专家信息：
张勤俭 ，1972年生，智能制造专家，北京信息科技大学教授、博导。国家肿瘤微创联盟头颈专业委员会委员、智能医用机器人委员会副主任，中国模具工业协会拉丝模委员会副主任，中国机械工程学会特种加工分会副秘书长、超声加工技术委员会副主任，中国机械制造工艺协会理事，《应用基础与工程科学学报》《Mechanical Engineering Science》杂志编委。2002年被评为“北京市科技新星”，主持国家重点研发计划等省部级以上项目10余项，曾荣获中国产学研促进会合作促进奖等荣获省部级以上奖励4项，出版专著3部，发表学术论文100余篇，先后获得中国机械工程学会先进工作者、北京市优秀青年知识分子、北京市优秀青年工程师、北京交通大学“三育人”先进个人等荣誉称号。
教育及工作经历：
1995.09— 1998.03 西安工程大学纺织机械专业工学硕士。
1998.09— 2001.09 山东大学机械制造及其自动化专业工学博士。
2002.05— 2004.04 清华大学机械制造及其自动化专业博士后。
2001.10— 2003.11 北京精密特种加工技术研究中心副主任。
2003.12— 2008.04 北京市电加工研究所所长助理、高级工程师；北京精密特种加工技术研究中心副主任。
2008.05— 2009.10 北京市电加工研究所所长助理、教授级高级工程师；北京市电加工研究所微纳加工中心主任；北京市电加工研究所精密拉丝模具制造部主任。
2009.10— 2011.05 北京市电加工研究所所长助理、研究员；北京市电加工研究所微纳加工中心主任；北京市电加工研究所精密拉丝模具制造部主任。
2011.05-2019.03 北京交通大学数字化制造技术与装备研究所所长，教授、博导。
2019.03-今 北京信息科技大学，教授、博导。
学术兼职：
2. 中国农业机械学会人工智能分会委员。
3. 中国医药文化协会医工融合分会常务委员。
4. 中国医学装备协会远程医疗与信息技术分会委员。
5. 中国模具工业协会拉丝模委员会副主任。
6. 中国机械工程学会特种加工分会副秘书长、超声加工技术委员会副主任。
7. 中国机械制造工艺协会理事。
8. 中国机械制造工艺协会绿色制造分会理事。
9. 《应用基础与工程科学学报》编委。
10. 《Mechanical Engineering Science》编委。
研究方向：
（1）智能机器人。
（2）绿色制造技术。
承担科研项目情况：
1. 国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”专项：甲状腺肿瘤微创手术机器人关键技术与平台研发，课题负责人，经费1000万元；
2. 国家自然科学基金项目(50975031)：“金属微丝拉拔模具精密线抛光机理研究”，排名第1，经费30万元；
3. 载人航天领域第四批预先研究项目：“XXXX混合现实遥操作机器人关键技术”，课题主持人，经费300万；
4. 江苏省工业支撑(重点)项目(BE2012134)：太阳能硅片切割钢线拉拔模具微纳制造关键技术研究，排名第1，经费320万元；
5. 江西省科技厅高校科技落地计划：“矿冶装备关键部件稀土超磁致伸缩超声强化技术研究与应用”，排名第1，经费50万元；
6. 北京市自然科学基金重点项目(3081003)：“集成电路精密引线模具微细特种加工关键技术研究”；排名第1，经费40万元；
7. 北京市自然科学基金项目(3042007)：“聚晶金刚石电火花超声机械复合精密加工基础技术研究”，排名第1，经费13万元；
8. 北京市科技新星计划(B类)项目(H020821310130)：“新型金刚石复合材料精密特种加工基础技术研究”，排名第1，经费26万元；
9. 北京市科委：金刚石导丝模微纳制造关键技术研究，2012-12-31--2013-01-01，10.0万元，主持
10. 国家自然科学基金项目(50575025)：“电火花放电爆炸力对材料蚀除机理的研究”，排名第2，经费25万元；
11. 国家自然科学基金项目(50077001)：“大面积聚晶金刚石(PCD)高效放电光整加工基础技术研究”，排名第2，经费15万元；
12. 北京市财政局专项(20080102)：“电子信息产业关键部件微纳特种加工高技术服务平台建设”，排名第2，经费503万元。
发明专利：
1 一种大型复杂曲面超声表面光整强化系统及其使用方法 陈爽;房善想;张勤俭 ;王迅 江西理工大学;北京交通大学 中国专利 2018-09-28 2018-12-18
2 大孔径金刚石拉拔模涂层制备设备及制备方法 冀士哲;张勤俭 ;赵路明;王会英;初永臣 北京交通大学长三角研究院 中国专利 2015-03-11 2015-11-11
3 稀土超磁致伸缩超声强化装置 初永臣;张勤俭 ;赵路明;王会英;冀士哲 北京交通大学长三角研究院 中国专利 2015-05-29 2015-09-30
4 具有在线测量功能的微孔超声加工机床 张勤俭 ;赵路明 北京交通大学长三角研究院 中国专利 2015-05-29 2015-09-09
5 大孔径金刚石拉丝模测丝装置 张勤俭 ;赵路明 北京交通大学长三角研究院 中国专利 2014-06-17 2014-10-08
主讲课程：
本科生课程：机械制造技术；计算机辅助设计与制造；研究生课程：先进制造系统；精密与特种加工技术
招生专业：
机械制造及其自动化(招收硕士生)
机械工程(招收全日制硕士专业学位研究生)
出版专著：
1 曹凤国，张勤俭 . 超声加工技术. 化学工业出版社,2005.
