探索深度融合的產學研模式助力中國智造
——訪南京航空航天大學無錫研究院院長唐敦兵教授

文/本刊記者 趙皎云

在服務地方經濟、加強產學研合作的背景下，南航無錫研究院應運而生。研究院一經設立便明確了“新型研發機構”的定位，立足企業服務，充分鏈接地方經濟導向、高校科研實踐、企業關鍵核心技術攻關的需求，在校企合作、產教融合、學科建設、人才培養方面取得了卓有成效的成果。

2021年5月30日，在我國的第五個“全國科技者工作日”來臨之際，南京航空航天大學無錫研究院（簡稱“南航無錫研究院”）公布多項產學研科技創新成果，吸引了業界的廣泛關注。

據悉，南航無錫研究院從2017年正式投入運營，至今已經建立23個實驗室，簽約產學研項目合同107項，通過卓有成效的嘗試，補給學校學科建設，校地協同育人，創新研究生工程實踐培養模式，服務地方產業發展，在成功開展產學研合作的基礎上進一步打造了“新型研發機構”的樣板。

南航無錫研究院

近日，本刊記者專訪了南京航空航天大學無錫研究院院長唐敦兵教授，請他為我們介紹高校探索產學研協同創新模式的豐碩成果和寶貴經驗。

南航無錫研究院院長唐敦兵教授

唐敦兵教授是南京航空航天大學于2005年12月從海外引進的優秀人才，2002～2005年先后在德國著名高校亞琛工業大學和英國Cranfield University從事研究工作。回國后，唐敦兵教授主持了包括國家重點研發計劃、國家自然科學基金、江蘇杰出青年基金、江蘇省重點研發計劃、江蘇省重大科技成果轉化資金等30多個重要項目，科研成果顯著，獲國家和省部級科研獎勵4項。唐敦兵教授曾任南京航空航天大學科技部副部長（分管產學研工作）和機電學院副院長（分管科研工作），目前擔任南航無錫研究院院長。

市場導向下的應運而生

據唐敦兵教授介紹，之所以選擇在無錫落戶是因為南航和無錫一直有較好的產學研合作基礎，南航在十幾年前就與當地的企業開展科研合作，為企業解決技術難題。同時，洛社鎮是無錫市惠山區的制造重鎮，制造業被作為當地的立鎮之本、興鎮之器、強鎮之基。資料顯示，在2007年以前，惠山區冶金、印染、紡織、機械四大傳統產業占工業產值90%以上，并且當地近萬家工業企業中，超過90%是規模以下的中小企業，為了解決產業結構偏重，環境壓力大；企業規模整體偏小，實力偏弱等問題，當地政府開創性的構建了“一鎮一院一產業”產學研模式，有針對性地引進與當地產業契合度高的科研院校，目標是通過智能技術改造，全面提升洛社制造業企業的發展水平。

在此背景下，2014年11月，南京航空航天大學、無錫市惠山區人民政府、惠山區洛社鎮人民政府三方共同籌建南航無錫研究院。這其中，由地方政府提供辦公場地和專項資金扶持無錫研究院的發展，南京航空航天大學為研究院的發展輸出科研團隊并提供科技資源，研究院整合并導入各項外部資源，豐富自身發展。無錫研究院作為南京航空航天大學外派的產學研平臺，依托南京航空航天大學雄厚的科學技術、齊全的科研資源，為社會提供全面的技術服務，成為科技成果轉化的推進劑和催化劑。

2016年10月12日，南航無錫研究院揭牌成立。2018年以來，南航無錫研究院積極響應無錫惠山區經信局組織的企業智能化改造診斷服務行動，依托智能制造、精密制造、微納制造、工業在線檢測、電力電子領域五大研發服務平臺，組建了教授領銜，專業教師、研究生、工程師共30余人參與專業咨詢團隊，為當地企業開展智能化改造診斷服務，目前已為無錫市惠山區60多家企業實施了智能化改造診斷服務，在當地所屬服務領域市場占有率達40%。

