打通创新价值链 北京高端装备制造业破冰前行

作者:shuaishuai   时间:2019-08-08 22:42

  轻触按钮,床板的上半部慢慢抬起,折叠成一个舒适的轮椅。几乎不用移动身体,老人就可以从床上直接出门。这样的一幕已经出现在北京四季青敬老院,让老人们受益的是正在该院示范应用的床椅一体化服务机器人。“没成想,在实验室待了一年多的样品竟能够走出‘深闺’!”忆起这段亲身经历,北京航空航天大学教授王田苗教授领导的床椅一体化服务机器人攻关小组负责人陈殿生教授与胡磊高工,至今难抑心中的激动。

成就类似于这样的科技成果“产业梦”,得益于北京市启动的以需求为导向、以技术为推动、产业链互补、政产学研用相结合的“精机工程”的实施。

  政产学研用模式,打通了自主创新的关键环节,使北京2012年高端数控装备制造业实现产值500亿元,在推动北京高端数控装备产业跨越发展过程中,成为一把破冰利剑。

  瞄准高端制造业

  大而不强,曾是北京制造业的真实写照。以数控装备行业为例。一方面,“十一五”期间,年均销售增速在20%以上,在全国名列前茅;年均利润率13%,远高于全国平均水平5%,居全国首位;产值数控化率为72.7%,远高于全国平均水平53.2%。另一方面,这里仍未摆脱数控装备行业的通病。

  “与国外同类产品相比,我国数控机床无论在外形、性能还是技术指标上都存在一定差距,特别是高端数控机床,绝大部分依赖进口。”北京市科委生产力促进中心主任高谦告诉记者,近年来,国产低端数控机床已经出口到东南亚等地,而高端市场则由西门子等跨国巨头垄断。“尤其是作为数控机床‘大脑’的数控系统,它在整个机器的价值中占到五分之一,已经明显成为国内数控机床‘卡脖子’问题。”

  如何寻求产业转型,北京苦苦思索。显而易见的是,高端数控装备、3D打印、智能机器人行业正成为当前全球制造业布局的战略重点:发达国家大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人是实现未来制造业的关键技术;以英国《经济学人》为代表的理论界预测,3D打印将与其他数字化生产模式一起,推动第三次工业革命的实现。

  在此背景下,2011年11月北京市科委启动北京高端数控装备产业技术跨越发展工程,即“精机工程”,作为发展高端制造业的突破口。目标确立了,怎么走?北京市科委认为北京的最大优势是科技资源密集。以中关村为例,一组数据常被引用:在不到200平方公里的区域内,聚集着上百家国内一流高校和200余家国家级科研机构,同时还有近2万家科技型中小企业与之毗邻。

  不过尽管“天时地利人和”可谓样样具备,但当前我国科技、经济往往存在“两张皮”现象,院企、校企双方的信息不对称,“自由联姻”的效率低,成功率也低。鉴于此,“精机工程”谋求更高层次的合作:以需求为导向,以技术为推动,带动核心技术突破,打破国外封锁。“这个过程中,政府要扮演好自己的角色,以政策引导实现协同创新。”高谦说。

  打通创新价值链

  当前普遍存在的现象是科研单位取得了许多科研成果,撰写了一篇又一篇论文,但这些辛辛苦苦研究出来的科研成果往往躺在“象牙塔”中“睡大觉”。因此,如何有效地打通创新价值链,以企业为主体,将科研成果与市场需求相结合,并联合用户参与实践检验,真正推动产业化,至今也是一个关键的难题。

  由“精机工程”牵手,床椅一体化服务机器人项目完美地将博创科技公司与北京航空航天大学攻关小组结合起来,并得到“精机工程”专项经费支持。与此同时,在“精机工程”“搭桥”下,项目又争取到两位重要成员支持:北京四季青敬老院、解放军总医院。

  资源有效整合撬动的是价值最大化。作为项目的参与方,博创科技、四季青敬老院分别筹资用于成果转化和应用验证提升。这一合作项目除利用各协作单位的技术资源、人脉资源外,还可有效借脑融智。“床椅一体化服务机器人的研究和制造,涉及自动控制、医学等众多学科,技术十分复杂,一些生产工艺上的诀窍,只有长期置身于一线的医护人员才更加了解。”陈殿生告诉记者。