2 曹凤国，蒋亨顺，张勤俭 . 电化学加工技术. 北京科学技术出版社. 2007.
3 曹凤国，杨大勇，张勤俭 . 特种加工手册. 机械工业出版社. 2010.
代表性论文：
第一作者和通讯作者：
1 Chang Liu, Haiyuan Li, Qinjian Zhang *. Configuration Comparison and Design of an Upper Limb Exoskeleton for Robot Teleoperation. Proceedings of 2019 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, August 4 - 7, Tianjin. (EI收录)
2 李雪，房善想，陈 爽，张勤俭 *. 软体机械手研究现状及其应用. 制造业自动化, 2019， 41(5): 85-92.
3 陈爽，张悦，张勤俭 *, 等.一种基于B样条插值的机器人速度规划算法. 应用基础与工程科学学报, 2018, 26(3):661-671.(EI收录)
4 Haikuo Shen, Liangwei Jiang, Qinjian Zhang *. A new method for high speed and smooth transfer of robot motion trajectory. Advances in Mechanical Engineering, 2016, 8(3):1-9. (SCI收录)
5 Shanxiang Fang, Qinjian Zhang *, Huiling Zhao, et al. The Design of Rare-Earth Giant Magnetostrictive Ultrasonic Transducer and Experimental Study on Its Application of Ultrasonic Surface Strengthening. Micromachines, 2018(9): 98. (SCI收录)
6 房善想，赵慧玲，张勤俭 *. 超声加工技术的应用现状及其发展趋势. 机械工程学报, 2017, 53(19): 22-32. (EI收录)
7 Zhang Qinjian , Cao Jianguo, Wang Huiying. Ultrasonic Surface Strengthening of Train Axle Material 30CrMoA. Procedia CIRP, 2016, 42: 853-857. (ISTP)
8 张栋梁，张勤俭 ，房善想，等. 超磁致伸缩超声强化系统改进及理论分析. 全国超声加工技术研讨会，大连，2016.
9 张勤俭 ，曹建国，赵路明. 基于有限元方法的阶梯形超声变幅杆设计及优化. 应用基础与工程科学学报, 2015, 23(S):134-140.(EI收录)
10 张勤俭 ，曹建国，刘媛. 聚晶金刚石单脉冲电加工温度场模拟及加工机理分析. 应用基础与工程科学学报, 2015, 23(S):158-167.(EI收录)
11 张勤俭 ，王会英，刘月明，等. 30CrMoA车轴材料超声表面挤压强化技术研究. 应用基础与工程科学学报, 2015(1):178-184.(EI收录)
12 张勤俭 . 强化大学职能实现高校跨越式发展. 江西理工大学学报, 2014, 35(2): 61-63.
13 张勤俭 , 李建勇. 聚晶金刚石拉丝模卧式超声加工机床的设计与开发, 应用基础与工程科学学报, 2014, 22(2):384-390.(EI收录)
14 Z Qin-jian , LI Jian-yong, C Yong-lin. Study on electrical discharge and ultrasonic assisted mechanical combined machining of polycrystalline diamond. Procedia CIRP, 2013(6): 589-593. (ISTP)
15 张勤俭 ，杨小庆，李建勇. 超声加工技术的现状及其发展趋势.电加工与模具, 2012(5):11-15.
16 张勤俭 ，杨小庆，李建勇, 等. 聚晶金刚石精密加工技术发展现状. 2012中国超硬材料技术发展论坛, 郑州, 2012.
