文/本刊記者 趙皎云
在服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作的背景下,南航無(wú)錫研究院應(yīng)運(yùn)而生。研究院一經(jīng)設(shè)立便明確了“新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”的定位,立足企業(yè)服務(wù),充分鏈接地方經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向、高??蒲袑?shí)踐、企業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的需求,在校企合作、產(chǎn)教融合、學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)方面取得了卓有成效的成果。
2021年5月30日,在我國(guó)的第五個(gè)“全國(guó)科技者工作日”來(lái)臨之際,南京航空航天大學(xué)無(wú)錫研究院(簡(jiǎn)稱“南航無(wú)錫研究院”)公布多項(xiàng)產(chǎn)學(xué)研科技創(chuàng)新成果,吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
據(jù)悉,南航無(wú)錫研究院從2017年正式投入運(yùn)營(yíng),至今已經(jīng)建立23個(gè)實(shí)驗(yàn)室,簽約產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目合同107項(xiàng),通過(guò)卓有成效的嘗試,補(bǔ)給學(xué)校學(xué)科建設(shè),校地協(xié)同育人,創(chuàng)新研究生工程實(shí)踐培養(yǎng)模式,服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在成功開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步打造了“新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”的樣板。
南航無(wú)錫研究院
近日,本刊記者專(zhuān)訪了南京航空航天大學(xué)無(wú)錫研究院院長(zhǎng)唐敦兵教授,請(qǐng)他為我們介紹高校探索產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的豐碩成果和寶貴經(jīng)驗(yàn)。
南航無(wú)錫研究院院長(zhǎng)唐敦兵教授
唐敦兵教授是南京航空航天大學(xué)于2005年12月從海外引進(jìn)的優(yōu)秀人才,2002~2005年先后在德國(guó)著名高校亞琛工業(yè)大學(xué)和英國(guó)Cranfield University從事研究工作。回國(guó)后,唐敦兵教授主持了包括國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇杰出青年基金、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、江蘇省重大科技成果轉(zhuǎn)化資金等30多個(gè)重要項(xiàng)目,科研成果顯著,獲國(guó)家和省部級(jí)科研獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)。唐敦兵教授曾任南京航空航天大學(xué)科技部副部長(zhǎng)(分管產(chǎn)學(xué)研工作)和機(jī)電學(xué)院副院長(zhǎng)(分管科研工作),目前擔(dān)任南航無(wú)錫研究院院長(zhǎng)。
據(jù)唐敦兵教授介紹,之所以選擇在無(wú)錫落戶是因?yàn)槟虾胶蜔o(wú)錫一直有較好的產(chǎn)學(xué)研合作基礎(chǔ),南航在十幾年前就與當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)開(kāi)展科研合作,為企業(yè)解決技術(shù)難題。同時(shí),洛社鎮(zhèn)是無(wú)錫市惠山區(qū)的制造重鎮(zhèn),制造業(yè)被作為當(dāng)?shù)氐牧㈡?zhèn)之本、興鎮(zhèn)之器、強(qiáng)鎮(zhèn)之基。資料顯示,在2007年以前,惠山區(qū)冶金、印染、紡織、機(jī)械四大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)占工業(yè)產(chǎn)值90%以上,并且當(dāng)?shù)亟f(wàn)家工業(yè)企業(yè)中,超過(guò)90%是規(guī)模以下的中小企業(yè),為了解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重,環(huán)境壓力大;企業(yè)規(guī)模整體偏小,實(shí)力偏弱等問(wèn)題,當(dāng)?shù)卣_(kāi)創(chuàng)性的構(gòu)建了“一鎮(zhèn)一院一產(chǎn)業(yè)”產(chǎn)學(xué)研模式,有針對(duì)性地引進(jìn)與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)契合度高的科研院校,目標(biāo)是通過(guò)智能技術(shù)改造,全面提升洛社制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展水平。
