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usdt官方交易平台(www.payusdt.vip):源头创新解决“卡脖子”手艺难题

约稿员 民生 2021-04-12 06:10:11 68 0

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  在 *** 新时代中国特色社会主义头脑指引下——新时代新作为新篇章

  源头创新解决“卡脖子”手艺难题

  ——一名工科西席翻越功效产业化“四座大山”的启示

  灼烁日报记者 袁于飞

  编者按

   *** 总书记在福建考察时强调,我们国家进入科技生长第一方阵要靠创新,一味跟跑是行不通的,必须加速科技自主自强措施。要坚持创新在现代化建设全局中的焦点职位,把创新作为一项国策,起劲激励支持创新。创新不问“身世”,只要谁能为国家作孝顺就支持谁。北京工业大学有这样一位西席,他从基础研究的源头举行创新,攻克了工业机械人的“卡脖子”手艺难题,并将论文功效乐成实现产业化,为万万科研职员在新时代立功立业提供了可资借鉴的范本。

  “从基础研究到功效产业化,至少要翻越理论验证、中试、资金投入、国际市场竞争四座大山。”清华大学河北中试基地认真人曹开国说,“对科研职员来说,每一座大山都难题重重,能乐成者凤毛麟角。”

  但张跃明翻越了这四座大山。他从源头创新的工业机械人RV减速器手艺打破了日本的垄断,并以此手艺互助在北京亦庄开发区和河北石家庄建厂,每年可以生产天下上最顶尖的工业机械人RV减速器8万套,产物求过于供。

  此前很长时间里,张跃明一直是学校里一名默默无闻的工科西席,他32岁从清华大学博士结业,成为北工大的第一批博士后,但到了50岁,还因论文没有别人发得多而评不上教授。

  打破外洋手艺垄断,助力国产工业机械人走向高端

  工业机械人的RV减速器,对制造业来说,相当于手机、电脑的芯片,其焦点手艺和全球90%的市场一直被日本垄断。当前国产机械人使用的RV减速器大量从日本入口,中国制造业要转型升级,必须要解决这个“卡脖子”的手艺难题。

  记者初见张跃明,是在北京亦庄经济手艺开发区的一个工业园里,车间的生产机床还在一直转动,机械发出伟大的轰鸣声,当天他带记者旅行了这个已投资两亿多元的生产厂区。

  “生产厂区就是我的实验室,这些RV减速器样品都是凭证我们自主研发的原创手艺生产出来的。亦庄厂区的生产规模已实现年产3万台。”噪音嘈杂,张跃明指着展示台上一堆闪闪发光的轴承高声说。

  记者在现场看到的检测讲述显示,这些国产RV减速器产物在精度保持性和使用寿命等多个指标性能上,比日本最先进的产物还要好。

  “减速器是工业机械人的焦点功效部件。打个譬喻,把工业机械人当成人的手臂来看,减速器就相当于手臂的枢纽,这个枢纽主要决议了工业机械人手臂摆动的精度,使用时间长后其磨损会影响工业机械人的使用寿命。天下上高精度机械人传动多接纳RV减速器,一台工业机械人的腿部、腰部和肘部,需要4到6台RV减速器,减速器占到工业机械人总成本的30%以上。”张跃明先容。

  “国产RV减速器的质量跟日本产物存在差距,主要是精度保持性不行;还容易磨损,影响使用寿命,大多只供中、低端工业机械人使用。更无奈的是,日本企业出售给ABB、发那科等四大机械人公司的减速器价钱是给我国企业价钱的一半甚至更低;海内厂商拿货还要被迫接受3至6个月的漫长守候供货期。”张跃明告诉记者,“我现在的主要事情,就是要打破日本人的垄断,助力国产工业机械人走向高端市场,助力中国制造业转型升级。”

