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扎入产业土壤 育出智能制造“五朵金花”

2019-03-14 08:57 评0 0

扎入产业土壤 育出智能制造“五朵金花”

2015—2020年中国智能制造产业市场规模及预测

来源:伙伴产业研究院(PAISI)

一边是从实验室走出的技术成果难接产业地气,一边是企业的产品研发水平够不上世界前沿的高山,这是科技成果转化面临的两道屏障。在远离繁华市中心的上海临港,上海智能制造研究院探索建设的上海智能制造研发与转化功能型平台(以下简称智能制造功能型平台),一手牵产业精锐力量,一手拉高校顶尖科研团队,一头扎入产业土壤,跨越体制机制的阻碍,在智能制造成果转化领域开辟了新天地。

“科研成果从实验室走向市场化,涉及到产学研用各个链条,关键是以成果转化落地为导向,科学设计组织架构。”近日,上海智能制造研究院常务副院长习俊通说。智能制造功能型平台一方面帮助学校科研成果对接行业、企业需求,验证成果的市场可行性;另一方面,也帮助研发团队推进产业化项目落地,提供企业运营专业服务,开展成果孵化、产品中试等转化扶持活动,弥补研发团队的“短板”。

扎根制造土壤,将论文写在车间

上海临港是上海制造业企业集聚的产业高地,汇集了上海汽车集团股份有限公司、德国西门子股份公司、特斯拉汽车公司等企业,对智能制造技术研发与转化来说更是一片肥沃的土壤。上海智能制造研究院的科研团队进驻临港科技城,就是要缩短成果转化过程中技术与产业之间的距离,“将论文写在车间里”。

汽车产业作为制造业中技术含量、智能化程度较高的代表,是智能制造重要的应用领域和突破口。然而,国内机床生产企业在精度保持性、加工可靠性、工艺适应性与产线集成性上,与国外存在巨大差距,这也一直是国产高端数控机床始终难以被国内汽车企业应用的原因所在。

在智能制造功能型平台上,有一家上海交大智邦科技有限公司(以下简称交大智邦),它由上海交大产业投资管理(集团)有限公司、上海临港经济发展(集团)有限公司等共同投资成立,其科研团队试图用一条汽车动力总成关键零件智能制造集成验证线破解这一难题。汽车动力关键零部件按照汽车厂最严格的标准加工、试验、反复提升,达到汽车厂要求后才可应用。在此过程中,科研人员按照工业界需求开展基础和应用研究,在车间里用实践一点一点“写”生产“论文”。

据了解,上海通用汽车有限公司等上汽集团骨干企业为交大智邦提供了从工艺规划、机床研发、产线集成到应用示范的支持,并集合了国内外机床、机器人、测量、自动化、工业软件等工业巨头,如西门子、利波海尔、发那科、华中数控、阿里巴巴等参与其中。

在交大智邦1万平方米的厂房内,科研人员和工程师正在对国产化数控系统的加工数据监控进行着设备调试;另一端,智能视觉机器人正将缸盖搬运到正在运转着的传送带上。“由汽车企业提供零件毛坯和工艺要求,由国内外制造装备企业提供软硬件产品,由上海交大组织关键技术攻关——一条技术集成验证线串联起产学研的多个环节。”习俊通表示。

上海交通大学科学技术发展研究院副院长金隼介绍,该验证线可实现多品种规格产品共线制造的智能化全自动无人生产线,可共线生产发动机、缸盖和变速箱阀体,可实现发动机缸盖和阀体的全自动柔性实时换产,实现工艺、设备、物流的动态重构和全自动抽检。

验证线对汽车制造产业链精锐力量进行集中调度,再将验证结果回馈企业,完善技术改造更新,实现技术成果转化从产业中来,再到产业中去。

突破体制机制,智造之花遍地开放

成果转化难,除了难在技术源头与产业应用之间隔着鸿沟,还难在体制机制的突破。平台本身的公益性质与参与企业追求盈利之间的矛盾如何解决,维持项目运营的激励机制又该如何设计?