17 张勤俭 ，赵路明，李建勇. 聚晶金刚石拉丝模卧式超声加工运动轨迹的计算机仿真. 应用基础与工程科学学报, 2012, 20(S): 235-243.(EI收录)
18 张勤俭 ，李建勇，蔡永林. 聚晶金刚石电火花超声机械复合加工技术研究, 金刚石与磨料磨具工程, 2012,32(1):8-11.(EI收录)
19 Qinjian, Zhang , Jianyong, Li, Yonglin, et al. Computer simulation technology of precision lapping process of polycrystalline diamond. Advances in Mechanics Engineering, 2012(1): 588-589.(EI收录)
20 张勤俭 ，曹凤国，刘媛. 聚晶金刚石加工技术进展. 金刚石与磨料磨具工程. 2006(6)：76-80.(EI收录)
21 张勤俭 ，曹凤国，王先逵. 聚晶金刚石的应用现状和发展趋势. 金刚石与磨料磨具工程. 2006(1): 71-74. (EI收录)
22 张勤俭 ，刘媛，王先逵. 聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削变形规律的研究. 金刚石与磨料磨具工程. 2005(5)：24-27.(EI收录)
23 张勤俭 ，刘媛，冯迪，等. 双摇杆机构在立方氮化硼研磨技术中的应用. 中国机械工程. 2005, 16(23): 2080-2082.(EI收录)
24 张勤俭 ，曹凤国，翟力军，王先逵. 聚晶金刚石电火花磨削实验的人工神经网络建模. 金刚石与磨料磨具工程. 2004(3):14-16.(EI收录)
25 张勤俭 ，曹凤国，翟力军，等. 聚晶金刚石电火花磨削试验的灰色关联分析. 金刚石与磨料磨具工程. 2003(3):9-11. (EI收录)
26 张勤俭 ，曹凤国，翟力军，等. 聚晶金刚石电火花磨削加工效果预测和加工参数优化仿真系统. 金刚石与磨料磨具工程. 2003(2):11-13.(EI收录)
27 张勤俭 ，张建华，李敏，等.溶胶-凝胶Al2O3-ZrO2涂层与工程陶瓷的界面结构. 无机材料学报, 2002, 17(1): 185-188. (SCI收录)
28 张勤俭 ，张建华，李敏，等. 电弧离子镀TiN涂层陶瓷刀片的力学性能和界面结构. 无机材料学报, 2002, 17(2): 371-374.(SCI收录)
29 张勤俭 ，张建华，李敏，等.溶胶-凝胶Al2O3-ZrO2陶瓷薄膜早期干燥过程研究. 硅酸盐学报, 2002, 30(1): 128-130.(EI收录)
30 张勤俭 ，张建华，李敏, 等. 用溶胶-凝胶法制备Al2O3涂层工程陶瓷的表面改性研究. 硅酸盐学报, 2001, 29(5): 416-421.(EI收录)
31 张勤俭 ，吴春丽，李敏，等. 溶胶- 凝胶工艺ZrO2 涂层工程陶瓷的界面结合机制. 电子显微学报, 2001, 20(3): 213-216.
其他论文：
32 Jianguo Cao, Yongbo Wu, Jianyong Li, Qinjian Zhang . Study on the material removal process in ultrasonic-assisted grinding of SiC ceramics using smooth particle hydrodynamic (SPH) method. Int J Adv Manuf Technol, 2016, 83: 985-994.
33 LI Bin, ZHANG Qin-Jian , SHI Yan-Chao, et al. Nano-Crystalline Diamond Films with Pineapple-Like Morphology Grown by the DC Arcjet vapor Deposition Method. CHIN. PHYS. LETT, 2014, 31(8):088104.
34 Yunan Cao, Peiqing Ye, Qinjian Zhang , et al. Discrete Planning Unit Look-Ahead Velocity Control Strategy and Parallelization Research Based on GPU. Advances in Mechanical Engineering, 2014(1):1-13.
35 刘媛, 张勤俭 , 叶书强, 等. 聚晶金刚石复合片硬质合金层磨削过程数值模拟. 系统仿真学报, 2006, 18(S): 529-532.
36 Cao Fengguo, Zhang Qinjian . Neural Network Modeling and Parameters Optimization of Increased Explosive Electrical Discharge Grinding (IEEDG) Process for Large Area Polycrystalline Diamond. 14th International Symposium For Electromachining, Edinburgh, 2004.
37 刘媛, 张勤俭 , 叶书强. 计算机仿真技术在超硬材料抛光技术中的应用. 系统仿真学报, 2006, 18(9): 2582-2584, 2664.
38 Zhang J.H., Zhang Q.J .;Wu C.L., Qin Y., Lee T.C. Investigation of properties of electric arc ion deposited TiN coating on Al2O3-based ceramic composite. JOURNAL OF ADHESION SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2003,17(6): 861-869.(SCI收录)
1、北京交通大学三育人先进个人，2017年.
2、全国移动互联创新大赛高校组教学成果三等奖，2017年.
3、北京市机械工程学会优秀论文奖，2017年.
4、中国机械工程学会先进工作者，2016年.
5、北京交通大学“轨道车辆”奖教金，2016年.
6、北京市科技新星计划路演推介会优秀创新成果奖，2016年.
7、全国超声加工技术研讨会优秀论文奖，2016年.
8、中国铁道学会工程分会线路专业委员会“优秀论文二等奖”，2015年.
9、北京交通大学机电学院“优秀教案奖”，2015年.
10、十六届中国国际工业博览会高校展区优秀展品奖二等奖，2014年.
11、北京市优秀青年知识分子，2006年.
12、北京市优秀青年工程师，2006年.
13、中国机械工业科学技术二等奖(排名第3)，2005年.
14、北京市科学技术二等奖(排名第3)，2006年.
15、北京市科技新星，2002年.
16、山东省科学技术二等奖(排名第6)，2001年.
