書齋·工廠·研究室，駕好產(chǎn)學(xué)研三駕馬車

文/陳海燕·FM 記者

鍛造行業(yè)始于冷兵器盛行的青銅時代，春秋的干將、莫邪更是將其昔日輝煌彪炳史冊。那是鍛造業(yè)最風(fēng)光的時候，想當(dāng)年，金戈鐵馬，氣吞萬里如虎。后來，鍛造走下神壇，成了能耗的“大戶”，環(huán)境污染的代名詞。

隨著制造行業(yè)發(fā)展和環(huán)保要求的加強,鍛造工藝向著精密化、輕量化、智能化方向發(fā)展勢在必行，這意味著精密塑性成形等近凈成形工藝，再次被推上用武之地。當(dāng)鍛造雄心與千年基因在新時代交融激蕩，當(dāng)政策與市場東風(fēng)勁吹，書齋、工廠、研究室，產(chǎn)學(xué)研三駕馬車已然驅(qū)動……

屈指數(shù)來，距離他博士后出站，金俊松教授在華中科技大學(xué)“執(zhí)掌教鞭”已十一載有余，在過去的十年間，他所在的精密塑性成形研究室，在精密塑性成形工藝、高精度長壽模具技術(shù)等領(lǐng)域，取得了長足的發(fā)展與進步。

他先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、重大專項、省科技攻關(guān)項目以及橫向項目30 余項，主要從事金屬材料精密塑性成形工藝、模具及裝備的研究。砥礪深耕科研沃土的同時，主持企業(yè)合作項目若干，在精密塑性成形知識產(chǎn)權(quán)的精準(zhǔn)發(fā)力下，少數(shù)頭部企業(yè)，在冷溫?zé)峋憙舫尚渭夹g(shù)方面都達到了國際先進水平。

本期《鍛造與沖壓》雜志非常榮幸地邀請到華中科技大學(xué)的金教授接受FM 人物專訪。金教授是華中科技大學(xué)精密塑性成形研究室的博士生導(dǎo)師，在塑性成形領(lǐng)域國際、國內(nèi)重要專業(yè)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文100余篇，其中SCI/EI 收錄論文60 余篇，編寫/參編專著與教材4 本；獲授權(quán)國家發(fā)明專利50 余項，國際發(fā)明專利4 項。

現(xiàn)在就請追隨FM 記者，一起來到金俊松教授的學(xué)術(shù)世界。

篤學(xué)不怠，天道酬勤

1980 年1 月，金俊松出生在大別山南麓的湖北麻城，那里有許多極具歷史感、年代感和滄桑感的廠房，古老的城墻內(nèi)，長長的三層樓，紅紅的一片磚，整齊劃一的窗戶，是麻城過去某個時期工業(yè)文明的產(chǎn)物，他生長在那里，總能被一種屬于麻城特有的工業(yè)文明所熏陶，那是一個以千年古城著稱的老城區(qū)。

在這樣一個有著濃厚歷史氛圍的環(huán)境里，曠野成書齋，自然乃書卷，他從小就想讓中國的鍛造業(yè)再現(xiàn)昔日榮光。時間對每個人都是饋贈，又是分野。

學(xué)海無涯苦作舟。他于1999 年進入華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)習(xí)，本科畢業(yè)后直攻博，2009 年獲工學(xué)博士學(xué)位。

“讀博期間獲得的最寶貴的財富是批判性思維和解決問題的能力。在攻讀博士期間，需要解決之前從未解決過的問題，雖然會有線索和思路，但是離真正提出可行方案還有很長一段路。在摸著石頭過河的科研道路中，逐漸掌握了一些必備技能，包括分析問題，研究解決方法，制定可行性計劃，與相關(guān)人員溝通交流，建立理論模型和搭建實驗，還有資源管理，數(shù)據(jù)分析等。在整個研究過程中，需要仔細(xì)分析問題并找到解決方案，這是鍛煉縝密思維的過程。如果你正在讀博或準(zhǔn)備讀博，希望你要做好準(zhǔn)備解決復(fù)雜問題，無論是否與你的研究課題相關(guān)，你都需用良好的心態(tài)和有效的方法去解決它。所以，博士期間我學(xué)習(xí)到的東西，對我的整個研究生涯都至關(guān)重要。”

隨后他進入華中科技大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)院機械工程博士后流動站從事研究工作，2012 年，他博士后出站，留校任教至今。

