[本站讯]制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。党的十九大报告提出要“加快建设制造强国,加快发展先进制造业”。如何在激烈的国际竞争中脱颖而出,实现弯道超车;如何取得第四次工业革命的领跑权,是中国制造业一直致力攻克的问题。而作为我国的制造业大省,推动“山东制造”向“山东创造”“山东智造”跃升,也是山东省一直绰力解决的问题。2017年《山东省政府工作报告》中,多次提到如何推动制造业发展,如“积极创建制造业创新中心”“落实中国制造2025山东行动纲要”“大力发展智能制造和高端装备,加快关键核心技术研发推广”,等等。
加快推进新旧动能转换是山东省的一项大工程,在这个工程建设过程中,山东大学与山东省同心同向,吹响了“服务山东战略就是服务国家战略、服务山东发展就是服务国家发展、扎根齐鲁大地就是扎根中国大地”的号角,依托自身的科研与人才优势,在助力传统产业转型升级、推动培育新动能、促进工业化与信息化深度融合、探索“政产学研金介用”一体化平台建设、以人才支持搭建产学研合作桥梁等各方面持续贡献着智慧和力量。本期服务山东报道,我们将聚焦山东大学在服务“智造山东”中的行动与贡献。
技术攻关助力产业转型升级
当前,山东传统产业占整个经济总量的70%,传统产业中,又有70%的产业为重化工。在推动新旧动能转换的过程中,进一步加大技术投入,推动产业提质增效、降低能耗和污染,推动传统产业“老树发新芽”,无疑是提升传统动能比较优势的必由之路。山东大学深植齐鲁大地,与省内多领域、多行业保持着长期的合作关系,通过技术转移、校企合作、技术服务等多种方式,不仅为企业节能降耗、转型升级提供了技术支持,而且在基础研究与实际应用结合的过程中提升了自身的科研水平,真正实现了产学研用的对接融合。
“我们研究所从我的老师那一辈就很重视与企业的合作以及服务山东的工作。”“我们与很多企业都有十多年的长期合作关系,也很了解本专业领域内省内企业的技术水平、产品优势和技术需求;同时,研究所的发展也离不开企业的支持。”山东大学材料学院塑性成形与模具技术研究所赵国群教授说。在赵国群教授看来,新旧动能转换既来自新技术、新业态、新模式,也来自传统产业的改造升级,二者相辅相成。通过技术创新,使传统动能不断调整、改造和升级,工业结构得以优化,降低能耗和控制污染,产品结构与质量更优,技术含量更高,产业增加值进一步提高,是传统产业结构升级改造的主要任务。新旧动能转换的目的之一就是为了把高耗能、高污染的东西去掉,通过科技创新促进能源的高效利用,达到节省能源和材料、降低污染、缩短工艺流程、提高产品质量的目的。赵国群教授团队的“快速热循环注塑成形技术开发及产业化”项目就是对这句话最好的诠释。团队与海信集团开展项目合作,研发出的快速热循环高光注塑成型技术及其工艺、模具与装备,解决了因熔体温度与模具温度差异较大而造成的一系列注塑缺陷,节省了多道工序,塑件表面达到镜面效果,注塑后的塑件产品可直接用于最终装配,实现了短流程、无污染、高品质、低成本的注塑生产。成果在海信集团等单位获得广泛应用,构建了多条高光注塑生产线,开发出50余种高光注塑件,年产高光塑件200余万件,同时,研制的快速热循环高光模具出口日、韩、俄、印度等14个国家的相关企业,其中包括三星、LG、夏普、松下等国际知名公司,为聚合物材料加工提供了一种新的短流程绿色注塑技术。
|
|
山东省在轨道交通装备产业方面优势明显,南车青岛四方是我国制造高速动车组的主要基地之一,铝合金材料制备与加工也是山东省的优势产业之一。山东大学较早开展了铝合金型材挤压技术及其在轨道交通上的应用研究。早在2006年,国家开始启动高速轨道交通系统建设时,赵国群教授团队就与龙口市丛林铝材有限公司和南车青岛四方机车车辆股份有限公司合作,进行联合攻关,历经10余年开展高性能材料设计、大直径铸锭制备与处理、挤压工艺与模具设计制造、材料变形规律与控制、分流焊合界面结合机制与质量控制、型材强韧化热处理技术等创新研究,取得全面突破。研究成果“高性能大规格复杂截面铝合金型材挤压成形及应用技术” 显著提高了大型挤压模具寿命,减少了试模次数,高性能复杂断面铝型材成品率提高到62%及以上,高于国际同类技术水平。研制出350km/h、380km/h高速列车和500km/h高速试验列车车体用高性能大规格复杂铝合金型材,相继装备了数百列高速列车,同时还研制了地铁轻轨、轻量化汽车和大型工程结构用铝合金型材,并获得广泛应用。