  “现在大家平均两至三周交流一次,启发很大。”胡磊介绍,过去科研人员的视角往往局限于学术而跟市场需求“脱节”,“精机工程”搭建平台将产学研用相结合,把企业、高校和科研院所、用户聚集到一起,打通科技研发、成果转化、市场导入、产业化的每一阶段,大家心往一块想,劲往一处使,目前床椅一体化服务机器人项目已处于小批量试制阶段,得到了护理人员和老人的一致认可。

  床椅一体化服务机器人项目,只是北京市科委发挥政策导向着力打通创新价值链,促进协同创新,推动智能装备产业跨越发展的一个缩影。“精机工程”启动以来,北京市科委以数控联盟为抓手,布局了北京航空制造所、机械总院先进制造中心等市级国际合作基地;面向航空航天、汽车等重点行业需求,通过市统筹项目、重大科技项目等手段推动北京高端数控装备产业发展;在高精密测控技术、高精高效磨削技术、电火花加工技术等方面布局了一批“精机工程”公共研发平台;结合北京市海聚工程、百名领军人才及科技新星等人才培养计划,培养北京高端数控装备领域优秀人才;进一步明确了工程的产业聚集重点区域,引导资源集聚,逐步形成发展特色。

  两年多来,“精机工程”在北京高端装备领域共投入科技经费3亿余元,带动社会研发投入20亿元,在3D打印、智能装备、高端数控装备等重点领域取得多项关键技术突破,并形成逐步完善的产业链。

  引领产业整体提升

  根据中国北车集团提出的研制用于高速铁路关键零件高效双龙门专用加工的机床设备的要求,“精机工程”组织重型机床领域优势单位北一机床公司联合北京工业大学、北京信息科技大学一起参与设备研发,组建产学研用紧密结合的攻关团队,并以用户需求为导向,研制高端装备,探索技术加服务的“交钥匙工程”服务模式。在“精机工程”专项经费支持下,2012年3月16日,北一机床公司成功研制出“高速铁路关键零件高效双龙门专用加工中心”,并在用户中国北车集团下属公司的高速铁路道岔轨件加工中实现成功应用。

  这是“精机工程”实施以来研制出的第一个国产重大装备,突破了专用机床设计制造关键技术,形成了自主知识产权。“此前中国北车集团每年耗费巨资从国外进口相关设备,不仅价格昂贵不说,更重要的是一旦出现问题维修起来更相当费事,有时花钱还请不到人。”北一机床公司刘宇凌总工程师告诉记者,研制成果经专家组鉴定,达“国际先进、国内领先”水平,可替代进口,社会意义巨大。

  “高速铁路关键零件高效双龙门专用加工中心”只是“精机工程”实施以来在高端数控装备领域摘得的硕果之一。类似成果还有很多。如北京广宇大成数控机床有限公司研制出具有自主知识产权的高精度高速磨削技术研究中心,成功对接04国家重大专项,打破了国外垄断;北京市电加工研究所在04专项成果基础上研制出的高效智能精密数控电火花机床,实现加工效率倍增,并在航天211厂进行示范应用,打破了国外垄断……

  在3D打印领域,我国首创用3D打印造飞机钛合金大型主承力构件已成功应用于国产大飞机C919上;UP!3D打印机被美国MAKE杂志评选为“最佳3D打印机”,同时获得“最方便设置”和“最方便使用”的评价……

  在智能装备领域,博创科技公司的“REX530”型排爆机器人参加了阿布扎比防务展,受到国内外军方用户的高度关注,目前已大量装备各地公安部门和武警部队;北京石油化工学院的水下焊接机器人,首创国内水下磁轮局部干式焊接机器人原理样机,打破国外垄断……

  一系列关键技术的突破有力促进了北京市高端装备制造业的跨越发展,北京高端装备制造业将继续沿着“高端、高效、高辐射”的道路,形成一批优秀成果并积极拓展行业应用,以科技创新工程支撑北京经济发展方式转变。

(来源:机经网)