“我們的課題組從事鍛造材料、工藝及裝備研究已經(jīng)有50 多年的歷史。研究內(nèi)容主要包括鍛造過程控形控性技術(shù)、鍛造仿真技術(shù)、新型鍛造工藝的研發(fā)、高精度長壽模具技術(shù)以及包括液壓機、電動螺旋壓力機等鍛造裝備。鍛造材料涉及鋼、鋁合金、鎂合金、高溫合金、鈦合金等。特別是在精鍛成形技術(shù)方面取得了較好的成果，如齒輪精鍛技術(shù)和軸類件精鍛技術(shù)在多家企業(yè)推廣應(yīng)用，取得了非常好的經(jīng)濟、社會效益。相關(guān)成果發(fā)表科技論文200 多篇、撰寫了教材與專著20 多本/套，授權(quán)發(fā)明專利有100 多項，先后榮獲3 項國家科技獎勵，7 項省部級獎勵。”

他以此來發(fā)掘金屬精密塑性成形領(lǐng)域那些令人振奮的前沿進展和突破性關(guān)鍵技術(shù)，包括塊體金屬精密體積成形工藝、模具與裝備、板料沖鍛成形技術(shù)與裝備、特種旋壓成形技術(shù)、金屬塑性加工過程有限元模擬等。

“總是會有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題需要解決，但這恰恰是科研的美好之處。讓我知道科研工作是如何改變世界的。”這幾乎奠定了他一生科研精神的底子，無功利地書齋研究。

揭榜掛帥，產(chǎn)研并駕齊驅(qū)

“我們研究室一直踐行產(chǎn)學(xué)研合作，與產(chǎn)業(yè)界結(jié)合非常緊密，我們的研究成果80%以上都轉(zhuǎn)化到企業(yè)中。”

他主持企業(yè)合作項目若干。其中最為典型的就是和江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司的合作，雙方不間斷合作已經(jīng)有20 多年，通過雙方產(chǎn)學(xué)研合作，生產(chǎn)的汽車行星/半軸齒輪占國內(nèi)57%。高校具有學(xué)科門類齊全，科研隊伍強大，理論基礎(chǔ)強，研究經(jīng)驗豐富，研究條件好，信息豐富，易吸收先進成果的優(yōu)勢，但是高校存在實踐偏弱的缺點；而企業(yè)則實踐經(jīng)驗豐富，成果轉(zhuǎn)化能力強。產(chǎn)學(xué)研合作進行得好，則優(yōu)勢互補、互惠互利、共同發(fā)展。

關(guān)于產(chǎn)學(xué)研，主要有幾種模式：

(1)技術(shù)委托，企業(yè)將研發(fā)內(nèi)容完全委托給科研院所，這種模式比較適合偏基礎(chǔ)研究，或者作為技術(shù)儲備的預(yù)研項目；

(2)聯(lián)合研發(fā)，這種項目由學(xué)校和企業(yè)組成緊密的團隊，可以快速實現(xiàn)技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化，且能同時給雙方培養(yǎng)人才，是比較優(yōu)先的方式；

(3)聯(lián)合承擔(dān)省部級、國家級項目，這種也是目前大力支持的合作方式，這種合作最好有前兩種合作模式作為基礎(chǔ)。

他先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、重大專項、省科技攻關(guān)項目以及橫向項目20 余項，潛心精鍛技術(shù)及裝備的研究，致力為精鍛企業(yè)的冷溫?zé)峋艹尚渭夹g(shù)提供核心技術(shù)支持。

他沒有被束縛在高精儀器或?qū)嶒炇业某叽缰兀怯媒∪纳妥晕页休d，瞄準(zhǔn)精密塑性成形所面臨的關(guān)鍵共性難題，開展基礎(chǔ)性研究。如：基于CAD 平臺實現(xiàn)復(fù)雜、精密鍛件的精確建模、精鍛齒輪的齒部高精度建模及修形設(shè)計等，保證了理論模型、模具、鍛件的正確性；基于模擬分析，得到鍛件變形過程中的應(yīng)力場、應(yīng)變場、損傷值分布場、金屬流動速度場、力行程曲線等詳細(xì)物理場量，獲得金屬在復(fù)雜型腔中的流動規(guī)律及各種物理量場分布情況。以此為基礎(chǔ)，預(yù)測工件成形過程中可能出現(xiàn)的問題及原因，為鍛件塑性成形工藝優(yōu)化、鍛造過程優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量控制等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而有效地縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高鍛件的開發(fā)質(zhì)量。

哪怕只為了鍛件一個小小的瑕疵，他都會費時費力地在實驗室或工廠基地加班埋頭苦干幾個小時，他總掛在嘴邊的一句話：“治病得治根，瑕疵或缺陷只是表現(xiàn)出來的形式，更重要的是找出根本原因，這樣才能從根本上解決問題。”

