周書婷
作為工業技術軟件化的產物,工業軟件與芯片一樣,是制約我國制造業高質發展的重要因素。其中,以傳感器為代表的關鍵部件,是連接物理世界和數字世界的橋梁,對提高產品質量和可靠性有著重要意義。我國“十四五”規劃綱要指出,聚焦傳感器等關鍵領域,加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發突破與迭代應用。
“在政策的積極引導下,我國近年在傳感器領域產出了大批科技創新成果,但這些科技成果轉移轉化往往需要一個較漫長的過程。”中物院成都科學技術發展中心(以下簡稱:成科中心)表示,這些科技成果尚處于小試階段,距離市場產業化應用,除要解決需求對接、金融服務等普遍矛盾外,還需解決該領域本身在產業化過程中所面臨的工藝裝備投入、工藝定型、測試驗證等特殊問題。這對很多普通研究機構和中小企業來說,是難以承受的。
為有效降低創新成果產業化成本和風險,加快創新成果產業化速度,今年3月,由成科中心牽頭組成聯合體申請的“2020年產業技術基礎公共服務平臺項目——面向關鍵器件的創新成果產業化公共服務平臺”(以下簡稱:創新成果產業化公共服務平臺)項目啟動。適時正逢成渝地區打造全國有影響力的重要經濟中心和科技創新中心,制造業等產業亟需加快轉型升級,而關鍵材料、關鍵工藝、關鍵器件的創新發展,正是其中重要一環。因此,在成渝地區布局建設區域性的面向高端傳感器的創新成果產業化公共服務平臺,顯得尤為必要。
構建創新成果產業化協同創新生態
當前,我國傳感器領域正處于從傳統傳感器向智能傳感器發展的過程中,相關核心技術和基礎能力尚未成熟。而先進智能傳感器是高端制造業發展的基礎,影響涉及先進材料、裝備制造、電子信息等多個重點產業領域。
瞄準國家制造業領域、四川現代化產業和成都軟件產業發展的需求,成科中心將創新成果產業化公共服務平臺的切入點,落在了推動先進智能傳感器相關的科技成果產業化落地。“以成都軟件產業為例,傳感器研發滯后會影響成都軟件產業,尤其是工業軟件的發展。”成科中心表示,具體表現在,傳感器領域存在的微納層面感知數據精度不夠、功耗高不實用、體積大等問題,可直接導致國產工業軟件的適用能力差,不能用于高精尖裝備的研發和生產。
依托中國工程物理研究院深厚的技術背景,成科中心聯合中科院合肥物質科學研究所、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、哈爾濱工業大學、廣電計量、賽寶等國內12家優勢單位,從傳感器研發、應用推廣、計量檢測等方面為傳感器科技成果產業化落地提供全鏈條服務。通過建設一站式綜合服務體系、中試熟化培育體系、測試驗證基礎服務體系三大體系和產業先導區,打造創新成果產業化公共服務平臺,形成創新成果產業化需求對接、成果價值評估、知識產權運營、成果交易、科技金融等綜合科技服務能力,檢驗檢測、工程驗證等中試熟化支撐能力,以及創新成果產業化落地承載和配套能力,構建起創新成果產業化協同創新生態。
對于成科中心而言,其希望建立協同創新生態,解決創新成果產業化過程中存在的研發和應用需求脫節、轉化周期長、資金需求大、風險高、轉化率低等瓶頸問題,推動經濟性好、潛力巨大的成果在區域落地轉化,以形成新的經濟增長點,引領成渝雙城經濟圈協同創新發展。“當創新成果產業化公共服務平臺面向關鍵器件建設時,將提供智能制造的先進傳感器關鍵核心技術和供應鏈,帶動先進物聯網、新型基礎設施發展,全面提升成都軟件產業發展的基礎能力,促使成都乃至成渝地區研發的軟件適用的精度更高、感知的范圍更廣、適應的環境更寬范。”成科中心表示。
加快關鍵技術研發突破與迭代應用
