上海制造業(yè)的高端、智能升級是一塊硬骨頭，需要集聚產業(yè)、科研、人才最硬核的資源。遠離璀璨繁華的上海市中心的臨港正醞釀著一個個大手筆：這里正在制造全世界最大的船用曲軸、最大的風能發(fā)電葉片、全國首個國產的集成電路用300毫米大硅片、全國首臺自主知識產權的國產大飛機發(fā)動機。

為了支撐上海高端裝備產業(yè)和智能制造發(fā)展，2015年，上海交通大學組織精干團隊，告別學校教書科研事業(yè)，組建上海智能制造研究院，從此一支近200人的高精尖團隊扎根在臨港，開始了智能制造功能平臺的建設探索。2017年，以上海智能制造研究院為基礎，建設上海市智能制造研發(fā)與轉化功能型平臺，成為上海市首批獲準建設的研發(fā)與轉換的功能型平臺。近日，記者專門前往位于上海臨港科技城的上海智能制造研究院，獨家揭秘上海臨港智能制造硬核基地——上海智能制造研發(fā)與轉化功能型平臺。

上海市智能制造研發(fā)與轉化功能型平臺：

上海市智能制造研發(fā)與轉化功能型平臺擁有1.2萬平方米的研究場所和6萬平米產業(yè)化基地，是上海市首批研發(fā)與轉化功能型平臺之一。平臺為中小企業(yè)提供共性技術研發(fā)及應用、系統(tǒng)方案測試、成果轉化與產業(yè)化服務，旨在連接高校科研機構技術研發(fā)與上海臨港智能制造產業(yè)應用，打通知識-技術-產業(yè)之間的障礙與鏈路，帶動上海的高端裝備產業(yè)發(fā)展。

產業(yè)鴻溝不平何以顛覆？

產學研，在我國歷來是一個老大難。

科研人員“閉門造車”，埋頭于自己的研究，對研究成果轉化為現(xiàn)實的生產力缺乏動力，很多很好的科研成果由于缺少現(xiàn)實操作性而“凍結”在實驗室里。同時，活躍的中小企業(yè)普遍在技術驗證、孵化以及市場開發(fā)能力方面有限，非常渴求能融入大企業(yè)的生產鏈條中。

臨港，以新能源裝備、船舶關鍵件、海洋工程、汽車整車及零部件、工程機械、航空設備為代表的裝備制造企業(yè)需要成熟技術的培育。然而，產學研融合在經歷了無數次的分分合合之后，仍然是我國成為制造強國路程中的“攔路虎”。

上海智能制造研究院常務副院長習俊通

“臨港是上海智能制造的承載區(qū)，這里的企業(yè)以尖端制造業(yè)為主，工廠多、企業(yè)多，對高新技術的科技支撐需求也很多。”上海智能制造研究院常務副院長習俊通說。

基于上海交大氫燃料電池領域的技術研發(fā)成果與產業(yè)應用項目，畢業(yè)于上海交通大學從事精密制造研究的藍樹槐和李紅濤分別組建了上海治臻新能源裝備有限公司和上海治宸新能源科技有限公司。

上海治臻新能源裝備有限公司致力于燃料電池關鍵部件的研發(fā)與制造，是國內第一家燃料電池金屬極板專業(yè)制造企業(yè)。治臻新能源裝備建設的國內首條具有完全自主知識產權的金屬極板生產線，首次實現(xiàn)了高性能高精度金屬雙極板從構型設計到全工藝鏈加工的一體化交付能力，其產品在上汽集團、新源動力、中船重工、東方電氣、武漢理工等國內主要企業(yè)批量應用，已累計為客戶提供超過10萬副，占據國內燃料電池金屬極板市場90%以上。

