2014年,高档重型机床产业技术创新战略联盟在科技部的关心以及联盟试点联络小组的指导下,紧密围绕提升重型机床产业自主创新能力、推动产业技术发展的目标,开展了一系列产业咨询服务、技术交流及人才培训、项目研发等活动,加速推进了联盟的健康发展。
一、联盟基本情况
高档重型机床产业技术创新战略联盟(以下简称“联盟”)是在国家科技部的指导下,2010年8月由武汉重型机床集团有限公司联合上海重型机床厂有限公司、青海华鼎重型机床有限责任公司、中国第二重型机械集团公司、东方汽轮机有限公司、华中科技大学、湖南大学、华工制造装备数字化国家工程中心有限公司等共7家单位自愿组成的“产学研用”相结合的技术创新体系,于2011年10月申报、2012年5月获国家科技部的批准为国家试点联盟,其中企业单位5家、高校2家、国家工程中心1家,于2012年11月和2014年5月分别召开了首届理事会第一次会议和第二次会议。武汉重型机床集团有限公司为首届理事会理事长单位,武重集团公司董事长担任联盟理事长,上海重型机床厂有限公司等7家单位为理事单位,并成立了联盟专家委员会。重型机床联盟依托理事长单位武重集团建立了联盟秘书处,现有秘书长一人,副秘书长两人,秘书长为武重集团科技管理部张辉副部长,副秘书长分别为华中科技大学彭芳喻教授及湖南大学熊万里教授。
近两年来,联盟成员共同承担了“大型高精度平面加工数字化车间工艺技术研究”、“重型数控机床关键共性技术创新能力平台”、“重型卧式车铣复合加工中心”、“重型机床可靠性评价与试验方法研究”等多项国家科技重大专项项目,开展高档数控重型机床关键共性技术的研究和整机装备的研发,其中“重型卧式车铣复合加工中心”较好的完成了研究任务,进行了样机试制,并经试验验证具有较高的可靠性和稳定性,实现了成果转化。
二、联盟的创新活动及效果
1、组织编写产业技术创新支撑体系研究报告
从2013年7月开始,重型机床联盟与中国一重集团、东方电气集团共同承担了中国工程院重大咨询项目《我国工业领域产业技术创新支撑体系建设研究》子专题《重型装备产业技术创新支撑体系建设研究》的编写工作。重型机床联盟从全国有关重型机床企业、高校和研究所组织专家成立了研究报告编写组,并于2013年9月在齐齐哈尔中国一重集团召开了编写组会议,2014年2月完成了研究报告初稿——“重型机床产业技术创新支撑体系建设专题研究报告”的编写。
2、完成国家科技部关于2013年度试点联盟的评估工作
2013年11月,国家科技部对全国产业技术创新战略联盟开展了评估工作,重型机床联盟也在此次评估的范围之内。在时间紧、任务重的情况下,联盟理事长单位武重集团高度重视,紧密配合,请各成员单位提供相关数据、填报调查问卷等,从创新活动、创新绩效、服务产业,运行管理、利益保障等方面对联盟近三年的工作和取得的成效进行评估,并提供必要的证明材料。秘书处在汇总各成员单位数据和材料的基础上,编写成联盟自评估报告,于2014年1月中旬报国家科技部相关部门。
3、召开了重型机床产业技术创新支撑体系建设研讨会
重型机床联盟于2014年4月在武汉召开了重型机床产业技术创新支撑体系建设公开研讨会,本次开放式研讨会邀请了业内多名我国重型机床制造领域的专家、学者、企业领导出席了会议。会议重点围绕“重构我国重型机床产业技术创新支撑体系”议题进行了研讨,分析了重型机床产业发展现状和特点,检视了产业技术创新支撑体系现状和问题,并对课题研究成果、主要观点及如何重构我国重型机床产业技术创新支撑体系进行了研讨和论证。会议还对德国、意大利重型机床产业技术创新体系进行了学习型研讨。
4、召开了联盟第一届二次理事会会议
2014年5月,联盟理事长单位武重集团主持召开了联盟一届二次理事会,会上总结了上一年度的联盟工作,并对今后的研究工作计划进行了安排部署。联盟依托单位武重集团紧扣该联盟的建设目标,紧抓“产学研用结合,核心技术突破”这条主线,进行了卓有成效的工作,取得了多项关键技术突破,如工作台径向静压轴承和静压卸荷导轨技术、机床热变形及其补偿技术、重型数控滚齿机传动误差补偿技术、超重型高精度静压主轴箱技术等,未来将继续致力于重型机床行业关键核心技术和基础公性技术的研究,并应用于产品的开发,提升了产业核心技术竞争力和产业创新效率。
5、参加“我国工业领域产业技术创新支撑体系建设研究”项目三次中期汇报
