既出成果又育人,這家研究院給傳統產業添了“新動能”

2021-06-16 18:26:10來源: 科技日報 作者: 張曄 包玉潔 柯龍婕旻

科技日報記者 張曄 通訊員 包玉潔 柯龍婕旻

一個會“思考”的智能制造車間有多聰明?

6月初,在南京航空航天大學無錫研究院(以下簡稱南航無錫研究院),記者看到這樣一幕:企業要加工機械零件,就像點外賣一樣簡單,在線輸入零件參數即可下單,系統自動接單后,數臺機器人會“商量一下”,根據手頭的工作自行分配任務,AGV小車自主穿梭往來,如果哪臺機器人出了故障,系統還會把它的任務轉交其它機器人完成……

“針對多品種小批量的機械加工生產線,我們研發的智能制造系統,可以實現機器自主學習、自主決策以及設備之間的互聯互通?!毖芯吭涸洪L唐敦兵告訴記者 ,幾乎每周都有企業和政府前來參觀考察這套系統,預計到明年即可投入應用。

2017年中旬正式投入運營至今,南航無錫研究院從無到有,建成五大研發服務平臺、16個科研團隊、18個專項實驗室和5個院企聯合實驗室,簽約產學研項目合同107項,成為以智能制造為方向、市場化運作為特色的新型研發機構,不僅服務地方產業發展,還創新人才培養模式。

(會“思考”的智能制造系統)

科研成果“孵化器”,助力地方產業新發展

在中國商飛,有一個現代化的生產車間,這里制造的正是我國自主研發的C919客機。為了對生產C919的多個廠房、上百臺主機設備和人員進行全方位仿真,在虛擬空間中實時反映設備、人員的動態,南航無錫研究院的智能制造團隊打造出一個5G全連接數字孿生工廠。

在這個數字孿生工廠中,一個個車間不再被鋼筋水泥“包圍”,而是如同“透明工廠”一般,實現數字化智能操作。管理者可如同打游戲般,沉浸在真實的虛擬環境中,管理生產鏈上的全要素。

“在孿生工廠的幫助下,工人的工作效率、在崗率、行走軌跡以及工作時間,管理者在辦公室就能掌握得很清楚?!碧贫乇嬖V記者。

(數字孿生工廠示意圖)

面對地方產業轉型升級的需求,南航無錫研究院也承擔著服務地方產業發展的重要職能。截止2020年,通過具體項目研發、聯合申報課題、全面技術合作、建立產業聯盟等多種方式,研究院累計服務企業200余家,開展技術服務和對接交流活動超100場次。研究院師生深入企業生產一線開展診斷服務累計百余次,為企業的智能制造技術升級、效率優化制定累計百萬余字的系統化、個性化改造方案。研究院開發的DeepSense數字孿生管控平臺也江蘇省工信廳被評為江蘇省行業級重點工業互聯網平臺。

此外,研究院還建立了企業孵化中心,依托中心在技術研發、管理經營等方面給予入駐企業和項目大力度的扶持,累計成功孵化企業13家,切實提升地方產業科技含量;為地方代表性企業搭建橋梁,開展校園專場招聘,幫助企業解決了人才需求問題。

學科建設“補給站”,拓展學科發展新空間

2020年12月,全球首列時速350公里高速貨運動車組在河北唐山正式下線,其中的關鍵核心技術正是南航無錫研究院的全自動智能裝卸貨運系統。

在中車集團“高鐵全自動智能裝卸貨運系統”項目招投標中,南航無錫研究院的方案力克德國西門子、日本發那科等強大對手中標。這一項目的實施也開啟了高鐵貨運新模式,為提高我國鐵路物流水平做出了巨大貢獻。

學科建設經費不足、學院科研場地和設備資源有限、部分老師科研需求無法滿足等問題一直是制約高校學科發展的主要原因。作為一所校地研究院,由南京航空航天大學、無錫市惠山區人民政府、惠山區洛社鎮人民政府三方共建,匯聚了政策、資金、場地等資源,較大程度緩解了科研需求與資源緊缺之間的矛盾,為學科發展提供有力的支撐。

唐敦兵介紹說,目前南航無錫研究院卻躋身無錫高校研究院第一方陣。截止2020年底,研究院累計簽約產學研項目合同107項,合同額達5020萬元,縱向經費累計約4800萬元;累計申請發明專利100件、實用新型專利25件,授權發明專利25件、實用新型專利26件、軟件著作權5件。

在研究院,科研人員并不只是埋頭做基礎研究,而是面向市場,以破解“卡脖子”難題為指引,攻克產業關鍵技術,在實踐中檢驗研究成果。

南航機電學院朱永偉和李軍老師團隊與當地企業建立聯合實驗室,通過三年多的持續研發投入,在研究院的支持下,成功研制出用于智能手機屏幕打磨的固結磨料拋光墊,打破了3M公司的全球獨家壟斷。該產品不僅市場前景巨大,也在專利轉讓上取得了豐碩成果。

憑借這一落地成果,李軍在2020年職稱評審中獲得評委們的高度認可,并取得教授職稱,成為“破五唯” 的典型代表(即“唯學歷、唯資歷、唯“帽子”、唯論文、唯項目”)。

(用于智能手機屏幕打磨的固結磨料拋光墊)

人才培養“試驗田”,打造學生成長新陣地

檢測一臺洗衣機外觀有沒有缺陷需要多久?5秒鐘!

在無錫小天鵝股份有限公司的洗衣機生產線上,每一臺洗衣機下線之前,都要被一套智能檢測系統從上到下仔仔細細看一遍。

這套系統就是南航機電學院陸永華教授牽頭的“洗衣機表面缺陷自動化在線檢測”項目。他帶領碩、博士團隊經過5個月的科研攻關,自主完成了硬件設計和軟件編寫,可實現在5秒內完成39臺相機的圖像采集、處理并給出檢測結果。

傳統的研究生培養模式以理論研究為主,工程實踐機會較少,導致培養質量參差不齊。而研究院有資金,有場地,有項目,還有工程師相互配合的團隊,為研究生培養提供豐富的資源,也創新了研究生工程實踐培養模式。

在研究院,既有企業工程導師精細化的指導,又有校內外導師協同育人,研究生能向實戰經驗豐富的工程導師請教。通過參研項目,學生能力得到了全方位的鍛煉。在開展應用型項目研究中,他們既可以通過協助解決研發生產中遇到的技術難題,提升自身的創新素養和實踐能力,又可以通過參與企業診斷服務等實踐項目,發揮專業優勢,為企業解決技術問題。

“來到我們研究院的學生,上實驗室、下車間,經常整天整天地跟企業工程師在一起尋找問題優化技術?!碧贫乇f,在這里培養一年抵得上在學校學習兩三年。

通過產學研項目為牽引,學生們深入車間,深入生產一線,了解需求、落實方案直至項目落地實施,研發能力和動手能力都得到了飛躍式提升。

目前,南航無錫研究院累計培養了130余名碩博士研究生,其中30余名學生畢業后通過研究院平臺到相關企業就職工作。

(研究院的學生正在改進智能分揀設備)

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責任編輯:冷媚
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