  突破制造业“卡脖子”手艺,需要源头上的基础理论创新

  1997年,32岁的张跃明从清华大学周详仪器与机械学系博士结业,进入北京工业大学做博士后,耐久从事机械设计及理论的基础研究。

  “提及来很内疚,我虽然是北工大的第一批博士后,但我小我私人的科研兴趣一直在生产一线,帮企业解决现实问题。以是发论文相对对照少。”张跃明说。

  张跃明的论文发得少,但他的实践应用功效并不少。好比,张跃明跟北一机床互助,团结开发出了数控机床焦点功效部件,完全替换了日本入口,并一直应用于北一大隈机床厂的多个型号的数控加工中央产物,这也为张跃明做工业机械人的RV减速器打下了优越的基础。他从中受到启发:“我国机械制造的许多问题不是质料和工艺的问题,而是缺少源头创新。”

  “机械产物与其他高科技产物一样,蕴含厚实的科学纪律,只有展现其内在的运动纪律和科学原理,才气制造出高品质的产物。”张跃明告诉记者。

  党的十八大以来,我国科技体制改造连续深入推进,国家加大了对基础研究和“卡脖子”手艺攻关的支持力度,张跃明成了受益者。2015年,张跃明争取到北京市科委的科研项目“RV减速器产业化开发”,拿到200万元的科研经费,研发“机械人枢纽RV减速器制造工艺”手艺。他花了1000多个日夜,确立了一个齿轮修形手艺模子,解决了齿轮磨损问题,最终掌握了“机械人枢纽RV减速器设计及制造工艺”焦点手艺。

  “这个手艺是真正的源头创新。海内研发机械人RV减速器的人许多,大多数人是仿制,但张跃明团队的手艺是正向设计,从源头上创新,部门性能指标比日本人做得还好。”哈尔滨工业大学机械人研究所所长、国家重点研发设计智能机械人重点专项专家组组长赵杰告诉记者:“科技部将在‘十四五’时代支持该手艺的产业化。”

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  “我国制造业另有许多‘卡脖子’手艺,许多焦点部件依赖入口,这些问题的解决,需要像RV减速器一样,从源头上举行基础理论创新。好比,高端机械产物使用的轴承,80%都靠入口。这导致海内机床公司大多不赚钱,甚至延续亏损,钱都让外洋公司赚了。”张跃明说。

  从基础研究论文到功效产业化,需要优化创新创业生态环境

  《Mechani *** and Machine Theory》(简称“MMT”)是国际机构学与机械科学团结会的顶级国际学术期刊,中国科研职员在这本SCI焦点期刊上发论文一样平常需要半年以上,张跃明的论文一个月就获得揭晓,偕行评审专家评价:“这是近几年来少见的好论文,泉源于实践,建议出书期刊一定给予揭晓。”

  “搞基础研究的大学教授一样平常不会体贴产业转化问题,理论论文在国际期刊揭晓后,就会被束之高阁,许多人甚至是为了争取项目和发论文而搞研究,在对国家更有价值的科研功效转化中他们却成了缺席者。”曹开国说。

  张跃明遇到的第一座“大山”就是要验证手艺理论。

  “工业机械人RV减速器这篇论文揭晓后,理论上虽然获得海内外偕行的高度认可,但我的心里总是搁不下,这么多年,我写论文对照少,每一篇也都是为了服务实践。我那时的难题是科委的项目结题了,没有科研经费支持了。我需要机床加工出样品来,以验证手艺准确,然后才气产业转化。而买一台高端加工机床需要上万万元。”张跃明说,“这是一个悖论式的难题:我要实现功效的产业化,需要先验证理论,要先有样品,但企业一样平常要见到样品,才会投钱,以是这个功效弃捐了很长一段时间。”

  厥后,一个有时的时机,让张跃明看到解决这个难题的曙光:有一家意大利的高端机床厂想到中国来开拓市场,他们的认真人正好与张跃明熟悉。张跃明跟他们谈互助,先让对方协助把样品加工出来,这也正好验证他们机床的性能,对方赞成了。

  张跃明和他的团队最终去意大利把工业机械人的RV减速器样品加工出来,验证了他的理论功效完全准确。样品送到国家的权威检测中央,在精度保持性和使用寿命等多个指标性能上,比日本最先进的产物还要好。