解決一個外人看似簡單的成形工藝問題或者模具壽命問題，背后卻是他十幾年鍛造技術(shù)的支撐。據(jù)此，他先后獲得國家發(fā)明二等獎、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎、中國產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新合作一等獎。

“我勸天公重抖擻，不拘一格降人才”

“面容清癯，帶幾分仙風(fēng)道骨”是學(xué)生對他的評價。

三尺講臺存日月，一支粉筆寫春秋。金教授帶領(lǐng)的科研團隊是一支年齡梯度合理、充滿活力的研究隊伍，風(fēng)華正茂。他傳道、授業(yè)、解惑的方式，永遠(yuǎn)都不是生硬的灌輸。

“90 后，00 后的年輕人，相比于70 后，80 后個體意識更鮮明，價值觀和思想多元化，溝通方式也更多元化，研究方向上也更傾向于自己的興趣。”

就我?guī)а芯可慕?jīng)歷，談一點我個人的體會。作為研究生導(dǎo)師除具備責(zé)任心、學(xué)術(shù)能力、科研創(chuàng)新能力和指導(dǎo)學(xué)生的這些基本的能力外，我覺得還要做到幾點：

(1)要尊重學(xué)生，除了尊重學(xué)生的人格，也要尊重學(xué)生的科研興趣，所以每年新生進來，我不是直接安排課題，而是首先和學(xué)生交談，看看他們自己對科研的想法，以及未來打算，然后根據(jù)他們的想法，結(jié)合在研的項目來安排其課題；

(2)相信學(xué)生，除了相信他們的人品，更要相信他們的能力，安排好課題后，放手讓他們?nèi)プ觯M管在這個過程中會犯錯、會走彎路、甚至耗費一些科研資源，但這本身就是一個成長的過程，所以要寬容，但要全程做好跟蹤，把持方向，不能犯大錯誤，所以我每周都會固定時間開小組討論會，檢查課題進展，和學(xué)生一起討論遇到的問題，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的思路，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能；

(3)要鼓勵學(xué)生多交流，大膽探索，給學(xué)生盡可能提供資源，包括實驗條件，經(jīng)費等。我一直鼓勵學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)交流，大膽探索，只要學(xué)生有比較好的想法，和我討論后我覺得可行，我會全力支持學(xué)生去做；

(4)讓研究生參與項目申報和研發(fā)工作，因為項目申報往往在較短時間內(nèi)要掌握項目背景、確定研究內(nèi)容、制定技術(shù)路線、凝練科學(xué)問題等，因此項目申報比做現(xiàn)成的項目更能鍛煉學(xué)生的能力；

(5)要與時俱進，學(xué)會多元化的溝通方式，保持和學(xué)生有效的溝通。

他主動請纓，依托他自身深厚的技術(shù)積累以及材料成形與模具技術(shù)全國實驗室公共分析測試平臺，開展高水平的學(xué)術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)，他說：“華中科技大學(xué)自上世紀(jì)五十年代在喻家山南麓破土動工，就一直以查謙老院長‘柱長天以大木，開莽原以上庠’的理念立于天地之間，幾代人用自己的一生鋪墊國之棟梁成才的道路，先后入選‘國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃’‘卓越工程師教育培養(yǎng)計劃’，獲評‘全國工程碩士研究生教育創(chuàng)新院校’，被列入實施儲能技術(shù)國家急需高層次人才培養(yǎng)專項名單，就是要這般不拘一格降人才，學(xué)為人師，行為世范！”

“這個行業(yè)不會消失”

“鍛造行業(yè)是一個艱苦的傳統(tǒng)行業(yè)，現(xiàn)場工人經(jīng)受著高溫的炙烤，忍受著石墨乳的浸染，承擔(dān)著較大的勞動強度，所以是不受人喜歡的行業(yè)。很多本專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，都不愿意從事本專業(yè)的工作。鍛造業(yè)成了從昔日的王者、古代的狀元云集到失意者聯(lián)盟的一個行業(yè)。”

[北宋]河北.正定隆興寺轉(zhuǎn)輪藏閣

金教授曾經(jīng)多次和企業(yè)的老總溝通過鍛造智能化，他說：鍛造自動化不是為了降低成本，而只是保證在5 年之后還能活下去。

目前智能鍛造處在非常初級的階段，智能化鍛造還任重道遠(yuǎn)。

智能化鍛造還要在以下幾個方面下功夫：

(1)智能化的鍛造工藝設(shè)計，目前有很多鍛造的專家系統(tǒng)，但只是針對某一特定類型的產(chǎn)品所開發(fā)，適用面很窄；

(2)智能檢測系統(tǒng)，目前在線檢測主要是測量溫度、外形等參數(shù)，對于鍛件內(nèi)部組織的檢測、模膛內(nèi)的狀態(tài)檢測仍是需要突破的關(guān)鍵點；