17、中国人民解放军总后勤部“护神”奖学金，1999年.
18、西安工程大学“优秀毕业研究生”荣誉称号，1998年.
19、西安工程大学“优秀大学毕业生”荣誉称号，1995年.
20、中国纺织工程学会奖学金，1994年.
21、西安工程大学“优秀学生干部”荣誉称号，1993年.
22、西安工程大学“优秀团干部”荣誉称号，1992年.
奏响科技成果转化的新乐章 ——记中国机械工业科学技术奖获得者张勤俭教授
中国机械工业科学技术奖是经国家科学技术部批准,在国家科技奖励主管部门注册,由中国机械工业联合会和中国机械工程学会共同设立的面向全国机械行业的综合性奖项。中国机械工业科学技术奖奖励的是促进机械工业科学技术进步与发展,提高机械工业科研、产品和生产力水平而进行的研究、开发、设计和试验所产生的具有创造性和实用价值的新技术、新产品、新工艺、新材料等方面重大科技成果项目,这些项目技术上有重要创新,解决了行业发展中的关键技术问题,对推动机械工业科技进步有显著作用,而且具有较显著的经济效益和社会效益。
2016年2月,国务院印发关于落实《中华人民共和国促进科技成果转化法》的通知,将加快实施创新驱动发展战略,打通科技与经济结合的通道,促进大众创业、万众创新,鼓励研究开发机构、高等院校、企业等创新主体及科技人员转移转化科技成果,推进经济提质增效升级。
科技成果转化是促进经济发展的重要途径
1998年9月,张勤俭以优异的成绩考入山东大学攻读博士学位,他也是唯一一位从外校考入山东大学机械制造及其自动化专业的博士研究生。自博士课题的确立到课题的开展,他一直把应用效果放在首位,他以提高硬脆材料工程陶瓷表面质量为目标,研发了A12O3、ZrO2和Al2O3-ZrO2三种涂层,并以压痕断裂力学为基础,首次建立了溶胶-凝胶涂层弥合基体表面微裂纹理论模型,对改性效果进行了半定量分析,对实际的生产具有显著的指导作用。他还系统分析了电弧离子镀主要工艺参数对涂层表面质量和涂层工程陶瓷力学性能的影响规律。除此之外,他还提出了基于人工神经网络、遗传算法和灰色关联分析理论为基础的预测和优化方法,并开发了工程陶瓷加工效果预测和加工工艺参数优化仿真系统,该软件具有很好的通用性,可以灵活地进行其它领域和功能的预测和优化。他的这些研究对于提高工程陶瓷的表面质量和性能具有非常重要的应用价值。
2001年10月,张勤俭从山东大学博士毕业后没有去高校工作,而是来到了专制企业北京市电加工研究所,在他的眼里,科技成果只有成功地转化,促进经济发展,才能叫真正的科研成果。
理论联系实际是科技成果转化的基础和前提。自工作的第一天起,张勤俭就一直思考把所学的理论知识用于生产实践,在攻读博士学位期间,他成功地将人工神经网络和灰色关联分析理论用于陶瓷材料加工效果预测,取得了良好的效果。工作以后他又把人工神经网络和灰色关联分析理论应用于聚晶金刚石电火花磨削实验研究之中,优化了加工参数,使得加工误差从以前的0.1mm降至0.02mm,加工效率也提高了1.5倍。
他还首次采用计算机仿真技术对聚晶金刚石精密研磨的运动轨迹进行了动态模拟和速度分析,优化了工艺参数,研磨效率是传统研磨机的16倍,创造了聚晶金刚石精密加工领域的新的里程碑。
2008年,他提出并建立了北京市电加工所精密拉丝模制造部,并担任该部门的创始人。他主导了大孔径(内孔直径大于20mm)拉拔模具的研发工作,经过充分的理论分析和大量的实验研究,他与团队成员并肩作战,提出了独特的加工工艺:电火花慢走丝线切割和超声加工的复合工艺,加工周期由原来的三周缩短为一周,而且加工精度从原来的0.2mm提高到0.03-0.05mm,使得北京市电加工研究所成为国内唯一能解决大孔径拉拔模具高效精密加工的单位,加工的该类模具占全国市场的80%以上,奠定了北京市电加工研究所在超硬材料加工领域的国内外领先地位。
他还为世界最大的精密铜管生产企业金龙精密铜管集团股份有限公司研发了高耐磨性的聚晶金刚石挤压模,使用寿命是硬质合金挤压模的100倍,实现了精密铜管拉拔领域的一个技术飞跃。
2005年,他作为主要负责人承担的项目“大面积聚晶金刚石(PCD)高效、绿色、精密特种加技术”荣获中国机械工业科学技术奖二等奖,这是对他工作的高度肯定和认可。
高等院校应该做科技成果转化的先锋
张勤俭教授经常在报告中引用习近平总书记在2014年两院院士大会上的讲话中的一段话:“实施创新驱动发展战略是一个系统工程。科技成果只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合,完成从科学研究、实验开发、推广应用的三级跳,才能真正实现创新价值、实现创新驱动发展。”
