產學研合作創新過程方法研究

鄭繼貴、張茸、田青、袁瑞賢、傅思陽 /北京精密機電控制設備研究所

產學研合作創新是技術創新的一種有效方法，該方法能夠快速有效地集成各家所長，在技術資源優勢互補的基礎上實現系統創新，最終實現系統技術突破。北京精密機電控制設備研究所在實踐過程中發現，產學研合作創新中存在合作協調性差、合作雙方缺乏信任度、合作項目研發進度不統一、合作伙伴選擇不當等方面的現實問題，這些問題直接導致技術研發沒有實現預期成果、合作產生的知識成果沒有實現完全共享、隱性知識轉化不充分和技術研發系統性不夠，根本原因是在產學研合作創新的各個環節沒有系統地從根源上對項目進行策劃，對項目需求進行詳細分析，未采用閉環管理和精細化的進度控制方法。

針對產學研合作創新中存在的常見問題，研究所在高速內螺紋磨削技術項目合作實踐中進行了諸多管理嘗試。在項目實施過程中，采用專家評價與系統分析方法對合作伙伴選取進行綜合評價，采用全閉環管理方法對項目全周期要素進行控制，采用基線比較法和前鋒線法對研發項目進度進行管理及控制，同時貫穿合作全過程采用基于系統工程方法的技術和管理的融合。通過以上方法的研究、應用，保質高效地完成項目目標，并且組建起強強聯合的隊伍突破關鍵技術，申請了10 余項專利并發表文章，經過第三方測試，產品和技術指標全部滿足合同要求。

一、產學研合作過程方法

產學研合作創新項目一般包括任務分析、合作伙伴選擇、提出任務書、跟進項目、項目中期檢查、項目驗收等必要過程。研究發現，采用傳統的管理方法往往會出現合作伙伴選擇不準確、進度控制難以把握、合作成果難以共享等問題。因此，應將管理方法融入到合作過程中，實現產學研合作效益最大化。

1.采用專家評價與系統分析方法對合作伙伴選取進行綜合評價

一般說來，產學研合作伙伴通常是找熟悉的、合作過的、業內評價高的團隊，沒有形成量化的合作伙伴選擇方法，憑經驗選取，存在一定的風險，尤其是在新技術研發方面。該項目在實踐中采用系統分析和專家評價結合的方法進行合作伙伴選取，系統分析方法是指在初步確定幾所候選高校后，對擬合作對象在該技術研究方向進行專利和非專利檢索分析，通過分析得到研究的技術構成和技術容量，用來評價該學校的技術實力。專家評價方法如圖1 所示，專家根據項目需求和特點對擬選擇的高校A、B、C、D、E 從合作成本、進度、質量、效率4 個方面賦予權重，針對每個要素進行打分，打分結果從高到低形成排序，最后從熟悉合作對象、熟悉該技術方向發展狀況、擅長項目管理的高校中選取。

圖1 層次分解圖

在做好系統分析方法和專家評價方法的基礎工作后，以專家打分排序為主，占80%權重，以技術構成和技術容量展示為輔，占20%權重，計算最終分數進行綜合評價，形成合作伙伴選擇的排序，最高分為合作對象。

2.采用全閉環管理對項目全周期要素進行控制

在確定合作對象后，多團隊人員融合最重要的工作是聯合團隊要有統一的目標、統一的領導、統一的技術基線和統一的研發步調。因此，應面向研發全過程探索人員與技術融合方案，管理和技術并行，提出項目全周期要素全閉環管理控制方案，具體流程如圖2 所示。

圖2 閉環管理運行流程圖

在提出任務要求后，對其進行需求分析，分析完成項目需要的綜合資源，在分析的基礎上與合作各方達成共識，并且共同識別出關鍵技術，根據技術特點和研發周期等約束條件，選取項目負責人，組建高效研發團隊；研發團隊一起對關鍵技術實施進行策劃并提交科技評審小組決策，決策后編制項目執行計劃并付諸實施；在完成項目里程碑后，項目團隊對項目技術研發工作進行充分總結，并對成果進行歸檔與分享，同時以交流會等方式進行隱性知識顯性化的交流轉化，同時探討該方向后續的深度合作意向，達到合作共贏的效果。在整個管理過程中，對定期檢查結果進行分析，預判完成任務的可能性，并動態做出調整。