基于上海交大的技术研发成果与产业应用项目,从上海交通大学毕业后又从事了多年精密制造技术研究的蓝树槐和李红涛,分别组建了上海治臻新能源装备有限公司(以下简称治臻)和上海治宸新能源科技有限公司(以下简称治宸)。这两家公司都是由研究项目团队发起,团队持股比例不低于60%;平台公司持股不高于15%,其他股份开放给市场和社会主体。这样的股权架构确保了创始团队的经营主导权,同时又能够充分调动研究院、平台公司的优势资源。

治臻是国内第一家燃料电池金属极板专业制造企业。该公司建设的国内首条具有完全自主知识产权的金属极板生产线,首次实现了高性能高精度金属双极板从构型设计到全工艺链加工的一体化交付能力,其产品在上汽集团、新源动力股份有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国东方电气集团有限公司、武汉理工新能源有限公司等国内主要企业批量应用,占据国内燃料电池金属极板市场90%以上。

治宸的核心技术,来自于上海交大团队10多年的研究攻关形成的理论和技术积累。公司成立以来,已成功开发出30千瓦和60千瓦车用燃料电池电堆样机,主要性能居国内领先;1.6千瓦小功率电堆系统及其无人机应用也已完成产品化开发,实现订单销售。在这个过程中,智能制造功能型平台及时跟踪企业需求,为企业的发展在孵化、培育和共性技术等方面提供支持,让项目能够顺利转化应用。

在智能制造功能型平台上,氢能燃料电池智能制造产业链中,像治臻、治宸这样的混合制股份结构公司还有多家。由上海交通大学提供基础理论与科学问题研究,智能制造功能型平台提供制造工艺与装备研究,上汽集团采购燃料电池关键构件,一条固态储氢材料、极电与电碓、高效膜电极、系统集成的产业链条正在形成。

体制机制的创新,打通了技术与产业之间的科研转化道路,智能制造技术成果通向航空航天、汽车制造、新能源汽车、核电装备等领域的闸门被拉开。

两年来,智能制造功能型平台在汽车动力总成高端智能制造、航空发动机测试验证、燃料电池、轻合金材料、核电测试装备领域培育出了“五朵金花”。在全球制造业智能化转型革新正如火如荼之时,倾注了科研团队和产业界人士心血的智造之花正释放出独特的芬芳。

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功能型平台探索产学研融合新体制

上海市智能制造研发与转化功能型平台位于上海临港科技城,拥有1.2万平方米的研究场所和6万平方米产业化基地。2015年12月,上海智能制造研究院正式落户临港科技城,开始了智能制造功能型平台的建设探索。临港集团与上海交大产业集团共同出资组建的上海交大智能制造创新科技公司承担平台产业服务功能。2017年,以上海智能制造研究院为基础,建设上海市智能制造研发与转化功能型平台,成为上海市首批获准建设的功能型平台之一。

平台积极探索“创新技术为源,产业应用为本,模式创新为先”的产学研融合新体制。“创新技术为源”是研发技术遴选,要选择学校最具实力和产业应用前景的项目进入平台转化产业化;“产业应用为本”是转化项目目标要明确,3—5年内要有明确的市场应用需求,能够产业化;“模式创新为先”则是实现团队来源多元化、形成“教授领军人物+工程开发队伍+工程服务队伍”的综合性工科应用队伍,同时,实现资金来源多元化,积极申请政府资金、广泛吸纳风险投资,管理团队入股,成立项目公司。

目前,平台上首个官方授权的中德智能制造项目中心入驻临港;民用航空发动机测试验证中心、汽车动力总成高端加工装备国产化与智能制造系统验证示范基地、燃料电池金属极板制造、核电装备测试验证基地轻合金材料及制品智能热制造五大产业化项目也已落地。

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