虽然这段话是习近平总书记在两院院士大会上讲话时提出的,但也是对全国高校提出的要求和希望。在我国的大学里,束之高阁的成果比比皆是,而且占绝大部分。这是制约我国经济发展的瓶颈。
2011年5月,张勤俭调入北京交通大学工作后,依然把成果转化工作放在首要位置。他开发了高速列车车轴材料超声挤压强化技术,使得车轴材料的表面残余压应力是强化前的23.17倍,该技术使高速列车车轴性能和安全性提高5倍以上,技术已达到国际领先水平。他开发的齿轮超声挤压强化系统使得强化后的齿轮性能大幅度提升,他与美国METechs公司合作,将该技术应用于智能家居中的减速器齿轮的强化,表面粗糙度降低50%,摩擦系数降低15%,表面硬度提高了20%-30%,使得减速器的噪音降低30%,极大提高了该公司产品的质量和竞争力。
张勤俭：中国精密与超声加工技术的带头人
张勤俭教授作为中国精密与超声加工技术领域的杰出科学家，在中国精密与超声加工技术领域取得了首屈一指的科研成果，并且很多科研成果得到了实际应用和推广。而且他积极参与创建专业学术组织和担任领导职位。是中国精密与超声加工技术的带头人。
卓越领导 创建超声加工技术委员会
张勤俭教授参与创建中国机械工程学会特种加工分会超声加工技术委员会，并从2017年11月开始担任超声加工技术委员会副主任，中国机械工程学会特种加工分会超声加工技术委员会是中国机械工程学会特种加工分会所属的中国超声加工最权威的学术组织，致力于召集中国超声加工行业的权威专家学者进行学术研究和推广，在张勤俭教授的主持和领导下，超声加工技术委员会每两年组织一次学术研讨会，并编著科研论文成果，对超声加工技术的发展促进意义深远。
学著等身 国家机械工程技术编委审稿人
张勤俭是学术成就卓越的科学家。他已出版中国精密与超声加工技术领域专著三部：《超声加工技术》、《电化学加工技术》、《特种加工手册》，从而奠定了他在中国精密与超声加工技术领域的杰出科学家的学术地位。他还耕耘不懈，多年来发表了国家级和国际级学术论文90余篇，多数论文发表在EI检索期刊《金刚石与磨料磨具工程》《中国机械工程》《系统仿真学报》《应用基础与工程科学学报》等杂志上。
多家中国国家级专业期刊如《应用基础与工程科学学报》、《机械工程学报》、《清华大学学报(自然科学版)》和《系统仿真学报》，都邀请他作为编委和审稿人。
由于张勤俭在学术领域和精密加工技术领域的杰出贡献，他于2005年获得了中国机械工业科学技术奖二等奖。中国机械工业科学技术奖是中国机械工业联合会和中国机械工程学会共同设立、全国性的机械工业综合性科技奖项，是中国机械工业科学技术的最高奖项。2016年，张勤俭参加了全国超声加工技术研讨会，并获得了“全国超声加工技术研讨会优秀论文奖”，其论文“超声加工技术的应用现状及其发展趋势”被发表在EI检索、中国机械工程领域最高学术期刊《机械工程学报》上。
张勤俭教授作为杰出的超声加工领域科学家在中国科学家协会取得了高度的认可和权威地位，他于2014年10月主持召开了中国科学家协会“微纳制造技术研究与应用”青年科学家论坛，并得到了中国科协的资助。
最高荣誉 当选国家专业学术协会理事
鉴于张勤俭教授在中国机械制造领域的杰出贡献，经过推荐和专家委员会评选，2014年11月张勤俭教授当选为中国机械制造工艺协会理事。中国机械制造工艺协会是中国机械制造工艺学术领域的最高权威地位的学术团体，只有中国最顶尖的机械制造工艺学术专家才有资格才能当选为中国机械制造工艺协会成员。目前当选中国机械制造工艺协会理事的科学家目前只有125人。
结合实践 科研推动创造生产力
2001年10月张勤俭教授在山东大学(分数线,专业设置)取得博士学位后，进入北京市电加工研究所工作，张勤俭教授在北京市电加工研究所工作期间，他作为第二负责人承担了国家自然科学基金项目“电火花放电爆炸力对材料蚀除机理的研究”和“大面积聚晶金刚石(PCD)高效放电光整加工基础技术研究”，他在聚晶金刚石精密加工领域开展了许多突破性的研发工作。
张勤俭还在北京市电加工研究所建成了世界上唯一一条以电火花加工为核心的生产线，建成了全世界最大的聚晶金刚石加工基地。每年加工直径58mm的聚晶金刚石复合片6万片，占中国市场的50%以上，他做出了关键性贡献。这些产品被广泛应用于汽车、航空航天、石油、地质、机械、电缆等行业。到目前为止，该基地已经创造产值18亿多元。
张勤俭自2011年5月至2019年3月在北京交通大学(分数线,专业设置)工作，并担任数字化制造技术与装备研究所所长，负责领导数字化制造技术与装备研究所的科研团队继续从事精密加工技术领域的学术研究和科研实践。