3.采用基線比較法和前鋒線法對研發項目進度進行控制

在項目經過專家小組評審后，編制項目的實施計劃，采用基線比較法和前鋒線法進行實施，實現既定計劃與執行動態計劃的完美結合，該方法工作流程如圖3 所示。

圖3 基線比較法和前鋒線法

采用基線比較法可以動態地對研發進展進行監測，能夠快速有效地發現研發進度偏離情況，如果有偏離則轉入到問題分析和偏差原因的分析環節，在分析出原因后采取針對性措施進行修正。前鋒線法可以直觀實時觀測項目進展情況，以7 天為節點繪制進度前鋒軌跡圖，將6 種不同的鋒線圖形與進展進行比較分析，判斷執行狀態，最終實現更高、更精確的進度控制。這2 種方法結合使用，突出了垂直執行計劃的執行情況與動態實時監測的融合。

4.貫穿系統工程方法的技術和管理的融合

系統工程方法是著眼于需求牽引、技術識別和分解與多要素管理并行和融合的方法。通過將系統工程方法融入到項目實施的各個環節，能夠對各個方面投入資源要素的全面性進行判斷，具體管理內容如圖4 所示。

圖4 基于系統工程方法的研發管理

對研發項目采用系統工程方法，從技術和管理2 個維度進行管理，從技術角度更加清晰地開展技術分解、方案分析以及團隊之間的啟發創新等研發活動；從管理上對研發過程中的人、機、料、法、環以及知識管理進行管控，形成一個目標、兩條主線、融合推進的態勢。2 種方法貫穿項目始終逐步形成過程積累，可以有效地掌握影響研發的要素，并且實現對各個要素的數據歸集與分析，實現對系統技術和管理狀態的動態監測，進而有效地提升研發質量和知識積累，將積累的知識成果以技術包的方式上傳到項目系統中。

二、取得的成果

1.攻克了關鍵技術，技術指標達到國內領先水平

研究所按照上述方法進行合作伙伴的選取，選擇清華大學、西北工業大學、北京工業大學組隊開展內螺紋高速磨削系統技術研究工作，取得了豐碩的成果。團隊先后攻克了內螺紋高速磨削建模技術、高速主軸穩定性控制技術、磨削力測量與信息處理技術等關鍵技術，研制的小螺距重載行星滾柱絲杠產品的傳動精度和綜合誤差達到國內領先、國際先進水平，為該產品實現自主可控高端應用奠定了基礎。

經過2 年的協作攻關，充分鍛煉了團隊成員的綜合能力，同時在協作過程中彼此優勢互補，互促互進，合作多方的技術分析水平、產品工藝水平、分析和解決問題的能力均有所提升。聯合團隊在此項目研究的基礎上互相啟發，緊緊圍繞需求，共同開展國產化高速內螺紋磨床技術和產品的開發工作，此項工作符合高端裝備自主可控需求，也能夠提升內螺紋磨床的國產化水平。

2.形成多項有標志性的顯性研發成果

團隊經過2 年的聯合攻關，按照合同要求完成全部內容。申請有關高速內螺紋磨削建模技術、穩定性控制技術等方向的專利15 項，公開發表文章5 篇，撰寫關鍵技術研究報告、工藝研究報告10 余份，研制5 套行星滾柱絲杠產品。開發了內螺紋磨削力測量系統、主軸穩定控制裝置和冷卻裝置，形成了完整的應用于行星滾柱絲杠加工的內螺紋高速磨削模型和穩定控制方法，該模型通過試驗數據的校驗，提高了產品的加工效率和質量。

3.錘煉了隊伍，增強了繼續深度研發的信念

經過2 年的協作攻關，充分鍛煉了團隊成員的綜合能力，同時在協作過程中彼此優勢互補，互促互進，合作多方的技術分析水平、產品工藝水平、分析和解決問題的能力均有所提升。聯合團隊在此項目研究的基礎上互相啟發，緊緊圍繞需求，共同開展國產化高速內螺紋磨床技術和產品的開發工作，此項工作符合高端裝備自主可控需求，也能夠提升內螺紋磨床的國產化水平。

4.積累了高效和深度產學研合作創新的方式方法

通過實踐，驗證了系統評價方法和專家評價方法應用于合作伙伴選擇的有效性，驗證了全閉環管理應用于資源全過程管理的正確性，驗證了基線比較法和前鋒線法集合應用于進度管理及控制的準確性。這些成果的綜合應用提升了產學研合作創新的效力、效率，形成了一種面向研究、牽頭科研項目管理合作的新方法，具有非常廣泛的應用前景和推廣價值。