(3)智能化的鍛造裝備，目前的鍛造裝備控制系統(tǒng)還基本是只針對裝備自身開發(fā)的，并未將工藝、產(chǎn)線等方面納入系統(tǒng)考慮；

(4)接口標(biāo)準(zhǔn)化，這一點對于設(shè)備，產(chǎn)線、工廠互聯(lián)互通非常關(guān)鍵。

智能化對改變鍛造行業(yè)發(fā)展模式，促進我國占領(lǐng)制造業(yè)高地具有重要的意義。中國與發(fā)達國家在此領(lǐng)域不乏歷史性的交手，目前，發(fā)達國家的制造業(yè)回流以及中美之間的貿(mào)易摩擦對鍛造行業(yè)影響頗大。

(1)對行業(yè)進出口影響會比較大，制造業(yè)回流以及中美之間的貿(mào)易摩擦?xí)岣咤懠隹诔杀荆档透偁幜Γ瑫r也會導(dǎo)致海外對我國鍛件出口需求減少。目前我接觸的部分企業(yè)，最近出口業(yè)務(wù)均有較大程度下降。

(2)制造業(yè)回流不僅會影響海外企業(yè)在我國的投資，影響行業(yè)發(fā)展的資金，同時一些給歐美供貨的國內(nèi)企業(yè)要想繼續(xù)留在歐美市場，就得去海外投資建廠，導(dǎo)致資金外流。

(3)先進技術(shù)的引進也會受影響，從而減緩我國行業(yè)技術(shù)的迭代速度。回流后，我們和海外先進企業(yè)交流機會減少，同時海外企業(yè)為了保持其技術(shù)的領(lǐng)先地位，勢必會在技術(shù)方面更加保密，阻止先進技術(shù)流入我國的速度。

但好在我國本土市場比較大，鍛造是一門歷史悠久的技術(shù)，我們和國外先進技術(shù)雖然有一些差距，但還不會達到行業(yè)卡脖子的程度。

“鍛造行業(yè)作為一個基礎(chǔ)制造行業(yè)，無論將來怎么發(fā)展，這個行業(yè)都不會消失，未來只是技術(shù)發(fā)展得越來越先進，只要跟上時代發(fā)展的步伐，及時進行技術(shù)管理各方各面的更迭，將來整個行業(yè)前景依然未來可期。”

大道不孤，眾行致遠(yuǎn)

未來要想發(fā)展更長遠(yuǎn)，還要在以下方面下功夫：

(1)鍛造行業(yè)人才培養(yǎng)。人才是未來長遠(yuǎn)發(fā)展第一要素，由于當(dāng)前其他行業(yè)的發(fā)展，加之鍛造行業(yè)本來工作環(huán)境相對較差，使得學(xué)習(xí)與鍛壓相關(guān)專業(yè)的人都不愿意從事本行業(yè)的工作，行業(yè)人才匱乏嚴(yán)重。所以第一要務(wù)是要培養(yǎng)行業(yè)人才，這點需要整個行業(yè)共同努力。

(2)仍要加強行業(yè)基礎(chǔ)研究，特別是材料與工藝的研究。鍛造最終的目標(biāo)是產(chǎn)品，產(chǎn)品是通過工藝實現(xiàn)的，所有的設(shè)備、產(chǎn)線都是為工藝服務(wù)的，所以在工藝方面還是要下力氣。

(3)自動化、數(shù)字化與智能化，這三化是未來發(fā)展的必由之路。未來人工成本也會越來越高，不能實現(xiàn)三化，不僅產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率都提不上來，將來行業(yè)成本也會越來越高，競爭力也會大幅度降低；此外如果不能實現(xiàn)這三化，行業(yè)環(huán)境也無法改善，進而吸引不了優(yōu)秀的人才進入行業(yè)中來，從而惡性循環(huán)，非常不利于行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

作為一名80 后科研工作從業(yè)者，金教授經(jīng)歷了中國鍛造從自信到不自信，再到重拾自信的心路歷程，他說，堅持炎黃子孫吃苦耐勞的精神底色、踐行科研報國的初心義不容辭。

他忙碌的身影不斷穿梭于書齋、研究室、工廠之間，毫無疑問，他正率領(lǐng)著年輕梯隊的科研團隊，書生意氣，揮斥方遒，步履鏗鏘地駕著產(chǎn)學(xué)研三駕馬車，在關(guān)乎國計民生的鍛造大業(yè)上，大道遠(yuǎn)行！