明確定位 精準對接

談及南航無錫研究院的產學研探索經驗，唐敦兵教授認為有幾個關鍵因素：首先，明確定位，南航無錫研究院是一個以智能制造為方向，專門為中小企業提供技術轉移轉化的新型研發機構；其次，在體制上，南航無錫研究院是一家獨立事業法人單位，完全市場化運作，根據項目自主招聘工程師，徹底改變了以往產學研只有高校老師和學生參與的做法；第三，以工程化的方式開展工作，形成特定組織氛圍，專注科技服務及技術成果轉移轉化。

基于明確的市場需求和發展定位，南航無錫研究院一經設立便項目不斷。2016年，南航無錫研究院與當地一家新能源專用設備研發制造企業——無錫斯達新能源科技股份有限公司（簡稱“斯達科技”）開展了一項名為“固結磨料研磨墊”的技術研發項目。據唐敦兵教授介紹，該產品主要用于手機玻璃面板的打磨、拋光，由于手機玻璃面板硬度非常高，因此對研磨墊的材料工藝要求較高。一直以來，這類耗材在市場上長期被美國3M公司所壟斷。而南航對該類材料的相關原理其實早有積淀，南航機電學院團隊在精密超精密研磨拋光領域有十幾年的基礎研究，利用無錫研究院的實驗室條件，南航團隊和斯達科技建立了聯合實驗室，通過三年多的持續研發投入，不斷進行試驗迭代和驗證，最終在2018年將所研發的技術轉化成產品，成功替代美國3M公司，斯達科技也成為富士康公司供應商。

同時，在與斯達科技的產學研合作中，南航無錫研究院的體制機制也得到快速完善，促使南航無錫研究院的團隊成員在項目實踐中進一步凝練和解決科學問題，促進高校基礎理論的研究和科研成果體系的搭建。

隨后，與美的洗衣機事業部（無錫小天鵝股份有限公司）的合作再一次夯實了南航無錫研究院產學研結合發展的實踐之路。據唐敦兵教授介紹，在洗衣機出貨之前，需要對表面劃痕、凹坑、端差、縫隙等進行全面的檢測，而以往都是靠人眼完成。為了解決洗衣機質量檢測智能化的技術難題，南航無錫研究院的碩士、博士團隊歷時5個多月，最終利用CPU和GPU（Graphic Processing Unit，圖形處理器）組合的方式，實現在5秒內完成39臺相機的圖像采集、數據處理和檢測識別工作，成果很快投入企業生產，大大提高了檢測效率和產品合格率。值得一提的是，這個項目中的硬件設計和軟件編寫全部是由南航無錫研究院的科研團隊自主完成，在此項目的實施過程中學生的研發能力和動手能力得到了飛躍式提升。

在南航無錫研究院，師生從了解需求、落實方案直至項目落地實施全流程參與合作項目，實現企業技術進步和高校人才培養的同步提升。“這些研究生和博士生通過與工程師的合作，在工程實踐應用中不斷提高自身的創新素養、實踐能力及綜合素質。”唐敦兵教授說道。

找準落點 不斷創新

除了精密制造，智能制造也是南航無錫研究院的重點關注領域，并對接國家重大戰略需求,著力攻克關鍵核心技術，承接了中國商飛的5G全連接數字孿生工廠等項目。

在中國商飛的5G全連接數字孿生工廠項目中，南航無錫研究院對生產C919的多個廠房、上百臺主機設備和人員進行全方位仿真，利用5G技術，在虛擬空間中實時反映設備、人員的動態。管理者可以通過屏幕，在辦公室就能清楚掌握物料運轉、設備運作，甚至每個公認的軌跡狀態。這一項目也成功入選工信部試點示范工業互聯網標桿工廠項目。目前，這套系統還在奇瑞汽車、濟南地鐵等多家企業實現應用。

