中科院泉州裝備所: 發揮“國家隊”科研支撐 推動“產學研”深度合作
近年來,中國科學院海西研究院泉州裝備制造研究所(以下簡稱“中科院泉州裝備所”)圍繞國家戰略和地方產業需求,面向泉州市紡織鞋服、工程機械、電子信息等傳統產業提升,充分發揮科研“國家隊”的支撐引領作用,主動融入地方經濟,堅持以市場應用為導向,在泉州臺商區推動工程產業化、產學研合作及成果轉移轉化工作方面初顯成效。□本報記者 陳桂生 通訊員 劉曉玲 文/圖
攻克難題
提升企業市場競爭力
送紗器是針織機械上不可或缺的零配件,長期以來智能送紗器市場一直被國外產品所占據。近年來,泉州精準機械有限公司與中科院泉州裝備所合作研發的專利產品——智能存儲式送紗器,以質優價低的優勢一舉打破國外產品的壟斷,在市場上具有很強的競爭力。
作為一家專注針織機械零部件的制造商,近年來,泉州精準機械有限公司引進和中科院合作開發的智能電子送紗器生產線,購置加工中心和數控機床等先進的生產設備,年生產規模可達5萬個智能送紗器。目前企業已有80%的機械生產設備應用了數控自動技術,產品質量穩定有保障。
在公司總經理黃文才的辦公桌上擺放著一臺送紗器,這個高不到25厘米、重量不到2千克的小設備,功能卻非常強大。“這款送紗器可通過紗線速度和出入紗位置感應智能化控制紗線運行,馬達從靜止到最高轉速6000轉/秒不到一秒鐘,在國際上已處于領先水平。”黃文才介紹說,這款高性能智能送紗器的研發,中科院泉州裝備所專家團隊發揮了重要的作用。
就像汽車加速到100千米/小時的用時指標一下,送紗器從靜止到最高轉速6000轉/秒的用時也是一項檢驗其性能的關鍵指標。“我們之前產品只做到1.7秒,為了提高到1秒以內,三年前我們選擇了與中科院合作。中科院選派專家團隊與我們對接,重新對產品進行算法編程和電路設計,一舉攻克多道難題,實現產品的優化升級。”黃文才告訴記者,他們合作研發的智能存儲式送紗器有很高的性價比,在應用方面比國外產品還先進,比如加入藍牙可以實現手機在線控制,投入市場后取得良好的效益。
黃文才認為,小微企業在發展過程中與中科院合作進行產品研發是個非常好的選擇。“在企業發展的初級階段還請不起專家團隊,一方面工資費用等比較高,另外也不能完全發揮他們的作用,他們待不住、留不住。”他同時也表示,與中科院的合作模式也非常好,企業提出一些研發課題,或是參加展會后了解客戶的需求,把這些課題和客戶需求向中科院泉州裝備所提出來,他們根據這些課題和需求組建專家團隊來服務企業,從產品外觀、結構、工作原理、試制過程等方面進行科研攻關。
“一些產品的研發對我們企業自身來說比較難,我們只要出一些研發經費,借助中科院的‘外腦’很容易就能實現。通過達成協議到最終產品完成,甚至今后的升級換代改造進行全程合作,目前還有后續項目在進一步合作。”黃文才坦承從中嘗到不少甜頭,與國際同行的同級別產品相比具有很大成本優勢。“我們做這款產品之前,國外產品是不允許客戶講價的,我們做出來之后,他們馬上就降價了,他們以為這樣做可以淘汰我們,其實我們的成本可以控制到很低,只有國外同等產品的一半左右,如果他們降到我們的價格,就沒有利潤了,所以我們有很強的市場競爭力。”
發揮優勢
引領高新企業轉型升級
泉州精準機械有限公司只是中科院泉州裝備所與臺商區企業合作的一個縮影。據介紹,中科院泉州裝備所通過新技術研究、新產品開發、產品性能檢測、生產線智能化改造、技術方案論證、投資決策咨詢、人才引進與培訓等合作機制,現已累計對接服務臺商區企業近20家,與精準機械、華南重工、和諧光電等成長型企業開展合作項目16項,通過科技成果轉化,共享或許可知識產權等方式,已對企業產生重大價值,支持華南重工、精準機械等一批合作企業成功申報高新技術企業。
比如,與舒華體育股份有限公司泉州臺商投資區分公司合作的面向大規模柔性離散加工的智能生產排程系統研發及其應用示范項目,成果通過對工業過程24小時無監督的連續預測、評估和優化,提升產品產量,提高生產過程的安全管理水平,該平臺可直接應用到工業多個領域,該成果通過工業大數據技術與制造業深度融合來推動傳統制造業的轉型升級,填補我國在工業大數據應用上的多個空白。
與福建華南重工機械制造有限公司合作的平衡重式叉車機械結構優化整體解決方案項目,通過輕量化和仿真設計,優化結構,實現整體強度和抗疲勞性能顯著提升,已實現量產,與舊產品相比產品返修率大幅度降低。
與和諧光電科技(泉州)有限公司合作的基于空氣凈化燈的智能空氣凈化系統研究,以及智能化LED空氣凈化燈的研發與產業化應用,前者獲推薦申報2020年福建省中科院STS項目,將通過項目實施提升LED產品的附加值;后者獲得泉州市科技計劃項目立項支持,通過物聯網技術及設計智能手機APP,對室內多燈協調管理,協同凈化室內空氣,提高單燈凈化效果,實現多燈凈化與照明群效應。