當前創新成果產業化公共服務平臺內各子平臺建設工作持續推進。其中,一站式綜合服務體系已初具規模,創新成果數據庫、創新成果評價服務、創新成果對接推廣等子平臺已具備平臺服務能力,陸續開展服務及活動80余場/次。中試熟化培育體系中傳感器材料制備、傳感器微納加工子平臺已建設完成,具備中試熟化服務能力。測試驗證基礎服務體系中材料基礎檢測、元器件檢測等子平臺已初步具備測試驗證基礎服務能力,截止目前已完成檢驗檢測及咨詢等服務300余項,服務企業100余家。
隨著創新成果產業化公共服務平臺建設的穩步推進,其對國產傳感器領域的促進作用逐漸顯現。以氮氧傳感器為例,其主要用于柴油發動機車尾氣排放監測,國Ⅵ標準要求每一臺柴油發動機車在出廠時必須配置兩個氮氧傳感器,且每年更換。雖然市場前景可觀,但長期以來被德國大陸公司生產的氮氧傳感器占據99%以上。
如今由成科中心多功能陶瓷事業部自主研制的氮氧傳感器,從材料到電子學系統集成皆實現全面國產化替代,在各項主要技術指標均比肩(部分指標優于)德國大陸公司產品的同時,還做到成本縮減至其50%以下。而該項目的成功轉化,正是得益于創新成果產業化公共服務平臺提供的有利生態。截至目前,該項目已獲得共八百萬的兩輪投資,并完成中試生產線建設,真正邁上產業化道路。
除瞄準關鍵技術提升外,創新成果產業化公共服務平臺也在一體化解決方案上有所作為。譬如在國產化的智能制造軟硬一體化解決方案方面,成科中心加大研發力度,整合資源,促進軍地兩用的行業解決方案滿足多場景轉化需求,以實現更大規模的產業化落地。其中一項便是在已有工程全生命周期管理系統的基礎上,加大幾何引擎、大型工程力學分析軟件和系統工程的基礎性研究力度,并在特定場景加強AR和AI算法的應用,以實現國產基礎工業軟件的替代。
做深做實科技創新成果產業化
若要將科技創新成果的產業化做深做實,有三個關鍵點不可忽視。一是有明確的市場需求作為牽引。這是科技成果轉移轉化的先決條件。成果的二次開發、中試熟化等工作,必須緊密結合市場端的需求來開展。二是有高效的多學科協同創新機制。市場端的需求往往是直接可用的產品或系統,而實驗室的科技成果往往是具體的材料或者單元器件,兩者間存在較大的錯位,需要專業的平臺對多學科的研發能力做高效整合,以更好響應市場需求。三是有專業的科技服務全程保駕護航。科技成果從實驗室走向產業化,需要知識產權、法律、中試培育、科技金融等專業服務能力的全程介入,任何一個環節的缺失都可能導致成果轉化的失敗。
以此為標準,成科中心在推進創新成果產業化公共服務平臺建設過程中,遇到了兩大難題。一方面,平臺暫時還未形成足夠的公共服務能力以響應產業發展需求;另一方面,平臺兼具公益和市場兩種屬性,建設運營過程中平衡難度較大。對此,成科中心在全面系統梳理聯合體單位服務能力的基礎上,基于協同開放的原則,引入專業第三方服務機構,壯大平臺公共服務能力。同時,組建平臺運營公司,計劃采用市場化原則,充分整合平臺三大體系中的公共服務能力,提前策劃平臺運營工作。
未來,成科中心將立足創新成果產業化公共服務平臺,建設市場化、高效運行的科技成果產業化公共服務生態。一方面,在堅定“平臺搭臺,市場主體和專業機構唱戲”建設原則的同時,讓所有參與平臺建設的第三方服務機構都能自主開展工作,并按市場化原則獲取收益。另一方面多方發力,增強平臺對優質資源的吸引力。從研發、中試能力,專家智力支持,再到爭取相關政策支持,為入駐平臺的項目和專業機構等提供全方位支持,增強平臺對優質資源的吸引力。此外,還將堅持市場需求牽引,建設平臺核心服務能力。瞄準傳感器市場,重點從公共計量檢測、知識產權、金融等方面著力,有針對性地協同專業第三方服務機構,強化平臺核心服務能力。