智能制造研究室

數字孿生系統

不僅在智能制造領域，南航無錫研究院在智能裝備領域也頗有建樹。2020年12月，全球首列時速350公里高速貨運動車組在河北唐山正式下線，其中的關鍵核心技術正是南航無錫研究院研發的全自動智能裝卸貨運系統。據了解，高速貨運動車組以我國時速350公里高速動車組平臺為基礎，突破了承載系統、走行系統、智能化裝卸設備、快速裝卸等多項軌道交通貨運快速化關鍵技術，首創高速貨運列車大開度裝載門、標準集裝器譜系化產品及模塊化貨運專用地板等全系列裝卸設備，顯著提升裝卸作業效率，實現了大載重、大容積、快速裝卸及貨物在途管理。該項目的實施開啟了高鐵貨運新模式，為提高我國鐵路物流水平做出貢獻。值得一提的是，在中車集團“高鐵全自動智能裝卸貨運系統”項目招投標中，南航無錫研究院的方案力克德國西門子、日本發那科等強大對手中標。

此外，為了切實解決制造企業在實現智能化升級過程中設備種類多、通訊接口繁雜、設備可開發性差、新老型號交替使用等諸多問題，目前南航無錫研究院智能制造技術與裝備課題組正在探索一項“智能模塊（接口）技術”，將加工設備和物流設備在系統中看作一個獨立的個體，通過網絡，個體與個體之間可以進行信息交互，以協商的方式完成任務工件的加工。最終的應用目標是降低自動化工廠升級改造為智能工廠的難度，實現系統和流程的簡化。

自動化物流裝備研究室

智能化洗衣機質量檢測系統

成功打造“新型研究機構”

在采訪過程中，唐敦兵教授反復提到了“新型研發機構”一詞。無疑，南航無錫研究院在踐行新型研發機構方面做出了有益嘗試。

資料顯示，2019年，為深入實施創新驅動發展戰略，推動新型研發機構健康有序發展，提升國家創新體系整體效能，科技部制定并發布《關于促進新型研發機構發展的指導意見》，明確了新型研發機構的定義、條件和發展原則，以及一系列支持舉措，為新型研發機構發展指明了方向。其中指出，新型研發機構聚焦科技創新需求，主要從事科學研究、技術創新和研發服務，投資主體多元化、管理制度現代化、運行機制市場化、用人機制靈活的獨立法人機構，可依法注冊為科技類民辦非企業單位（社會服務機構）、事業單位和企業。新型研發機構以知識探索和技術創新作為主要活動，通過體制機制和服務創新，在開展科技研發、加速成果轉化、培育創新人才、建設創新文化等方面取得顯著的進展。引導和培育新型研發機構發展壯大，對于加快我國科技體制改革、完善國家創新體系具有重要意義。

目前，南京航空航天大學對無錫研究院的建設提供全力支持，派出了來自機械工程、電力電子、自動化、能源動力等多個學科的14個科研團隊，組建智能制造技術與裝備中心、大規模三維測量與計算中心、超精密加工技術中心、磁懸浮及振動控制技術中心、精密超精密研磨拋光技術中心、無線感知研究中心、新型超硬材料研究中心、壓電/電磁符合宏微精密驅動技術中心、現代測試技術中心、電力電子研究中心、CPS系統核心技術中心、數字化與智能化工廠研究中心、高效動力驅動研究中心、結構健康監測與智能診斷技術中心等研究機構，重點在智能制造、精密制造、新能源、新材料、物聯網、信息技術等產業領域與合作單位聯合開展技術攻關和開發、成果轉化、平臺共建、人才合作與交流等工作。

截至2020年底，研究院累計簽約產學研項目合同107項，合同額達5020萬元，縱向經費累計約4800萬元；累計申請發明專利100件、實用新型專利25件，授權發明專利25件、實用新型專利26件、軟件著作權5件。

對于南航無錫研究院下一步的發展方向，唐敦兵教授表示，研究院將在進一步加強現有科技成果轉移轉化和技術推廣的同時，持續探索一些前瞻性的應用技術研究，打造高層次人才引進平臺和高新技術企業孵化平臺，助推地方經濟高質量發展。