與此同時,中科院泉州裝備所與臺商區不斷創新合作模式,助力臺商區招商引資。如汪鳳翔研究團隊通過與泉州七星電氣、上海宏科電力合作,開發“一二次深度融合智能開關”項目成果,整合物聯網與智能分析系統,改變傳統電力監控模式,成果落地泉州并設立華電智網(福建)科技有限公司,在泉州市臺商區建立生產基地。同時與泉州市地方企業產學研合作促進泉州企業升級發展,泉州精準機械就是與戴厚德研究團隊合作開發“智能儲紗器”,新產品不僅滿足地方市場需求,還替代進口,目前企業已在臺商區征地30畝新建3萬平方米廠房,建立智能儲紗器生產線,一期已完成投資3000萬元。
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中國科學院海西研究院泉州裝備制造研究所簡介
一、總體情況
中國科學院海西研究院泉州裝備制造研究所(以下簡稱“泉州裝備所”)是在中國科學院與福建省人民政府深化科技合作協議框架內,由中國科學院海西研究院與泉州市人民政府于2013年7月4日簽約共建的國家級科研機構。
人才團隊建設。泉州裝備所從德國、英國、法國等制造業發達國家一流工科學校和清華大學、北京大學等國內知名院校引進學科帶頭人及科研人員,目前共有人員300多人(其中博士60多名);柔性引進15名國內外知名專家,110多人次被評審/認定為國家“千人計劃”、中科院“百人計劃”、福建省“百人計劃”等人才計劃。圍繞“智能制造”領域組建18個科研團隊,依托中國科學院大學控制工程碩士學科點培養研究生、國際聯培博士生、博士后110多名,是福建省“智能制造”領域唯一整建制、成體系的科研國家隊。
創新平臺建設。泉州裝備所先后獲得國家發改委“電機驅動與功率電子國家地方聯合工程研究中心”、福建省科技廳“福建省智能物流產業技術研究院”、福建省工信廳“福建省數字化裝備與柔性制造創新中心”等國家和省部級共16個科技創新及公共服務平臺項目支持,科技創新和公共服務成效不斷顯現。
科研與成果轉化。泉州裝備所根據地方產業重大需求,合作與服務企業200多家,為企業解決技術難題300多項,聯合地方企業共同實施國家重點研發計劃、福建省科技重大專項等各類項目150多項。累計申請專利225件、發表國際高水平學術論文221篇,圍繞制鞋、紡織、機械、建材和高端裝備、電子信息等領域推出一批高技術成果并實現工程產業化,努力服務地方經濟創新發展和產業轉型升級。
二、科研團隊及其研究方向
(一)現代電機控制與電力電子團隊/實驗室,負責人 汪鳳翔博士/研究員/博導:電機控制、電力電子變換技術、電機驅動系統;
(二)高效電機設計與先進制造團隊/實驗室,負責人 解偉博士/研究員/博導:高效電機本體和系統研發及其先進控制策略;
(三)機器人與智能系統團隊/實驗室,負責人 李俊博士/研究員/博導:機器人自適應控制、基于機器視覺的環境感知和認知、人機交互;
(四)智能傳感與嵌入式控制團隊/實驗室,負責人 戴厚德博士/研究員:運動跟蹤與定位導航、智能物流裝備、智能傳感與信息融合、醫療電子;
(五)計算智能與工業大數據團隊/實驗室,負責人 陳豪博士/研究員:時變復雜系統建模與分析、工業大數據、工業過程控制和設備運維;
(六)智能測控技術與系統團隊/實驗室,負責人 韓軍博士/研究員:在線檢測與自動化裝置、無損檢測技術;
(七)模式識別與機器學習團隊/實驗室,負責人 魏憲博士/研究員:智能監控系統、智能駕駛系統、智能工業檢測;
(八)物聯網通信網絡技術團隊/實驗室,負責人 湯璇博士/研究員:無線光傳輸、高可靠傳輸方法研究;
(九)地質工程與裝備團隊/實驗室,負責人 聶聞博士/研究員:地質災害預警、預警裝備開發;
(十)強磁場應用與電磁檢測團隊/實驗室,負責人 鄒圣楠博士/研究員:磁場磁體元件研制、電磁無損檢測裝置研發;
(十一)創新設計與仿真技術團隊/實驗室,負責人 楊永泰博士/高級工程師:力學仿真技術、輕量化技術、力學測試技術;
(十二)神經計算與類腦智能團隊/實驗室,負責人 楊冬平博士/研究員:大腦低能耗高能效的信息處理、腦科學智能醫療設備研究;
(十三)工程安全防護技術與應用團隊/實驗室,負責人 盧玉斌博士/研究員:材料與結構抗沖擊性能測試、新型緩沖吸能防護裝置研制;
(十四)測繪遙感信息工程團隊/實驗室,負責人 方立博士/研究員:攝影測量與遙感、空間信息大數據挖掘與分析、環境遙感;
(十五)智能信息處理設備與集成應用團隊/實驗室,負責人 黃卓博士/研究員:能源互聯網、便攜式微型化電源系統、面向微電網的智能能量管理技術;
(十六)能源清潔與高效利用團隊/實驗室,負責人 陳龍祥博士/副研究員:高效物理儲能、流體仿真技術、熱力系統優化;
(十七)軟件雷達系統團隊/實驗室,負責人 李亞柯博士/研究員:無人機探測應用、商業遙感測繪;
(十八)多媒體技術與數據處理團隊/實驗室,負責人 巢建樹博士/研究員:視頻信號處理和傳輸、語音信號處理和語音識別、多媒體大數據分析與處理。