  有了样品,张跃明实现了从基础理论到产物的飞跃,接下来他遇到第二座“大山”:中试环节。

  “许多科研职员走到这一步,就走不下去了。中试是一个漫长的历程,有的甚至要数年,以是投资者对中试缺乏热情和动力,这是造成我国原始创新功效转化难的症结所在。”曹开国告诉记者,“从清华大学多年来的科技功效转化数据来看,100个科技功效也许只有5个能形成最终产物。”曹开国说。

  人起劲,天协助。这几年全球市场环境的转变帮了张跃明的大忙,石家庄一家做减速器的生产厂家自动找上门求互助。

  “我们企业原来生产的减速器手艺含量低,市场竞争猛烈,迫切需要新手艺转型升级。我们做过市场调研,国产减速器做得欠好,最基本缘故原由就是国产减速器基础理论没有创新,张跃明在理论与实践相连系方面做了大量事情,而且已做出了样品。”这家企业的董事长胡文石接受记者采访时说,“看到他的手艺和样品,我的眼睛都亮了,这正是我们要找的焦点手艺,以是我们绝不犹豫花了3700万元买手艺和互助,还花了八九万万元买外洋的高端机床装备投入中试,由于一旦乐成,我们企业就可以实现从低级产物到天下顶尖产物的跨越升级,市场远景广漠。”

  2017年10月20日,张跃明代表学校和石家庄的企业签署了条约,并互助在北京亦庄开发区投资2亿多元建厂,买了机床,用于国产机械人RV减速器产业化生产。

  张跃明团队的中试环节对照顺遂,但很快他们就遇到了新的问题——科技功效转化政策障碍。

  “就科技功效转化而言,需要源头创新研究者深度介入,才有可能实现转化。但不少高校、科研院所的治理另有待完善,一边喊支持国家的产业升级,一边把科技职员管死。”曹开国说。

  幸运的是,学校厥后异常支持张跃明的手艺功效转化。北京工业大学党委书记谢辉告诉记者:“近年来,党中央、国务院出台了一系列关于科技治理的改造行动,学校也确立了一系列的配套政策,增强学校的科技功效转化。北京工业大学将科技功效转化业绩纳入西席绩效、岗位、职称审核指标并提高赋值权重,张跃明等科研职员正是通过机械人RV减速器等科技功效转化业绩,乐成提升教授职称。”

  缺乏资金连续支持扩大生产规模,是许多创新产物市场化难以翻越的第三座“大山”。

  幸运的是,亦庄国投和京城控股给张跃明的团队抛来投资橄榄枝。现在,应用张跃明创新手艺的石家庄新厂已经确立,年产规模5万套,RV减速器国产化之路正在迅速铺开,中国企业正在大步向前追赶日本的垄断企业。

  国际市场竞争是他们需要翻越的另一座“大山”。

  “可以预见,其产物会遭遇日本企业降价打压等一系列问题。这就需要扩大生产规模,降低成本,提高市场竞争力。”曹开国说。

  “张跃明团队对RV减速器的自主创新,实现了从基础研究突破到产业化,十分忧伤。这对迫使日本减速器价钱降低,使国产机械人焦点手艺不再依赖入口,提高国产机械人市场竞争力,介入国际市场竞争都具有主要意义。”赵杰说。

  国家知识产权局知识产权生长研究中央主任韩秀成以为:“构建优越的创新创业生态环境,既要借鉴国际履历,也要有中国特色,需要科研职员、企业、高校、专利部门、金融机构、风险投资方等配合介入。科研职员关注源头创新,学校给予政策支持释放科研职员的创新活力,风险投资方搞好中试,专利部门给予手艺珍爱,金融投资机构给予资金支持,企业来实现产物市场化,各方协力探索一条市场化路径,加速科技功效向现实生产力转化,动员整个国家的产业转型升级。”韩秀成说,就现在的国际和海内大环境来说,天下上下团结一心,打好要害焦点手艺攻坚战,这一仗我们必须要打,也一定能打赢。

  《灼烁日报》( 2021年04月11日 01版)

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