在担任数字化制造技术与装备研究所所长的工作岗位上，张勤俭主持了江西省科技厅高校科技落地计划项目“矿冶装备关键部件稀土超磁致伸缩超声强化技术研究与应用”，研发了稀土超磁致伸缩超声强化装置，并获得了国家授权发明专利。该项目对矿冶装备中的关键零部件齿轮的强化技术进行了深入研究，并发表了“齿轮齿面超声挤压强化有限元模拟”和“超磁致伸缩超声强化系统改进及理论分析”等论文。张勤俭的科技成果已经被推广到国内最大的谐波齿轮减速器生产商深圳市同川科技有限公司。该公司的所有的齿轮都经过张勤俭的齿轮超声挤压强化系统超声强化处理，强化后齿轮表面粗糙度降低了45%，表面硬度提高了约30%，疲劳强度提高2-3倍，大幅提升了该公司谐波齿轮减速器寿命性能指标，技术已经达到国内外领先水平。该成果的应用为公司创造经济效益5200万元，使该公司在中国市场的占有率由10%提高到25%。
张勤俭带领研发团队研发了具有自主知识产权的电火花加工绿色节能电源，节能70%以上，使得聚晶金刚石的材料去除率达到了8.8mm3/min，加工效率是GE公司加工效率的10倍，开创了聚晶金刚石世界上最高的加工效率，具有划时代的意义。加工后成品的表面粗糙度、平面度、整体厚度尺寸精度均达到甚至超过美国通用电气（GE）公司，达到了世界先进水平。
张勤俭还首次采用计算机仿真技术对聚晶金刚石精密研磨的运动轨迹进行了动态模拟和速度分析，研磨效率是传统研磨机的16倍，创造了聚晶金刚石精密加工领域新的里程碑。
张勤俭创造性地将人工神经网络和灰色关联分析理论应用于聚晶金刚石电火花磨削实验研究之中，建立了聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削的变形方程，加工误差从以前的0.1mm降至0.02mm，加工效率提高1.5倍，对提高中国行业的整体水平发挥了重要的作用。
张勤俭针对聚晶金刚石复合片分类和检测效率低、出错率高的问题，独立开发了“聚晶金刚石复合片分类系统”“聚晶金刚石厚度检测系统”软件，使得聚晶金刚石检验效率提高15倍，实现了聚晶金刚石复合片分类和检测的自动化，在质量控制中发挥了独特而重要的作用。张勤俭推导了聚晶金刚石平面度的数学方程，开发了“聚晶金刚石平面度检测系统”，在国内外首次实现了聚晶金刚石平面度的定量精确测量，使得聚晶金刚石的质量评定上升到一个新的高度，为产品质量的高效评估和生产工序优化提供了重要依据。他开发的这三个软件已经使用了16年，至今仍在生产过程中发挥着巨大作用，为北京市电加工研究所创造的经济效益达8000万元。
张勤俭还主导了大孔径拉拔模具的研发工作，提出了电火花慢走丝线切割和超声加工的复合工艺，加工周期由原来的3周缩短为1周，加工精度从原来的0.2毫米提高到0.03～0.05毫米。在张勤俭的主导下，北京市电加工研究所因此成为国内唯一能解决大孔径拉拔模具高效精密加工的单位，加工的该类模具占全国市场的80%以上。
张勤俭主持了国家自然科学基金项目“金属微丝拉拔模具精密线抛光机理研究”和北京市自然科学基金重点项目：“集成电路精密引线模具微细特种加工关键技术研究”。他通过理论联系实际，研发了精密微细超声加工机床，模具的尺寸公差小于0.5微米，表面粗糙度达到了Ra0.01微米，有效提高了拉丝模的制造水平和加工精度，达到了国际先进水平。什么工作最赚钱该成果被中国最大的金刚石拉丝模生产企业北京迪蒙特佳工模具技术有限公司应用。目前，该公司采用张勤俭研发的精密微细超声加工机床后，90%以上的微孔模具均采用该机床加工，这些模具被广泛应用于医疗、高铁、汽车、电力、造船、高速电梯、太阳能发电等领域。该机床加工的拉丝模精度提高2倍，产品合格率提高了5倍，2013年至2018年新增产值1.1亿元，使该公司在中国的市场占有率由20%提高到30%。
张勤俭针对高铁领域的机械制造问题，首次将超声挤压强化技术应用与高铁领域。他在该领域进行了前沿的独创性的研究，他提出的超声挤压强化技术使得工件表面残余压应力是强化前的23.17倍，使高速列车车轴性能和安全性提高5倍以上，技术已达到国际领先水平。该技术对于高速列车车轴性能的提高具有划时代的意义，已成为高速列车车轴不可替代的加工方式。该成果已经开始应用于中车长春轨道客车股份有限公司高速列车最新型30NiCrMoV12空心车轴的加工。中车长春轨道客车股份有限公司是国内行业中出口最早、出口数量最多的企业，代表着中国高铁的最高水平。该技术进行推广后，全部车轴都采用该技术进行强化处理，年直接经济效益可达6720万元。该技术能确保车轴在全寿命周期内的使用率，每年按60标准列轮对折算，年间接经济效益达2.4亿元。
张勤俭教授还与美国METechs公司合作，从2017年开始将该技术应用于智能家居中的减速器齿轮的强化，表面粗糙度降低50%，摩擦系数降低15%，表面硬度提高了20%-30%，使得减速器的噪音降低30%，极大提高了该公司产品的质量和竞争力。