上海治宸新能源科技有限公司成立于2017年12月，專注高密度燃料電池電堆研發(fā)、生產、銷售及總體方案。公司成立以來，已成功開發(fā)出30kW和60kW車用燃料電池電堆樣機，主要性能居國內領先；1.6kW小功率電堆系統(tǒng)及其無人機應用也已完成產品化開發(fā)，實現(xiàn)訂單銷售。在這個過程中，智能制造功能平臺及時跟蹤企業(yè)需求，為企業(yè)的發(fā)展在孵化、培育和共性技術等方面提供了大力支持。

將論文寫在車間里

汽車產業(yè)作為制造業(yè)中技術含量、智能化程度較高的代表，將成為智能制造重要的應用領域和突破口。然而，汽車動力總成等“心臟”所需的高端數控機床絕大部分被德國、日本等國外企業(yè)壟斷。而國產高端數控機床卻始終難以被國內汽車企業(yè)應用。原因何在？國內機床生產企業(yè)在精度保持性、加工可靠性、工藝適應性與產線集成性上與國外存在巨大差距。

2013年，上海交大校長、中國工程院院士林忠欽提出，在國內汽車生產需求和機床技術之間搭建一座橋梁，共同建設一條國產數控機床驗證線，按照汽車廠最嚴格的標準加工、試驗、反復提升，達到汽車廠要求后才可能應用。在這個過程中，科研人員也將按照工業(yè)界需求開展基礎和應用研究，“將論文寫在車間里”，培養(yǎng)出一批真正有助于我國制造業(yè)振興的科技人才。

打造一顆國產的汽車動力心臟

“要解決汽車動力‘心臟’卡脖子難題，只做研究、沒有自己的工藝裝備是不行的。有了國產化的機床、裝備、刀具等硬件，數據才能聯(lián)通，才能談智能制造。”上海交通大學科學技術發(fā)展研究院副院長金隼表示，國內汽車動力總成智能裝備幾乎全部依賴進口，而當前傳統(tǒng)汽車廠面臨著更新?lián)Q代的轉型時期，嚴重受制于人。

現(xiàn)場金隼向記者揭開了這條技術集成驗證線的面紗。

當工廠內所有的燈光關閉，在一片黑暗中，驗證線上的機器仍在有序運行。眼前一塊巨大的透明屏幕徐徐落下，一條汽車動力總成智能制造集成驗證線的動態(tài)演示躍然于幕布上：國產化導軌、國產化轉臺、國產化絲桿、國產化電主軸、國產化刀具、國產化數控系統(tǒng)依次登場，分別演示運作。立體庫出料，AGV上料，機械手自動識別，視覺識別工件種類及位置，安裝數據螺栓，桁架機器人抓取……自動化運作流程的特寫鏡頭在眼前依次掠過。刀具、夾具、機械手夾抓實現(xiàn)自動更換，6類38個傳感器實時監(jiān)測設備狀態(tài)提取各類加工數據實現(xiàn)遠程運維……一個無人的智慧工廠鳥瞰圖定格在屏幕上。

據金隼介紹，該驗證線可實現(xiàn)多品種規(guī)格產品共線制造的智能化全自動無人產線，可共線生產發(fā)動機、缸蓋、和變速箱閥體，可實現(xiàn)發(fā)動機缸蓋和閥體的全自動柔性實時換產，實現(xiàn)工藝、設備、物流的動態(tài)重構和全自動抽檢。

兩年來，通過上海智能制造功能平臺，在汽車動力總成高端智能制造、航空發(fā)動機測試驗證、燃料電池、輕合金材料、核電測試裝備方面培育出了智能制造的“五朵金花”。此外，這五朵碩大“金花”的周圍，產業(yè)鏈條上10家混合所有制公司成長的“小花”正在破繭而出。

2015年3月《中國制造2025》戰(zhàn)略出臺，一直到今天，智能制造被政府、企業(yè)、科研機構反復提及，制造業(yè)智能化、數字化轉型顯得無比熱鬧。但是在熱鬧的背后，國內卻鮮見把技術研發(fā)與產業(yè)應用相銜接真正形成自主掌握的智能生產能力。