在此背景下,2014年11月,南京航空航天大學(xué)、無(wú)錫市惠山區(qū)人民政府、惠山區(qū)洛社鎮(zhèn)人民政府三方共同籌建南航無(wú)錫研究院。這其中,由地方政府提供辦公場(chǎng)地和專(zhuān)項(xiàng)資金扶持無(wú)錫研究院的發(fā)展,南京航空航天大學(xué)為研究院的發(fā)展輸出科研團(tuán)隊(duì)并提供科技資源,研究院整合并導(dǎo)入各項(xiàng)外部資源,豐富自身發(fā)展。無(wú)錫研究院作為南京航空航天大學(xué)外派的產(chǎn)學(xué)研平臺(tái),依托南京航空航天大學(xué)雄厚的科學(xué)技術(shù)、齊全的科研資源,為社會(huì)提供全面的技術(shù)服務(wù),成為科技成果轉(zhuǎn)化的推進(jìn)劑和催化劑。
2016年10月12日,南航無(wú)錫研究院揭牌成立。2018年以來(lái),南航無(wú)錫研究院積極響應(yīng)無(wú)錫惠山區(qū)經(jīng)信局組織的企業(yè)智能化改造診斷服務(wù)行動(dòng),依托智能制造、精密制造、微納制造、工業(yè)在線檢測(cè)、電力電子領(lǐng)域五大研發(fā)服務(wù)平臺(tái),組建了教授領(lǐng)銜,專(zhuān)業(yè)教師、研究生、工程師共30余人參與專(zhuān)業(yè)咨詢團(tuán)隊(duì),為當(dāng)?shù)仄髽I(yè)開(kāi)展智能化改造診斷服務(wù),目前已為無(wú)錫市惠山區(qū)60多家企業(yè)實(shí)施了智能化改造診斷服務(wù),在當(dāng)?shù)厮鶎俜?wù)領(lǐng)域市場(chǎng)占有率達(dá)40%。
談及南航無(wú)錫研究院的產(chǎn)學(xué)研探索經(jīng)驗(yàn),唐敦兵教授認(rèn)為有幾個(gè)關(guān)鍵因素:首先,明確定位,南航無(wú)錫研究院是一個(gè)以智能制造為方向,專(zhuān)門(mén)為中小企業(yè)提供技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的新型研發(fā)機(jī)構(gòu);其次,在體制上,南航無(wú)錫研究院是一家獨(dú)立事業(yè)法人單位,完全市場(chǎng)化運(yùn)作,根據(jù)項(xiàng)目自主招聘工程師,徹底改變了以往產(chǎn)學(xué)研只有高校老師和學(xué)生參與的做法;第三,以工程化的方式開(kāi)展工作,形成特定組織氛圍,專(zhuān)注科技服務(wù)及技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
基于明確的市場(chǎng)需求和發(fā)展定位,南航無(wú)錫研究院一經(jīng)設(shè)立便項(xiàng)目不斷。2016年,南航無(wú)錫研究院與當(dāng)?shù)匾患倚履茉磳?zhuān)用設(shè)備研發(fā)制造企業(yè)——無(wú)錫斯達(dá)新能源科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱“斯達(dá)科技”)開(kāi)展了一項(xiàng)名為“固結(jié)磨料研磨墊”的技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。據(jù)唐敦兵教授介紹,該產(chǎn)品主要用于手機(jī)玻璃面板的打磨、拋光,由于手機(jī)玻璃面板硬度非常高,因此對(duì)研磨墊的材料工藝要求較高。一直以來(lái),這類(lèi)耗材在市場(chǎng)上長(zhǎng)期被美國(guó)3M公司所壟斷。而南航對(duì)該類(lèi)材料的相關(guān)原理其實(shí)早有積淀,南航機(jī)電學(xué)院團(tuán)隊(duì)在精密超精密研磨拋光領(lǐng)域有十幾年的基礎(chǔ)研究,利用無(wú)錫研究院的實(shí)驗(yàn)室條件,南航團(tuán)隊(duì)和斯達(dá)科技建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)三年多的持續(xù)研發(fā)投入,不斷進(jìn)行試驗(yàn)迭代和驗(yàn)證,最終在2018年將所研發(fā)的技術(shù)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,成功替代美國(guó)3M公司,斯達(dá)科技也成為富士康公司供應(yīng)商。
同時(shí),在與斯達(dá)科技的產(chǎn)學(xué)研合作中,南航無(wú)錫研究院的體制機(jī)制也得到快速完善,促使南航無(wú)錫研究院的團(tuán)隊(duì)成員在項(xiàng)目實(shí)踐中進(jìn)一步凝練和解決科學(xué)問(wèn)題,促進(jìn)高?;A(chǔ)理論的研究和科研成果體系的搭建。