张勤俭在2004年、2007年代表北京市电加工研究所，参加了分别在英国爱丁堡和美国匹兹堡举办的第14、15届国际电加工学术会议，并宣读了论文“Neural network modelling and parameters optimization of increased explosive electrical discharge grinding (IEEDG) process for large area polycrystalline diamond(Journal of Materials Processing Technology”“A new technology for laser drilling of precise and micro diamond drawing dies”。该会议是国际特种加工（含超声加工）研究领域最权威的学术盛会，每三年举行一次。
张勤俭因为卓越的学术成就，受邀参加了在日本东京举办的18th CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XVIII)，并发表了“Ultrasonic Surface Strengthening of Train Axle Material 30CrMoA”，展示了超声加工技术应用于高铁领域的杰出成就。他还在Micromachines杂志上发表了“The Design of Rare-Earth Giant Magnetostrictive Ultrasonic Transducer and Experimental Study on Its Application of Ultrasonic Surface Strengthening”，并被SCI收录，该期刊是关于微型机械和微机械方面的技术和科学的权威杂志。
发布时间:2019-09-13
张勤俭：深耕精密与超声加工 铸就科技与工业强国 ——记北京交通大学教授张勤俭
作为工业发展的利器，机械制造技术尤其是近年来火热的数字化制造技术成为工业领域关注的焦点。北京交通大学教授张勤俭就是机械制造技术领域的一位杰出专家，多年来，他在电火花加工、超声加工、人工智能等多个领域都取得了备受行业关注的重要成绩，是业界公认的精密与超声加工的杰出专家。
研究之路，所向披靡
2001年张勤俭在山东大学取得博士学位后，进入了北京市电加工研究所（以下简称“电加工所”）工作。张勤俭为电加工所建成了世界上唯一一条以电火花加工为核心的生产线，成为全世界最大的聚晶金刚石加工基地，每年加工直径58毫米的聚晶金刚石复合片6万片，占中国市场的50%以上。电加工所的产品被广泛应用于多个行业，迄今为止，该基地已经创造产值18亿多元。
此外，他针对聚晶金刚石复合片分类和检测效率低、出错率高的问题，独立开发了“聚晶金刚石复合片分类系统”、“聚晶金刚石厚度检测系统”和“聚晶金刚石平面度检测系统”3个软件，这3个软件至今已经使用了16年，创造的经济效益高达8000万元。
张勤俭还主导了大孔径拉拔模具的研发工作，提出了电火花慢走丝线切割和超声加工的复合工艺，加工周期由原来的3周缩短为1周，加工精度从原来的0.2毫米提高到0.03～0.05毫米。在张勤俭的主导下，电加工所因此成为国内唯一能解决大孔径拉拔模具高效精密加工的单位，加工的该类模具占全国市场的80%以上。
再度出发，扬帆起航
2011年，张勤俭加入了北京交通大学，他始终为攻克高铁的核心技术而努力拼搏，开创了超声加工技术在高铁领域的应用，该技术使高速列车车轴性能和安全性提高5倍以上。目前技术已经被高铁领域的龙头企业中车长春轨道客车股份有限公司采纳，该公司全部车轴都采用此技术进行强化处理。
同时，张勤俭在国内外首次引入CCD在线监控设备，实现了对超声加工系统的精确调心，使得模具的尺寸公差小于0.5微米，表面粗糙度达到了Ra0.01微米，有效提高了拉丝模的制造水平和加工精度，达到了国际先进水平。
作为在工业领域做出卓越贡献的专家，食品行业和医疗行业也是张勤俭所关心的。他了解到，这两个行业使用的压缩空气中含有油雾和水雾，目前油雾和水雾主要靠层层滤芯去除，去除成本高，效率低，于是他提出了采用超声凝聚技术去除大部分油雾和水雾的思想，该技术对油雾和水雾的凝聚效率达到了71.2%。这一研究成果被中国环保知名企业、环保高新技术企业北京基亚特环保科技有限公司采用，该公司自2017年起，已经将该技术应用到多个行业和部门，每年为公司创造经济效益5000万元，使公司在中国的市场占有率由10%提到了20%。
除了本校的教研工作外，张勤俭还兼任江西理工大学校长助理，任职期间，他支持江西理工大学教授吴雅林创立了“人工智能+VR”的先进教育模式，在南昌创建了具有国际水平的南昌虚拟现实人才培养基地，目前已经成为中国VR的重要研究基地。