全球智能制造最具顛覆性的創(chuàng)新樣板在哪里？在考察了德國Arena2036平臺時，上海智能制造研究院常務副院長習俊通看到那里的汽車生產線之后感到“非常震撼，顛覆傳統(tǒng)！個性化的訂單產生后，車間內AGV移動平臺上所有的物料、設備、夾具就像長了腿一樣自動進行生產重組，形成為個性化訂單產品訂制的一條生產線。”

習俊通認為，產品供給方式的變化要求生產組織方式能夠達到柔性、重組，設備移載則要求技術上的空間定位、位置跟蹤、視覺識別等跟得上生產組織方式的變化。而國內產業(yè)應用的共性技術依然薄弱。“智能制造涉及制造、信息等多個技術領域。一個企業(yè)覆蓋所有的環(huán)節(jié)是有困難的，必須通過集成方式來綜合解決。”習俊通說。

智能制造從云端落到地面

受德國智能制造技術與產業(yè)研究模式的啟發(fā)，上海交通大學與德國弗勞恩霍夫協(xié)會生產與自動化研究所合作在臨港建立了國內首個官方授權的中德智能制造項目中心，將可變拓撲裝配線增強現(xiàn)實車間規(guī)劃、數字孿生、互動操作系統(tǒng)、人機互融式制造等未來技術應用，集成于一條全球領先的智能制造示范線，全面詮釋智造概念，展現(xiàn)未來車間場景，推動最先進的智能制造技術向工業(yè)界轉移。

“無處不在的傳感器，無處不在的數據，無處不在的人機交互，展示未來生產車間，體驗人機環(huán)境互動，讓企業(yè)真切感受未來智能制造的技術要素、產品供給模式和生產組織方式。企業(yè)可根據技術要素結合自身的實際生產場景向研究院提出技術研發(fā)需求”，這是中德智能制造示范中心的宗旨。

為了能讓智能制造真正落到實處，平臺圍繞智能制造機器人及應用系統(tǒng)、工藝與大數據、智能運行維護與云平臺等關鍵技術領域建立了智能步行作業(yè)機器人、智能產品設計與材料制備、智能汽車電子控制技術、智能制造工藝與裝備、智能維護與健康監(jiān)控、智能傳感與物聯(lián)、智能生產系統(tǒng)7個專用技術研究中心，為企業(yè)智能制造共性技術需求加快其應用落地。

功能平臺讓智能制造技術從模糊的概念云端，結合企業(yè)應用需求，變成看得見、摸得著的實際場景，把技術的種子撒在了臨港。

解決人才、技術、產業(yè)、體制機制難題

“模式創(chuàng)新為先，技術創(chuàng)新為源，產業(yè)應用為本，打通知識、技術、產業(yè)之間的障礙和鏈路。”這是上海智能制造功能平臺對自己的定位。

“模式創(chuàng)新為先”是指“平臺+項目公司”的模式實現(xiàn)團隊來源多元化、資金來源多元化，積極申請政府資金、廣泛吸納風險投資，管理團隊入股。“創(chuàng)新技術為源”就是遴選研發(fā)技術，選擇學校最具實力和產業(yè)應用前景的項目進入平臺轉化產業(yè)化；“產業(yè)應用為本”就是轉化項目目標要明確，3-5年內要有明確的市場應用需求，能夠產業(yè)化。

產業(yè)化平臺如果沒有合理的激勵機制也無法長久維持。平臺為孵化出的混合所有制企業(yè)設計了股權架構。混合所有制公司由項目團隊發(fā)起，團隊持股比例一般不低于60%；平臺公司持股不高于15%，其他股份開放給市場和社會主體。這樣的股權架構確保了創(chuàng)始團隊的經營主導權，同時又能夠充分調動研究院、平臺公司的優(yōu)勢資源。

