從“彎道超車(chē)”到“開(kāi)道超車(chē)”——國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心專題報(bào)道
當(dāng)前，湖北省正加快創(chuàng)建湖北東湖綜合性國(guó)家科學(xué)中心和武漢國(guó)家科技創(chuàng)新中心。在東湖科學(xué)城的核心區(qū)域，一批國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)星夜兼程攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)高水平自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)戰(zhàn)略性科技力量。
為挖掘這些“創(chuàng)新動(dòng)力源”苦練內(nèi)功、高質(zhì)量發(fā)展的故事，我們走進(jìn)國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)，解密東湖科學(xué)城“光芯屏端網(wǎng)”萬(wàn)億集群崛起背后的戰(zhàn)略支撐。
在位于武漢未來(lái)科技城的國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心，周濟(jì)、李培根、柳百成、丁漢和譚建榮等5位院士組建起陣容豪華的首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。2018年9月，創(chuàng)新中心在武漢落戶，是我國(guó)落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的關(guān)鍵一步。
近年來(lái)，我國(guó)啟動(dòng)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)，在核心基礎(chǔ)零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝等方面開(kāi)展創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。目前，該中心聚集多位院士、專家和龍頭企業(yè)、科研院所，為提升我國(guó)數(shù)字化智能化制造技術(shù)貢獻(xiàn)力量。
近日，國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心自主研制的“兩機(jī)”復(fù)雜曲面零件加工數(shù)控編程CAM軟件Turboworks、數(shù)字化測(cè)量裝備PowerBlade、柔性力控磨拋裝置PFCD三款國(guó)產(chǎn)自主可控產(chǎn)品在第十三屆珠海國(guó)際航展亮相，受到業(yè)界極大關(guān)注。
△國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心自主研制的“兩機(jī)”PowerBlade復(fù)雜曲面數(shù)字化測(cè)量機(jī)。
“這是兩機(jī)關(guān)鍵零部件先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)圍繞航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)現(xiàn)的一系列技術(shù)突破。”國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新中心總經(jīng)理彭芳瑜教授介紹，創(chuàng)新中心以產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新為導(dǎo)向，肩負(fù)著為我國(guó)高效高品質(zhì)制造提供核心工業(yè)軟件與核心工藝裝備的使命，聚集激光與新型顯示等裝備、機(jī)器人化裝備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級(jí)、核心工業(yè)軟件三大工程。
截至9月30日，創(chuàng)新中心牽頭或參與承擔(dān)國(guó)家重大科技專項(xiàng)14項(xiàng)，其中工信部高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)7項(xiàng)、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃3項(xiàng)、省市攻關(guān)項(xiàng)目4項(xiàng)……從2018年9月落戶到現(xiàn)在，短短三年時(shí)間，創(chuàng)新中心聚焦三大工程取得了一系列成果。
“突破最核心的工藝，研制出來(lái)的裝備和國(guó)外采用的是不一樣的技術(shù)路線，相當(dāng)于這不是‘彎道超車(chē)’，而是‘開(kāi)道超車(chē)’。”彭教授介紹道，圍繞大型光學(xué)曲面的超精密加工、高功率厚板的激光焊接，以及可卷曲的柔性電子屏的核心工藝和裝備上，創(chuàng)新中心的技術(shù)路線不是簡(jiǎn)單地延續(xù)國(guó)外工藝，是牢牢依托高校科研力量在核心工藝上有所突破。
今年10月，國(guó)內(nèi)首臺(tái)（套）具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型顯示噴印制造裝備正式下線。該裝備歷時(shí)15年，以自主研發(fā)的電流體噴印技術(shù)為基礎(chǔ)，已實(shí)現(xiàn)“印刷顯示高分辨率噴印技術(shù)與裝備”的千萬(wàn)級(jí)成果轉(zhuǎn)化，并與TCL、國(guó)家印刷及柔性顯示創(chuàng)新中心合作成立國(guó)內(nèi)首家新型顯示噴印裝備公司。
此外，機(jī)器人化裝備的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級(jí)工程方面，創(chuàng)新中心攻克了機(jī)器人移動(dòng)加工、全場(chǎng)景感知測(cè)量、多機(jī)器人協(xié)同控制等機(jī)器人自律加工關(guān)鍵技術(shù)，并建立起多機(jī)器人協(xié)同自律加工新模式。
35歲的創(chuàng)新中心智能所總工程師周林博士介紹，不久前，團(tuán)隊(duì)歷時(shí)多年研發(fā)的“大型水輪機(jī)在位機(jī)器人在位修復(fù)裝置”已下線，并在長(zhǎng)江流域某知名水電站進(jìn)行了應(yīng)用。
△中試車(chē)間里的1：1水輪機(jī)模型。
大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)到10米以上，重達(dá)上千噸。維修時(shí)，要先把上游水?dāng)r住，下到數(shù)十米深的機(jī)坑內(nèi)，站在檢修排架上進(jìn)行施工。傳統(tǒng)的人工修復(fù)，即便5-6個(gè)作業(yè)人員同時(shí)鉆進(jìn)去施工，也至少需要干1個(gè)星期，而且現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境十分惡劣，不利于作業(yè)人員職業(yè)健康，修復(fù)精度也難以保證。
而這套機(jī)器人在位修復(fù)裝備，能夠縮短修復(fù)時(shí)間，且修復(fù)精度高，一致性好。彭教授談到，創(chuàng)新中心依托“公司+聯(lián)盟+網(wǎng)絡(luò)”的模式組建和運(yùn)行，這些成果的取得正是得益于這種全新的科創(chuàng)生態(tài)模式。
國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造中心運(yùn)行中建立起了能形成“貼近式服務(wù)”的網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē)、航天火箭軌道交通、能源重大裝備等國(guó)家戰(zhàn)略支柱行業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新發(fā)展重大需求，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研融深度融合，構(gòu)建龍頭企業(yè)、科研院所、高校跨界同的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。彭芳瑜表示，希望通過(guò)這種模式，加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化，建設(shè)成為國(guó)家數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域科技力量的重要節(jié)點(diǎn)。
為應(yīng)對(duì)科技革命引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革，搶占全球產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新制高點(diǎn)，2016年起，國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心、國(guó)家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心承載國(guó)家使命，相繼應(yīng)運(yùn)而生，成為推動(dòng)我國(guó)邁向科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的重要力量。
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