近年来,中国的IT技术、物联网和人工智能技术逐步发展成熟。随着新技术与传统产业融合发展,各行业数字化、网络化转型加快。中国作为世界上唯一拥有所有工业门类的国家,工业场景复杂多样,这给传统电器制造向数字化转型带来无限可能。江西省技术发明一等奖、浙江省科技进步二等奖获得者——温州大学乐清工业研究院副院长舒亮多年来深入更多新领域,统筹跨行业知识,让数字化、智能化更好赋能传统电器。
八年拼搏,书写新时代工匠精神
《诗经》中的“如切如磋,如琢如磨”,反映的就是古代工匠在切割、打磨、雕刻玉器等时精益求精、反复琢磨的工作态度。《庄子》中讲庖丁解牛游刃有余,“道也,进乎技矣”。可以说,我国古代非常注重工匠精神,形成了“尚巧工”的社会氛围。作为新时代的科研工作者,经常看到舒亮坐在办公桌前对着新的设计方案皱眉思索,能看到他对着机器和产品反复琢磨,能看到他奔走在与企业对接的路上,也能看到他一年几乎无休止的忙碌。舒亮及其团队凭借着“高性能稀土磁致伸缩装置关键技术与产业化”“低压控制电器整机与关键零部件核心技术及产业化”等科研项目获得了江西省技术发明一等奖、浙江省科技进步二等奖。项目主要面向的是先进制造领域,尤其是电器的数字化设计与先进制造方法,是舒亮整个团队所服务的产业。
他所做的工作主要是低压控制电器产品的先进设计方法,设计是产品的灵魂,决定了产品的功能和布局,通过优化的数字化设计方案,从源头上大幅提升了新产品的开发能力与效率。在设计完成以后,还需要相应的优化控制策略以及综合性能检测方法。控制类电器属于频繁性操作电气装置,其运行可靠性、稳定性与采取的控制策略息息相关,如何提升产品综合性能,如何在保证检测精度的条件下对产品进行快速等效检验,是舒亮团队重点解决的问题。以校企合作为依托,结合企业具体需求,通过不断的循环测试和方案优化,逐渐勾勒出最佳的解决方案,最终形成了具有国际先进水平的低压控制电器产品数字化设计和系统检测方法,成功应用于正泰、德力西、人民、天正等电器制造龙头企业,综合提升了我国低压控制电器整体性能和关键技术指标。
该项目的产学研联合研发历时8年,这8年时间,也许只是重复着做同一件事,有的只是身体的疲惫、心理的无聊和乏味。可在舒亮和团队成员心里,这8年中的每一天,都成为了最难以割舍的深刻记忆,在坚守中追求突破、实现创新,把工匠精神融入科研的每一个环节,实验室里的日日夜夜,早已经成为他们生命中的一部分。
校企合作,从起点助力数字化转型
一花独放不是春,百花齐放春满园。制造业的“大花园”,不仅需要大型制造业,中小制造企业也各自精彩。现阶段,中小企业也面临数字化改造问题。
加快传统低压电器制造的数字化转型,是浙江省数字化经济发展的重要内容。舒亮及其团队瞄准制约传统电器制造向数字化转型的关键瓶颈,提出对低压电器柔性化制造、数字化在线检测、数字孪生车间构建与智能运维三项关键难题进行研发攻关,目前研发团队已在国内首次完整实现小型断路器数字孪生车间解决方案及其成套数字化支撑设备,打破国外技术壁垒,形成了具有完全自主知识产权的小型断路器数字化制造解决方案。其团队研发的技术成果及其系列生产装备已在正泰、德力西、施耐德(芜湖)、上海良信、上海二一三等电器龙头企业应用,生产速度可达1.5极/s,单条线每天产量超过2.8万只,并且开发了实时映射的数字孪生车间技术,对车间进行数字化运维与集成管理,大幅提升了产品制造效率。与传统制造工艺相比,可以减少对熟练工人75%的依赖,解决了电器制造企业“招工难”、熟练工人大量流失、人工成本急剧升高的难题,同时加快企业信息化、数字化进程。
未来3年内,该项成果进一步推广,每年产值可达3000万元以上,为企业创造的间接效益超过3亿元,国内上海、江苏、北京等地,保守估计全国设备保有量价值超过8亿元。此外,由于采用了数字化设计、数字化运维管理的等先进方案,可以大幅节省能源消耗,每年可节省电量324亿度,相当于每年节省1308万t标准煤、12953.6万t淡水,少排放3238.4万t二氧化碳,环保意义和社会效益显著。
为了让科研更好地扎根于土地,在谈到未来发展规划时,舒亮表示,凝练和打造科研队伍是未来最大的目标,希望未来能够将平台建设成为一个吸引高层次人才和进一步推动产学研合作的高地。
舒亮介绍了未来团队的发展任务:第一,进一步扩大对低压电器企业的技术检测服务功能。大多数企业的产品性能如何,他们不具备专业的检测设备和技术队伍,团队可以为他们提供专业的产品检测服务以及技术整改方案,就像医院里医生给病人体检、对症下药一样,哪里有缺陷,哪里有不足,如何整改,可以为企业提供一体化解决方案。第二,引领低压电器产业的技术发展方向,分析未来低压电器产业的前沿趋势,解决地方企业和地方产业如何高质量发展的核心问题。未来势必需要引进高层次的人才队伍,要加强与国内西安交通大学、哈尔滨工业大学、河北工业大学、武汉理工大学等高校的合作,同时提升团队在国际学术界的影响力。第三,加强创新创业方面的工作,通过建立双创(创新创业)基地、举办创业大赛等途径,支持大学生创新创业项目,加强大学专业性人才的培养与实践能力的提升。
从数字化、智能化再到开放化,舒亮及其团队始终坚守初心,推动制造向“智造”转型。未来发展会如何,有待时间检验,但可以肯定的是,舒亮及其团队的专注、坚守、耐心、淡然、创新以及不断突破自我的品质,一定能书写不平凡的科创人生。
撰稿:萧 磊
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第21期
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