高端化工产业是山东省加快新旧动能转换的十大产业之一。在燃煤污染物减排方面,依托山东大学的“燃煤污染减排国家工程实验室”(以下简称“实验室”)是该领域技术研发、检验和评价的专业平台。近年来,实验室立足山东实际,加强与地方企业的合作,一直致力于与中国神华集团、国电集团、华电集团、华能山东分公司等合作,为大型火电厂超低排放项目改造提供技术支撑。实验室自主研发的多项污染物控制技术在行业内处于领先地位。其中,采用新型柔性复合材料的湿式静电除尘技术,零水耗、零碱耗条件下实现燃煤脱硫烟气清洁排放,为国内唯一拥有完全自主知识产权的湿式静电除尘技术,达国际领先水平。目前,该技术已应用于国内37家电厂66台机组,总装机达6000MW,最长运行已达5年,机组运行时长远超过国内外同类技术,累计实现烟尘细颗粒物减排3000吨。2014年,基于对节能减排事业的共识,实验室与青岛达能环保设备股份有限公司合作成立了山东大学达能节能减排研究院,旨在探索一种新型的产学研协同创新机制,打造国内一流的节能减排创新平台。目前,实验室已为企业提供了多项特色技术,全面提升了企业的技术水平和影响力,每年新增产值近千万元。
通过科技创新实现能源的高效利用方面,山东大学朱维群教授团队提出了利用化石燃料不排放二氧化碳的工业开发路线,将化石能源转变为清洁能源的氢能利用,从而实现具体的“新旧动能转换”,同时将产生的二氧化碳直接封存做成产品,实现化石燃料的全部利用。目前,团队已与山东鲁洲集团沂水化工有限公司联合申报了山东省重点研发计划《二氧化碳高效封存利用产品的技术开发与工程示范》并获得资助。朱维群教授团队认为,这是我国大气雾霾治理、工业产业结构调整、应对全球气候变化及实现工业生态文明的一条科学技术途径;该技术也符合山东省的发展理念,是一条解决山东工业实际问题的可行技术路线;同时,也符合济南先行区打造“中国氢谷”的发展定位。此外,团队开发的燃煤烟气污染物高效干式脱除技术是解决我国雾霾的一种高效脱硫脱硝技术,已经应用于泗水利丰食品有限公司的锅炉,使NOX排放浓度从380mg/Nm3降至100 mg/Nm3以下。
在环保和经济的双赢方面,山东大学环境科学与工程学院刘汝涛教授团队与蓬莱嘉信染料化工股份有限公司的合作堪称典范。2015年,双方签订合作协议,从生产过程、废物资源化、废水处理等方面开展全面合作,联合申请并获得批准了“分散染料生产中副产石膏渣资源化新型工艺技术的研究”。通过团队的原始创新,在企业废水预处理方面解决了行业瓶颈技术难题,研制了符合标准要求的石膏生产工艺,达到国际领先水平,每年可节约环保费用1500万元,促进了企业和行业的可持续发展。
战略性新兴产业推动培育新动能
战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业革命的方向,是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域。国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出,要把战略性新兴产业摆在经济社会发展更加突出的位置。按照这一思路,山东省把加快培育发展战略性新兴产业,作为抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇、推进供给侧结构性改革、构筑经济增长新动能的重要支撑。在这方面,山东大学一直以服务国家重大战略、服务地方产业需求为导向,在新材料、碳纤维、宽禁带半导体等方面取得了显著的科研成果,并拥有突出的产业化优势。
胶体材料被誉为工业发展与国防现代化的“味精及催化剂”。山东大学在胶体化学与材料研究方面居于国内领先地位,国家胶体材料工程技术研究中心(以下简称“中心”)研发的多项核心技术推广与应用后,极大推动了相关行业的技术进步与竞争力提升,有多项成果填补了国内空白。作为国家级科技成果转化平台,中心建立了完善的产学研合作体系;主导成立了国家胶体材料产业技术创新联盟及山东省石墨烯产业技术创新联盟;在济南、潍坊、济宁、泰安、齐河等多地设有中试基地和产学研基地;参与省内多项园区建设和发展规划的筹划、设计及转型升级;与胜利油田、山东国瓷、山东建邦集团等省内外四十余家大中型企业建立了长期稳定的产学研合作关系。2017年,中心最新的科技计划项目“氧化铝陶瓷纤维制备技术研究”再次突破国外专利技术封锁,形成自主知识产权,实现了高性能氧化铝陶瓷纤维的国产化。9月27日,山东大学与山东东珩胶体材料有限公司签订《氧化铝特种陶瓷材料及制品技术研发》。该项目落地于济南新材料产业园区,一期投资5000万元,目前,10000平方米车间、300t/a氧化铝纤维及制品的生产线已经建成,年销售收入可达1.5亿元,利税4000万元。该项目还可以极大改变相关产品主要依赖进口的局面。
|
|
