文/本刊記者 翟媛媛
●河南省重點實驗室專題采訪
活動在大企業周圍的重點實驗室
文/本刊記者 翟媛媛

提起河南省機械設計及傳動系統重點實驗室,遠近的企業、河南科技大學的老師們顯然是帶著欽佩感的。
它獨立于院系之外,有自己獨立的成功運作模式,實驗室依托河南科技大學有著50余年發展歷史的機械學科組建,傳統優良,學術積累深厚。短短幾年就取得了不菲的成績,令人刮目相看。據介紹,他們的研究成果在一拖集團、中信重工和中船725研究所等10余家企業應用,取得了近100億元的經濟效益。
這是一支屢創佳績,個個身懷絕技的創新型科技團隊。實驗室主任李濟順教授,河南省特聘教授,博士生導師,工作特別繁忙,此次訪問雖然無緣相見,但是以他為首的重點實驗室,表現出來的高昂的科研熱情,積極進取的精神,從側面印證著他的管理思想和風格。
實驗室23個固定人員中,有9名教授,15名博士,年均科研經費總額約600萬元;儀器設備總值4000余萬元,實驗室面積近3000平方米,這些數字表明它在同類重點實驗室里是相當有實力的。據了解,以動力與傳動專業目前的火爆情況,這群人中的任何一人跳槽進入相關制造企業,都會在收入上得到比學校更多的酬勞,可是他們在這里從事科研和教學依然一絲不茍,這是一支有著明確奮斗目標的科研隊伍。實驗室是他們的舞臺,也是他們的平臺,那些精密的設備儀器是他們的寶貴工具,這是他們汗水流淌的地方,也是他們夢想開始與實現的地方。看得出,他們對保存在干凈整潔的一個個實驗室里的寶貝充滿了感情。
實驗室重點開展四個方面的研究:大型裝備設計分析及功能仿真、逆向工程及數字樣機、精密測量及精度檢驗、測控技術及應用。每個領域的研究都是由教授、博士等學科帶頭人分工組建,為了學有所精,充分發揮大家的專長,還分別建立了虛擬現實設計、機械設計分析與性能仿真、精密測量與精度檢驗、測控技術及應用、數控技術等實驗室。
在其中的一個實驗室,我們看到了紅遍全國的“東方紅拖拉機”的分體模型圖,這使我們格外激動,溫總理不久前還駕駛過呢。在和他們談到這方面的創新性研究時,顯然是找對了正題,研究人員滔滔不絕地給我們介紹了“大功率輪式拖拉機精密測量及逆向工程技術”這項代表性研究成果。
此項成果應用于中國一拖集團有限公司東方紅系列(40馬力-220馬力)輪式拖拉機三維設計,完成了拖拉機整車的三維造型、油泥模型、數據掃描及曲面重構,生成了三維數模和工程圖,使我國農機行業首次針對輪式拖拉機進行了逆向設計;配合企業完成了模具設計、制造和檢驗等,已成為中國一拖集團公司的主導產品,僅70馬力拖拉機一種產品年產量就達到3萬臺,每年新增產值近20億元;目前已累計新增產值70億元。
另外,該成果還應用于重型卡車新型駕駛室開發、江淮汽車后擋風玻璃檢具設計、東南長安汽車改型設計、大洋摩托車改型逆向設計、一拖發動機公司柴油機進排氣道及北方易初公司摩托車進排氣道的數字化設計和逆向工程等,實現了產品的升級換代,大大提高了企業的市場競爭力。該研究領域發表學術論文35篇,其中SCI、EI收錄18篇,出版學術專著2部,獲專利5項。
這是個“以人為本”的時代,美國《財富》雜志曾以《成功的關鍵:人,人,人》為標題,著名管理大師韋爾奇也曾經說過:“我們所能做的是把賭注押在我們所選擇的人身上。因此,我的全部工作就是選擇適當的人。”重點實驗室是個人才濟濟的地方,領導者如何帶領團隊取得好成績,不僅考驗著領導者的能力,也檢驗著實驗室的運行管理體制。