根据“我国工业领域产业技术创新支撑体系建设研究”项目的进度安排,结合各课题(专题)研究进展情况,项目办于2014年2月开始分三批在北京组织召开中期汇报会。项目负责人、中国工程院原副院长干勇院士和重庆市科委主任钟志华院士,项目总协调人、科技部李新男巡视员,中国工程院一局王振海副局长等有关部门领导及特邀专家、课题组负责人、执笔人等共150多人次参加了会议。本项目四个课题的24个专题(子专题)汇报了研究进展和成果。重型机床联盟承担的“重型机床产业技术创新支撑体系建设研究”项目于2014年6月、2014年9月、2014年12月分三次由联盟秘书长进行了汇报,汇报内容得到了项目办的肯定。
6、组织成员单位联合开展国家科技重大专项研究
联盟成员单位武重集团、华中科技大学、中国二重集团共同承担了2014国家科技重大专项“重型机床可靠性评价与试验方法研究”项目,积极开展了可靠性保障技术研究及试验台的制造,联盟成员共同承担了整机及关键零部件系统的研发,每个季度召开季度例会,开展技术讨论和协调研发进度,重型机床联盟秘书处积极参与季度例会的组织和协调。
7、组织开展技术交流与培训学习
在开展重大专项项目研究的同时,重型机床联盟还邀请了湖南大学设计艺术学院院长何人可教授进行“外观设计技术”交流讲座、湖南大学熊万里教授进行静压轴承技术的研究技术讲座;邀请华中科技大学段正澄院士进行高精度静压主轴系统及大型曲轴随动磨削技术讲座;邀请杭州机床集团总经理孙益民进行“数控重型机床发展趋势”交流讲座;组织机械行业内相关企业在武重集团召开“高档数控机床关键技术讲座与重点领域应用交流会”,邀请华中数控陈吉红教授进行数控技术发展趋势与创新交流讲座、浙江大学谭建荣进行数字化设计技术交流讲座、上海电气机床企业吴晓建总工程师进行精密磨削关键技术讲座;邀请华中科技大学李培根院士,根据对“中国制造2025”及“德国工业4.0”等政策分析,进行“企业数字化与智能制造若干问题”专题讲座等。
8、完成联盟成员的产学研合作项目
联盟成员单位武重集团与华中科技大学的产学研项目《车铣复合加工中心》完成了既定研究任务,进行了样机试制。合作过程中,双方科研人员以飞机起落架为具体的加工对象,根据我国飞机制造对起落架的现实需求和发展趋势,在此基础上提出了车铣复合加工中心整机总体方案,并对新型车铣复合刀架结构技术、面向新型车铣复合加工中心的现代设计理论和方法、面向航空难加工零件的现代智能化控制技术、面向航空难加工零件车铣复合加工的现代加工工艺与编程技术等进行了研究,研制出具有大扭矩、高速切削,高刚度,高精度,高效率,并具有较高的可靠性和稳定性的车铣复合加工中心。
9、国家科技重大专项项目研究取得硕果
联盟参与的国家科技重大专项课题“重型数控机床关键共性技术创新能力平台”取得了阶段性成果,通过了中期检查,该项目在研究过程中提出了重型机床地基基础的技术要求与质量判定方法、地基质量检测方法等两项规范,通过本构关系验证实验,得出了加筋层、基础形状等因素对基础最大变形值、刀尖点最大振幅等的影响规律;提出了重型机床大尺度的平面度、平行度、垂直度、定位精度和重复定位精度的新型测量方法,并对其进行了初步的验证;对重型机床的几何误差进行了理论建模及分析,对重型机床重力变形进行了静力学仿真,并给出了基于有限差分法的横梁反变形曲线。
10、重型机床产业技术创新支撑体系建设研究报告完成
2015年2月,根据创新体系项目办的工作部署,重型机床联盟在完成三次中期汇报以及修改后,最终形成了近5万字的专题研究报告、2万字的报告摘要和60篇幅的汇报PPT等结题材料,上报给了项目组,圆满完成了该次项目的研究任务,具备了向国务院进行专报的条件。
三、联盟科技创新成果的转化
重型机床联盟依托理事长单位武重集团的管理资源,精简高效地开展各项工作,联盟发展紧紧重型机床产业的技术特征,统一指挥,在企业、高校间积极开展技术交流及合作,统一布局,优势互补,资源共享,发挥产学研合作优势,不断推动联盟成员内部的创新成果转化,不断带动我国重型机床产业的发展。具体如下:
1、CKX53280超重型数控单柱移动立式铣车床