入行多年，张勤俭的科研之树上早已结满硕果累累。可他依旧不愿停下前进的步伐，不分日夜地潜心钻研，废寝忘食只为取得更多突破。科研的道路没有尽头，只要一直努力下去，百二秦关终属楚，乘风破浪会有时！
来源： 科学中国人 2018年11月
做“真”科研 显“实”特种 ——访北京交通大学机械与电子控制工程学院张勤俭教授 摘 要：张勤俭：男,1972年生,教授,硕导。1991-1998年在西安工程大学机械电子工程专业获工学学士、纺织机械专业获工学硕士;1998-2001年在山东大学机械制造及其自动化专业获工学博士;2002-2004年在清华大学精仪系从事博士后研究。2001-2011年在北京市电加工研究所曾任所长助理、北京精密特种加工技术研究中心副主任、电加工研究所微纳加工中心主任、精密拉丝模具制造部主任;2011年至今,
资料更新中……
来源： 《制造技术与机床》2016年 第10期 15-16页
“我们做工科的，科研的最终目的不是为了写论文、评职称，而是为了研制出可以造福人类的产品。”对北京交通大学教授张勤俭来说，科学研究的最大光热在实验室外——推动社会制造行业发生实实在在的改变。
正是在“以科研力量贡献社会”理想的驱使下，2001年，29岁的张勤俭来到北京市电加工研究所，担任北京市精密特种加工技术研究中心副主任，全权负责聚晶金刚石复合片加工技术的研发工作。
那时，北京市电加工研究所刚刚成为美国GE公司聚晶金刚石产品的海外生产加工基地，困难重重。
张勤俭创造性地将人工神经网络和灰色关联分析理论应用于聚晶金刚石电火花磨削实验研究之中，建立了聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削的变形方程，由此，加工误差从以前的0.1mm降至0.02mm，加工效率提升了1.5倍，为提高个行业的整体水平发挥了不可替代的作用。
他还首次采用计算机仿真技术，对聚晶金刚石精密研磨的运动轨迹进行了动态模拟和速度分析，优化了工艺参数，研磨效率是传统研磨机的16倍，创造了聚晶金刚石精密加工领域的新一里程碑。
由于聚晶金刚石的种类非常多，加工后的质量差别很大，价格差异也很大，最开始的分类采用人工的方式进行，耗时耗力且错误率高。针对这一问题，张勤俭自学了软件开发技术，成功开发“聚晶金刚石复合片分类系统”、“聚晶金刚石厚度检测系统”和“聚晶金刚石平面度检测系统”三个软件，实现了聚晶金刚石复合片分类和检测的自动化，至今仍在生产过程中发挥着巨大作用。
张勤俭的努力为北京市电加工研究所带来了改变，如今北京市电加工研究所已成为美国GE公司唯一的海外聚晶金刚石加工基地。
此外，作为北京交通大学的一名教授，张勤俭非常希望能为提升中国高铁的核心技术做些事情。
他负责研发的高速列车车轴材料超声挤压强化技术，开创了超声加工技术在高铁领域应用的先河，该技术使得工件表面的残余压应力提高了20多倍，大幅度提高了高速列车车轴的疲劳性能，是中国高铁领域的一次重大工艺革新，该成果已经被中国高铁的领军企业中车长春轨道客车股份有限公司采纳和应用。
除了在工业领域的卓越贡献外，张勤俭还非常关注食品、药品安全问题。针对食品及医疗行业压缩空气中含有油雾和水雾的问题，他提出了采用超声凝聚技术去除大部分油雾和水雾的思路，并通过大量的仿真和实验研究证明，该技术对油雾和水雾的凝聚效率达到了71.2%，为提高食品、药品的安全性做出了突出的贡献。
在张勤俭的报告中，人们经常会听到这样一段话，“科技成果只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合，完成从科学研究、实验开发、推广应用的三级跳，才能真正实现创新价值、实现创新驱动发展。”他是这样说的，也是这样做的。
张勤俭，1972年生，智能制造专家，北京信息科技大学教授、博导。国家肿瘤微创联盟头颈专业委员会委员、智能医用机器人委员会副主任，中国模具工业协会拉丝模委员会副主任，中国机械工程学会特种加工分会副秘书长、超声加工技术委员会副主任，中国机械制造工艺协会理事，《应用基础与工程科学学报》《Mechanical Engineering Science》杂志编委。2002年被评为“北京市科技新星”，主持国家重点研发计划等省部级以上项目10余项，曾荣获中国产学研促进会合作促进奖等荣获省部级以上奖励4项，出版专著3部，发表学术论文100余篇，先后获得中国机械工程学会先进工作者、北京市优秀青年知识分子、北京市优秀青年工程师、北京交通大学“三育人”先进个人等荣誉称号。
科学研究：
论文专著：
荣誉奖励：
媒体报道一：