據介紹,他們為中信重工機械股份有限公司開發的20m以上數控車床,實現了大型滾筒折線繩槽(直徑3米以上)的自動化高效加工,填補了國內空白,解決了三峽、小浪底等工程中的船閘啟閉機研制中的關鍵難題。研發的基于機電液控制技術的同步頂升運動控制系統,也成功應用于與維也納金色大廳相媲美的上海音樂廳平移70米的高復雜工程項目中。
在李濟順教授的帶領下,重點實驗室特別重視產學研的結合研究,在國內重要工程方面屢創佳績。實驗室周邊坐落著幾家大企業,服務企業需要,重視與他們的聯合,是實驗室明確的思想。他們針對企業經常出現的、特別需要解決的問題展開研究和攻關,比如,針對一些利用傳統的設計制造方法開發復雜的大型裝備,如盾構機、礦井提升機、豎井鉆機、輥壓機、翻車機等,難以準確的分析研究,研發周期長、成本高等問題,實驗室開發了“大型裝備虛擬設計制造技術”。研究人員構建了大型裝備的數字化信息庫、產品虛擬設計平臺,應用數字化技術實現了大型裝備虛擬樣機設計,提高了設計質量和生產效率。運用此項成果研制出Φ4.5×6大型多繩摩擦式提升機,替代了進口,填補了國內空白。該成果的成功應用,標志著我國已具備設計制造年產800萬噸以上礦井配套的大型礦井提升設備的能力。僅在一處礦井應用的經濟效益每年就超過10.94億元,為企業和相關領域的技術進步做出了巨大貢獻。該研究領域發表學術論文28篇,其中SCI、EI收錄12篇,獲專利6項。
實驗室墻壁上的一些軸承模型就是他們的實驗成果。當然,這些只是研究人員的部分成果。每個時段都會遇到新的問題,每天都要解決新麻煩,如果把所有成果都上墻的話,這些墻壁還真有些不夠用。
實驗室副主任薛玉君教授說,隨著航天、航空、核能和海洋開發等工業的迅速發展,迫切需要解決機械裝置和零部件在超高溫、強腐蝕、高磨損、高速度、高承載、強輻射等極端工況條件的使用性能和可靠性問題。他和他的團隊解決了高速、重載、高低溫等苛刻條件下滾動軸承設計與制造的相關理論問題,攻克了航空發動機主軸軸承、衛星導航軸承組件和“神舟”系列飛船軸承的若干設計制造關鍵技術,為我國的航空航天和國防事業做出了重要貢獻。他們還首次將稀土納米顆粒引入微細電鑄技術中,提出了稀土納米復合電鑄新方法,并應用于機載導彈噴管和重型坦克穿甲彈新產品的研制,極大地提升了武器裝備的性能和技術水平。該研究領域發表相關學術論文32篇,其中SCI、EI收錄15篇,獲專利4項。
有成果、有專利、有論文,企業與學校、師生與職工相互配合,協同攻關,配合默契。這確實是一個精英團隊必備的氣象。
能否主(承)辦領域內大型學術會議標志著一個重點實驗室的學術能力和學術魅力。河南省機械設計及傳動系統重點實驗室近年來主(承)辦國際學術會議2次,國內學術會議4次。為了解國內外研究的新進展、新動態,促進相互交流,開闊視野、廣集信息,重點實驗室還大力支持科研人員參加國際、國內學術會議。先后有170余人次參加了國際、國內學術會議,并分別在會議宣讀論文13篇和23篇,極大地促進了實驗室的對外學術交流與技術合作。實驗室特別重視思想的碰撞和交流,每隔一段時間就會讓大家聚在一起自由討論,往往會有好的想法浮現出來。
實驗室雖然成立時間不長,但是大家都希望會有更多的相關領域人才到實驗室來學習交流,渴望更多的國外同行來實驗室互動合作,期盼實驗室能被更多的人關注和了解,最終讓實驗室成為高層次人才的搖籃、高科技成果的溫床、機械制造工業的支撐力量……