隨后,與美的洗衣機(jī)事業(yè)部(無(wú)錫小天鵝股份有限公司)的合作再一次夯實(shí)了南航無(wú)錫研究院產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展的實(shí)踐之路。據(jù)唐敦兵教授介紹,在洗衣機(jī)出貨之前,需要對(duì)表面劃痕、凹坑、端差、縫隙等進(jìn)行全面的檢測(cè),而以往都是靠人眼完成。為了解決洗衣機(jī)質(zhì)量檢測(cè)智能化的技術(shù)難題,南航無(wú)錫研究院的碩士、博士團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5個(gè)多月,最終利用CPU和GPU(Graphic Processing Unit,圖形處理器)組合的方式,實(shí)現(xiàn)在5秒內(nèi)完成39臺(tái)相機(jī)的圖像采集、數(shù)據(jù)處理和檢測(cè)識(shí)別工作,成果很快投入企業(yè)生產(chǎn),大大提高了檢測(cè)效率和產(chǎn)品合格率。值得一提的是,這個(gè)項(xiàng)目中的硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫(xiě)全部是由南航無(wú)錫研究院的科研團(tuán)隊(duì)自主完成,在此項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中學(xué)生的研發(fā)能力和動(dòng)手能力得到了飛躍式提升。
在南航無(wú)錫研究院,師生從了解需求、落實(shí)方案直至項(xiàng)目落地實(shí)施全流程參與合作項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和高校人才培養(yǎng)的同步提升?!斑@些研究生和博士生通過(guò)與工程師的合作,在工程實(shí)踐應(yīng)用中不斷提高自身的創(chuàng)新素養(yǎng)、實(shí)踐能力及綜合素質(zhì)。”唐敦兵教授說(shuō)道。
除了精密制造,智能制造也是南航無(wú)錫研究院的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域,并對(duì)接國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù),承接了中國(guó)商飛的5G全連接數(shù)字孿生工廠等項(xiàng)目。
在中國(guó)商飛的5G全連接數(shù)字孿生工廠項(xiàng)目中,南航無(wú)錫研究院對(duì)生產(chǎn)C919的多個(gè)廠房、上百臺(tái)主機(jī)設(shè)備和人員進(jìn)行全方位仿真,利用5G技術(shù),在虛擬空間中實(shí)時(shí)反映設(shè)備、人員的動(dòng)態(tài)。管理者可以通過(guò)屏幕,在辦公室就能清楚掌握物料運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備運(yùn)作,甚至每個(gè)公認(rèn)的軌跡狀態(tài)。這一項(xiàng)目也成功入選工信部試點(diǎn)示范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿工廠項(xiàng)目。目前,這套系統(tǒng)還在奇瑞汽車(chē)、濟(jì)南地鐵等多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
智能制造研究室
數(shù)字孿生系統(tǒng)
不僅在智能制造領(lǐng)域,南航無(wú)錫研究院在智能裝備領(lǐng)域也頗有建樹(shù)。2020年12月,全球首列時(shí)速350公里高速貨運(yùn)動(dòng)車(chē)組在河北唐山正式下線,其中的關(guān)鍵核心技術(shù)正是南航無(wú)錫研究院研發(fā)的全自動(dòng)智能裝卸貨運(yùn)系統(tǒng)。據(jù)了解,高速貨運(yùn)動(dòng)車(chē)組以我國(guó)時(shí)速350公里高速動(dòng)車(chē)組平臺(tái)為基礎(chǔ),突破了承載系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、智能化裝卸設(shè)備、快速裝卸等多項(xiàng)軌道交通貨運(yùn)快速化關(guān)鍵技術(shù),首創(chuàng)高速貨運(yùn)列車(chē)大開(kāi)度裝載門(mén)、標(biāo)準(zhǔn)集裝器譜系化產(chǎn)品及模塊化貨運(yùn)專(zhuān)用地板等全系列裝卸設(shè)備,顯著提升裝卸作業(yè)效率,實(shí)現(xiàn)了大載重、大容積、快速裝卸及貨物在途管理。該項(xiàng)目的實(shí)施開(kāi)啟了高鐵貨運(yùn)新模式,為提高我國(guó)鐵路物流水平做出貢獻(xiàn)。值得一提的是,在中車(chē)集團(tuán)“高鐵全自動(dòng)智能裝卸貨運(yùn)系統(tǒng)”項(xiàng)目招投標(biāo)中,南航無(wú)錫研究院的方案力克德國(guó)西門(mén)子、日本發(fā)那科等強(qiáng)大對(duì)手中標(biāo)。
此外,為了切實(shí)解決制造企業(yè)在實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)過(guò)程中設(shè)備種類(lèi)多、通訊接口繁雜、設(shè)備可開(kāi)發(fā)性差、新老型號(hào)交替使用等諸多問(wèn)題,目前南航無(wú)錫研究院智能制造技術(shù)與裝備課題組正在探索一項(xiàng)“智能模塊(接口)技術(shù)”,將加工設(shè)備和物流設(shè)備在系統(tǒng)中看作一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,通過(guò)網(wǎng)絡(luò),個(gè)體與個(gè)體之間可以進(jìn)行信息交互,以協(xié)商的方式完成任務(wù)工件的加工。最終的應(yīng)用目標(biāo)是降低自動(dòng)化工廠升級(jí)改造為智能工廠的難度,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和流程的簡(jiǎn)化。
