饭点，研二的伏同学仍在修改论文，他刚完成洗舱机器人项目，对机械臂运动轨迹的理解已超越教科书范畴；研二的栾同学则有幸参与国家级项目耳道手术机器人研究，更是从课内延伸到了手术室。

如今，工作室汇聚高校、企业、科研院所等多领域专家，他们紧盯市场前沿，将企业需求、技能培养、科学研究紧密结合起来，形成“需求对接-技术攻关-成果转化”的闭环，并探索产学研融合的新工科人才培养新模式。在张青雷的引领下，团队以师者匠心促产教共生，让工匠精神不断长出“新根系”。“搞科研就是一个‘熬’字，没日没夜，没有捷径，唯有苦功。劳模应该比别人更能吃苦。”张青雷说。

他常对学生苦口婆心道：“搞科研三观要正，要坐得住，还要全情投入。不疯魔不成活，‘入魔’是常态，一旦进入痴迷阶段，就离成功不远了。”正是这种精神，让团队近年来主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、企业横向课题等100余个项目，获上海市科技进步一等奖、二等奖等多个省部级奖项。

站在数智化浪潮之巅，张青雷又开始了新思考——人形机器人如何赋能工业场景。这个融合科研、教育、产业的创新共同体，将继续书写中国智造的新航海志。

张青雷劳模工作室成员和硕士研究生毕业合影。