將企業與研究部門集中在一起,讓二者的距離近些,再近些,從形式上彼此創造便于結合的條件。
學校是個產生思想的地方,只有與企業聯合了才能碰撞出效益,讓人才到企業中去實踐不失為一個好辦法。實驗室秉承開放交流、合作共贏的原則,積極與中國一拖集團、洛陽LYC軸承有限公司、中信重工機械股份有限公司、洛陽機床廠、洛陽北方企業集團易初公司、許昌煙機廠、中原量儀股份有限公司、725研究所、洛陽軸承研究所、洛陽礦山機械設計研究院等大型企業和科研院所等單位開展產學研合作研究,解決企業生產中的重大技術問題。合作研究項目33項,涉及國家任務、省級重點、橫向協作等科研課題。主要完成的技術轉讓推廣技術項目23項,成果轉讓收益671.5萬元。
只有讓人參與其中,共享資源和信息,才能讓領域內的難題撥開迷霧見日出。實驗室與企業、院所及其主要學科帶頭人的緊密合作,融合企業、院所的人才、成果、裝備等資源,建立資源引入和共享機制。不僅加強了制造業服務平臺建設,還大大提高了大型科研儀器設備和實驗平臺的利用效率,為企業、院所科研工作提供大型儀器設備、實驗平臺服務。
薛玉君教授說,就在今年年初,實驗室還參與了河南科技大學與許繼集團、南陽防爆集團股份有限公司、鄭州機械研究所、洛陽軸承研究所、中船七二五所、洛陽LYC軸承有限公司等12家企業、科研院校共同簽約成立的河南省風電產業技術創新戰略聯盟。充分發揮重點實驗室在基礎、應用基礎研究方面的優勢,為風力發電產業技術創新聯盟提供理論保障,共同突破風電產業發展的技術瓶頸。
另外,依托實驗室申報的“教育部重點實驗室培育基地”已正式進入培育期。與洛陽軸承研究所、中機十院國際工程有限公司等單位聯合申報的“洛陽市軸承產業發展服務平臺建設”,與洛陽礦山機械工程設計研究院、陜西北光科技有限公司等單位聯合申報的“洛陽工程設計(CAD)與分析(CAE)技術服務平臺”項目也獲得國家發改委批準。與中信重工機械股份有限公司聯合申報的“礦山重型裝備國家實驗室”也獲得立項建設……這些不僅是一個科研單位的喜報,是整個研究領域的努力所現。
重點實驗室是相對獨立的高層次人才培養和高水平科學研究基地。實驗室不僅實行“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制,還建立了“能上能下,能進能出”的充滿活力的競爭激勵機制。同時還針對特色專業領域開展了研究與合作,比如與洛陽市尚達光伏有限公司聯合建立“洛陽市風光電工程技術研究中心”,開展太陽能光伏應用新技術研究,開發戶外電子設備太陽能光伏新產品。與澳大利亞昆士蘭大學及中信重工股份有限公司等單位合作,開發工程地熱應用裝備及技術,重點研究可顯著提高地熱能發電系統熱效率的新技術,探索研究適合地熱發電的二氧化碳介質的汽輪機設計、制造和測試方法等等,讓各個領域的人才匯集在一起,培養出了一批優秀的復合型專業人才隊伍。
雖然,在外界看來,河南省機械設計及傳動系統重點實驗室已經具備了得天獨厚的優勢,與大中型企業距離較近,關系良好,開展各種實驗便利,但以實驗室不算太長的運作經驗,他們特別希望能夠建立起一個便于產學研結合的專門區域,將企業與研究部門集中在一起,讓彼此的距離近些,再近些,從形式上就創造便于結合的條件,讓優秀的團隊飛得更高更遠,學校優秀的人才,領域的精英能夠與企業的各種需求相結合,創造出更多的奇跡!