自動(dòng)化物流裝備研究室
智能化洗衣機(jī)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)
在采訪過(guò)程中,唐敦兵教授反復(fù)提到了“新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”一詞。無(wú)疑,南航無(wú)錫研究院在踐行新型研發(fā)機(jī)構(gòu)方面做出了有益嘗試。
資料顯示,2019年,為深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)健康有序發(fā)展,提升國(guó)家創(chuàng)新體系整體效能,科技部制定并發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確了新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的定義、條件和發(fā)展原則,以及一系列支持舉措,為新型研發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)展指明了方向。其中指出,新型研發(fā)機(jī)構(gòu)聚焦科技創(chuàng)新需求,主要從事科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)服務(wù),投資主體多元化、管理制度現(xiàn)代化、運(yùn)行機(jī)制市場(chǎng)化、用人機(jī)制靈活的獨(dú)立法人機(jī)構(gòu),可依法注冊(cè)為科技類(lèi)民辦非企業(yè)單位(社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu))、事業(yè)單位和企業(yè)。新型研發(fā)機(jī)構(gòu)以知識(shí)探索和技術(shù)創(chuàng)新作為主要活動(dòng),通過(guò)體制機(jī)制和服務(wù)創(chuàng)新,在開(kāi)展科技研發(fā)、加速成果轉(zhuǎn)化、培育創(chuàng)新人才、建設(shè)創(chuàng)新文化等方面取得顯著的進(jìn)展。引導(dǎo)和培育新型研發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)展壯大,對(duì)于加快我國(guó)科技體制改革、完善國(guó)家創(chuàng)新體系具有重要意義。
目前,南京航空航天大學(xué)對(duì)無(wú)錫研究院的建設(shè)提供全力支持,派出了來(lái)自機(jī)械工程、電力電子、自動(dòng)化、能源動(dòng)力等多個(gè)學(xué)科的14個(gè)科研團(tuán)隊(duì),組建智能制造技術(shù)與裝備中心、大規(guī)模三維測(cè)量與計(jì)算中心、超精密加工技術(shù)中心、磁懸浮及振動(dòng)控制技術(shù)中心、精密超精密研磨拋光技術(shù)中心、無(wú)線感知研究中心、新型超硬材料研究中心、壓電/電磁符合宏微精密驅(qū)動(dòng)技術(shù)中心、現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)中心、電力電子研究中心、CPS系統(tǒng)核心技術(shù)中心、數(shù)字化與智能化工廠研究中心、高效動(dòng)力驅(qū)動(dòng)研究中心、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與智能診斷技術(shù)中心等研究機(jī)構(gòu),重點(diǎn)在智能制造、精密制造、新能源、新材料、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域與合作單位聯(lián)合開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)和開(kāi)發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、平臺(tái)共建、人才合作與交流等工作。
截至2020年底,研究院累計(jì)簽約產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目合同107項(xiàng),合同額達(dá)5020萬(wàn)元,縱向經(jīng)費(fèi)累計(jì)約4800萬(wàn)元;累計(jì)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利100件、實(shí)用新型專(zhuān)利25件,授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利25件、實(shí)用新型專(zhuān)利26件、軟件著作權(quán)5件。
對(duì)于南航無(wú)錫研究院下一步的發(fā)展方向,唐敦兵教授表示,研究院將在進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)有科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和技術(shù)推廣的同時(shí),持續(xù)探索一些前瞻性的應(yīng)用技術(shù)研究,打造高層次人才引進(jìn)平臺(tái)和高新技術(shù)企業(yè)孵化平臺(tái),助推地方經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。