打通智能制造技術與產業(yè)之間的“天塹”既需要科學研究人才，更需要產業(yè)背景的人才。上海智能制造功能平臺180多人組成的運營團隊中，來自產業(yè)層面的人才占三分之一。上海治宸新能源科技總經理李紅濤博士2007年畢業(yè)于上海交大，之后在GE、西門子世界五百強企業(yè)從事高精度先進制造科研工作。習俊通在李紅濤的身上看到了產業(yè)人才的優(yōu)勢，“經過大企業(yè)的歷練，他們擁有獨特的科研團隊協(xié)調和項目團隊管理能力。這種制度化、規(guī)范化的管理在技術產業(yè)化過程中非常重要。”

智造土地上“花團錦簇”

在體制機制的創(chuàng)新下，打通技術與產業(yè)之間的這道天塹，智能制造技術通向航空航天、汽車制造、新能源汽車、核電裝備等領域的閘門被拉開。兩年來，通過上海智能制造功能平臺，在汽車動力總成高端智能制造、航空發(fā)動機測試驗證、燃料電池、輕合金材料、核電測試裝備方面培育出了智能制造的“五朵金花”。

其中，民用航空發(fā)動機測試驗證中心項目率先建成國際先進水平的民用航空發(fā)動機、重型燃氣輪機測試驗證中心，將與中國航發(fā)緊密協(xié)同，共建“葉輪機氣動傳熱聯(lián)合UTC”，合作研制CJ1000AX 復合材料風扇，合作開展CJ1000AX 和CJ2000 增壓級實驗驗證。

汽車動力總成高端加工裝備國產化與智能制造系統(tǒng)驗證示范基地項目突破我國汽車工業(yè)動力總成高端數控加工裝備國產化的瓶頸，帶動數控系統(tǒng)、功能部件、機器人、大數據等產業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，形成我國汽車行業(yè)高端數控加工與智能制造技術產業(yè)化應用的示范標桿。

此外，燃料電池金屬極板制造項目是國內第一家燃料電池金屬極板專業(yè)制造企業(yè)，打破了國外公司的壟斷。目前，正在建設國內首條具有完全自主知識產權的金屬極板生產線。核電裝備測試驗證基地項目為小型智能反應堆以及第四代核能系統(tǒng)原創(chuàng)性技術提供孵化器和驗證平臺，為國內外核電研發(fā)機構和核電裝備制造商提供裝備測試驗證技術服務，是我國核電型號、產品的重要研發(fā)驗證載體。輕合金材料及制品智能熱制造項目首期將引入鎂氫能源大航程無人機、復合材料環(huán)保回收、關重件綠色智能鑄造、智能旋壓技術與裝備、可降解鎂基醫(yī)用耗材等五個子項目，逐步成立項目公司進行企業(yè)化運營。

除了上述“五朵金花”以外，交大臨港智能制造科技成果轉化平臺還在推進燃料電池膜電極、燃料電池系統(tǒng)總成、無人智能制造車間、巡檢與處置機器人、智能制造實訓裝備等一系列新興項目產業(yè)化。同時，臨港集團正在與中科院、復旦大學、華師大積極合作，建設類似產學研融合和轉化平臺，爭取孵化、轉化和產業(yè)化更多高校優(yōu)質科研項目，支撐臨港科創(chuàng)中心主體承載區(qū)建設和世界級卓越園區(qū)發(fā)展。

上海交大、臨港集團與上汽集團合作在氫能燃料電池智能制造產業(yè)鏈上培育出4家混合制股份結構公司，這是平臺“五朵金花”周圍破繭而出的“小花”。由上海交通大學提供基礎理論與科學問題研究，上海智能制造功能平臺提供制造工藝與裝備研究，上汽集團采購燃料電池關鍵構件，形成固態(tài)儲氫材料、極電與電碓、高效膜電極、系統(tǒng)集成的產業(yè)鏈條。

汗水在這里播撒，智慧在這里開花。上海市智能制造研發(fā)與轉化功能型平臺，踩著時代的步伐，鏈接著研發(fā)和產業(yè)，在臨港這塊土地演繹著異樣的精彩。

來源：【科way微信】探秘上海臨港智能制造 “硬核基地”（上）

          【科way微信】探秘上海臨港智能制造 “硬核基地”（下）