在經濟社會發展的浪潮中，受到人文知識、計算機技術、發展理念等因素的影響，材料行業的發展也呈現出新趨勢。同時，人工智能等高新技術的不斷進步為材料工程領域的發展提供了契機，在提高材料研究速率、材料性能和創造新型材料等方面起到了重要作用，而材料行業作為經濟發展的三大支柱之一，又是其他工業產業的基礎行業，其重要性舉足輕重。在前沿技術的推動下，眾多行業人才積極探索材料工程學科的深度應用和研發，為解決材料行業在材料研究中出現的重難點問題做出貢獻。著名的材料工程師方明東便是其中的一份子，他作為引領材料行業技術創新發展的領軍人物，為推動材料行業智能化發展做出了巨大貢獻。

目前我國材料加工行業正在高速發展，無論是在設備功能還是在技術水平上都在不斷提升，然而不銹鋼焊接工藝卻尚未與新興技術的研發達到同步，不銹鋼焊接領域在熱影響區、焊接變形和殘余應力、焊接接頭的力學性能、焊接工藝參數、焊接材料選擇和搭配等方面依舊存在著許多問題，這極大地制約了新型不銹鋼焊接工藝的發展與運用。為了實現不銹鋼焊接工藝的智能化發展，方明東經過一年時間的努力，針對不銹鋼焊接領域的核心難題自主研發了一項創新性知識產權成果——“基于結構力學的不銹鋼體智能拼接設計方法”。

該知識產權成果首先建立了一個精確的結構力學模型，用以模擬不銹鋼焊接過程中的力學響應、變形、熱傳導等現象，并根據不同的焊接材料和工藝參數，預測焊縫的力學性能和焊接質量。其次，運用計算機模擬技術對焊接過程進行虛擬實驗，幫助工程師更好地了解焊接過程中的各種物理現象，如焊接熱影響區、焊接變形和殘余應力等。而后利用機器學習算法，對大量焊接實驗數據和計算結果進行訓練和分析，尋找影響焊接質量的關鍵因素和規律。最后再根據計算機模擬和機器學習算法得出的結果，對焊接工藝參數實施自動化優化和設計，包括電流、電壓、焊接速度、熔深等參數的調整，以及焊接材料的選擇和搭配，使得焊縫的力學性能和焊接質量達到最佳狀態。除此之外，在實際焊接過程中，模型能夠實時監測焊接參數并與預測結果做比較，如有偏差，便能夠自動調整焊接參數，確保焊縫質量。

該知識產權成果在研發初期后，方明東率先應用在他創辦的佛山市金鑫航金屬材料有限公司。在正式發布后，方明東介紹，“基于結構力學的不銹鋼體智能拼接設計方法”能夠有效控制熱影響區，降低其對焊縫及周邊材料性能的影響，減小焊接變形和殘余應力，提高焊接結構的穩定性和可靠性。此外，它能夠在設計階段就預測和提高焊接質量，并精確控制和優化焊接工藝參數，提高焊接質量和生產效率，降低返工率和報廢率，為公司節約生產成本。不僅如此，該知識產權成果提高了焊接接頭的力學性能，確保產品質量滿足各種應用場景的要求，提升產品的普適性。

目前，經過推廣，“基于結構力學的不銹鋼體智能拼接設計方法”已被眾多企業了解并引入使用，尤其深受建材企業的青睞。在此之前，方明東陸續研發出的“基于環境大數據推理的鋼材智能質量檢測方法”、“基于3D打印技術的鋼件模具設計及鍛造控制方法”、“基于人工智能的Cr-Mn-Ni高氮奧氏體不銹鋼鍛造控制方法”也深受業界專家、學者和企業的認可，在市場經濟和社會效益上展現了強大的優勢。其中，“基于人工智能的Cr-Mn-Ni高氮奧氏體不銹鋼鍛造控制方法”更是榮獲了第二十屆中國科學家論壇頒發的“2022金屬材料科技創新優秀發明成果獎”和“‘十四五’金屬材料科技創新先鋒人物”兩項國家級獎項，這令他在材料行業脫穎而出，備受業界贊譽。

未來，智能化、數字化發展將成為行業發展的主流方向，智能制造也將成為世界各國競爭的焦點。方明東表示，隨著信息技術的發展，材料工程也會迎來全新的面貌，而智能化創新則是現如今的關鍵技術發展方向，未來他將繼續投身智能化、數字化方向的科研技術研發當中，使材料工程技術揚起“智能化”的船帆，讓材料工程向著更高的技術水平發展。（文/向應文）