联盟成员单位武重集团和华中科技大学联合申报的国家重大专项超重型数控单柱移动立式铣车床,机床最大加工直径达28米,最大承重800吨,最大加工高度13米,具有车、铣、镗、磨等功能。可满足我国百万千瓦级压水堆核电堆心吊篮、蒸汽发生器、水轮机转轮体、超大吨位全旋转起重船的旋转支承等重点行业超大超高超重回转类关键零件的车、铣、镗、磨复合加工要求。目前该主机研发成功,并在用户投入使用,为用户创造了巨大的经济效益。
2、测控一体化轨道交通车辆数控不落轮对加工装备
该项目是2014年湖北省重大科技创新计划项目。联盟研发的测控一体化轨道交通车辆数控不落轮对加工装备是一种智能制造装备,通过自行研发的轮对自动检测、轮对自动抬起定心、摩擦驱动轮浮起等技术,实现了轨道交通车辆在不拆卸任何部件的条件下,完成对轮对的自动检测、自动型面加工策略及参数优化、自动加工及结果评估,并实现远程监控。该项目的相关研究任务已经完成,目前正在进行成果转化及产业化推广。
3、高速双柱立式车削加工中心CHSA5250X40/50
高速双柱立式车削加工中心CHSA5250X40/50,为联盟理事长单位武重集团新开发的高速立车产品,工作台转速提高到原来的2倍,X/Z轴重复定位精度0.01,C轴定位精度±3″。机床底座工作台采用了高速精密静压支撑技术,承载能力大、转速高、运行平稳,机床具备自动换刀,工件自动检测、刀具自动检测等功能。机床具有高精、高效、操作性及宜人性等特点,满足用户需求。目前产品已出口印度,用户反映良好。
4、卧式车铣复合加工中心WHLG120x35
该项目是武重承担的国家科技重大专项及省开发区科技项目研发成果,机床转速高、精度高、复合化程度高。主要用于航空领域的飞机起落架、船舶领域的曲轴、发电机转子、汽轮机叶轮等复杂零件的加工。机床铣主轴转速为3200rpm,加工主轴颈的直线度0.01mm、平行度0.15/1000mm、圆度 0.015mm,刀库可容纳40至90把不等刀具。机床具有五轴联动、自动更换附件、自动换刀、工件自动检测与补偿等功能,可实现一次装夹完成工件的车、铣、镗、钻、磨等全工序的复合加工,满足用户的高精、高效加工要求。
四、联盟运行中存在的问题
1、联盟不是法人单位,主要依托理事长的各类资源单位开展工作,受理事长单位的牵制也较多,无法独立承担责任和义务,削弱了联盟作用的发挥。
2、目前联盟内部产学研围绕项目进行的短期合作较多,为企业服务的团队也趋向个体化,流动性强,导致对相关技术领域缺乏长期的跟踪和研究,不利于解决制约产业发展的重大技术问题。联盟内部大学和企业以及企业和企业合作关系仍然比较松散。
3、联盟制度化和规范化建设不够完善,秘书处人员较少且工作地点分散,日常开展工作不易进行,未能有效推动联盟理事会、专家技术委员会的运行。联盟理事大会应进一步探讨联盟未来发展模式,推进联盟的组织化、制度化、规范化等问题的解决。
五、下一步工作计划
1、继续组织实施国家科技重大专项任务申报,继续开展国家、省、市科技项目研究,提升产业创新能力
组织实施好“大型高精度平面加工数字化车间工艺技术研究及示范”国家科技重大专项,推进数字化车间在重型机床领域的发展应用,为现代先进制造装备提供技术支撑;组织实施好“重型卧式车铣复合加工装备研发及其产业化”、“测控一体化轨道交通车辆数控不落轮对加工装备”项目技术推广应用。
2、积极推进联盟成员单位的相互合作,形成上下游供应链
为了更好地发挥重型机床产业技术创新战略联盟在行业中的引领作用,形成优势互补,优化创新资源要素,突破行业技术难关,要不断加强联盟成员间的相互合作,资源共享,形成产业链技术创新支持平台。联盟将积极邀请用户行业代表以及上游功能部件代表,加入到重型机床产业技术创新战略联盟,促进重型机床整体行业的共同发展,同时通过分工协作,建立完整的重型机床产业关键技术研发体系和关键零部件供应链体系。
3、发挥联盟的产学研用合作优势,研发完成完整的重型机床系列产品,支撑我国装备制造业的发展
联盟进一步与相关高校和科研院所合作,利用其科研能力和人才队伍,致力于前瞻技术、共性技术和基础技术的研究,深入研究重点行业用户典型技术与工艺发展趋势,不断提高机床的加工效率和客户工艺适应性,以满足个性化需求,开发和研制出更符合实际需要的多功能复合加工高档数控机床新产品,更好地为用户服务。
4、尽快完成重型机床联盟网站的建立,定期在科技部网站上报道联盟的重大实施事件,支持科技部针对联盟运行等相关信息采集。