碳纤维是21世纪的“新材料之王”,又有“黑色黄金”之称。目前,我国碳纤维产业规模尚小,产量低于原产能,产业链尚不完善。山东大学碳纤维工程技术研究中心(以下简称“碳纤维中心”)以国家重大需求和市场需求为导向,致力于高性能碳纤维前驱体原丝、碳纤维制备、碳纤维复合材料制品的研究、开发、应用20余年,数十项科研成果在电力输送、油田开采、汽车制造、警用防护等诸多领域成功实施产业化,为国产碳纤维产业的发展作出了较大贡献。碳纤维中心研发的具有自主知识产权的碳纤维复合芯倍容导线,被誉为“电力输电的革命性产品”;开发的碳纤维复合材料抽油杆的应用被中国石油总公司立项为“重大工业性实验推广项目”。碳纤维中心已经形成了从原丝、碳纤维到最终碳纤维复合材料制品的全产业链科研开发格局,在复合材料制品开发方面处于全国领先地位;与40余家生产企业、10余家科研单位建立了长期稳定的合作关系,并在国内设立六大技术开发服务基地。2015年5月,山东山大天维新材料有限公司成立。公司以碳纤维中心为技术核心,已经与山东省多家公司签订合作协议,其中,与山东普阳新材料科技有限公司联合共建的“碳纤维复合材料防弹产品生产基地”已达到产业化生产条件;为山东中恒景新碳纤维科技发展有限公司提供自原辅料至生产、装备、施工、检测等全方位的技术支持;与兖矿科技有限公司,就矿井、煤化工企业等相关领域新材料应用的技术研究达成战略合作意向……为碳纤维产业的建设和发展提供了大量的技术和智力支持。
|
|
当前,隔绝热材料的研制生产和应用技术是国际产业发展的重大需求。该类材料在国防尖端科技和先进民用工业领域都具有巨大的应用和广阔的市场,是新兴产业发展的重要方向之一。山东大学许东教授团队经过近20年的不懈研究,承担的“两极温域”隔热纤维材料项目突破了耐超高温、高强度氧化锆(钛)纤维的关键制备技术,并开发了纤维纸、纤维板、异型件等形式产品,申请了20余项国家发明专利,其中氧化锆(钛)纤维纸和连续纤维的制备及应用技术属国内首创。目前,该项目已在济南市高新区建设了年产50吨级的超高温产品生产线和日产吨级纤维纸的生产设备,并建成了相配套的氧化锆纤维的合成和制丝的生产线,生产产品主要应用温域将是从超高温到超低隔热、绝热多个领域。该项目为首批进驻山东工业技术研究院的产业化项目,晶体纤维协同创新中心也依托山东工业技术研究院成立,以创新中心为核心,将成立不同应用领域研究院,进而发展壮大成为一棵“产业树”。
宽禁带半导体作为二十一世纪的新兴产业,是信息产业、节能产业的核心,以氮化镓、碳化硅、金刚石为代表的宽禁带半导体凭借其优异的物理特性,在新能源、电动汽车等领域应用前景巨大。山东大学拥有60年晶体材料研究基础,在功能晶体设计和探索、实用功能晶体材料的生长、表征和应用方面处于国际先进水平;在碳化硅单晶、氮化镓外延膜等宽禁带半导体方面拥有20余年的技术储备,且部分已经实现成果转化,与多家企业和单位保持长期合作关系。依托山东大学的技术,山东天岳先进材料科技有限公司成为国内首家掌握碳化硅单晶生长及衬底加工的高技术企业,其主要产品碳化硅衬底和蓝宝石衬底作为新一代半导体材料的代表,广泛应用于光电子、电力输送、民用航空、半导体照明、宽带通讯等技术领域。通过和山东大学徐现刚教授团队合作,济南中乌新材料有限公司建立了完整的基于金刚石的生长理论、加工和半导体器件研发平台,成为国内最大的宝石级金刚石生产基地。目前,依托山东工业技术研究院建设的宽禁带半导体协同创新中心已正式挂牌,中心将借助济南市在宽禁带半导体领域的产业优势,打造“晶体材料—外延薄膜—半导体器件”的完整链条,助力半导体产业发展。
信息技术促进工业化与信息化深度融合
在济南,乘坐出租车是一件司空见惯的事情,但多数人可能不知道,在济南市区的出租车上都安装着这样一种设备,它可以使管理平台和大数据中心即时了解出租车的运行状况、运行轨迹,还可以根据大数据分析掌握出租车的出行规律,开展车辆指导性调度;此外,它的指纹识别、危险报警等设计也为出租车安全驾驶提供了保障。这就是车联网终端设备。该设备使用的两项前沿科技:北斗新时空物联网高精度应用技术和出租车时空分布与出行规律大数据分析处理技术,都由山东大学邢建平教授团队与企业合作完成,前者在全国率先突破了自主北斗新时空亚米级车联网与惯导监视核心技术、算法和模块,并在济南城区约一万辆出租车上进行了安装应用;后者在智能交通路网协调实时通信网关与交通图谱处理、传感网络嵌入式实现与流程化处理关键技术、标准方面实现突破,形成精准出租车示范性行业应用,可实现亚米级的高精度定位、支持100万车辆接入和TB级大数据分析,为出租车管理提供智能化平台,是智慧城市的重要组成部分,目前产品正在进行逐步推广。
山东省海运、陆运、空运发达,是北斗系统的应用大省,但是在北斗系统核心技术方面,山东省仍有前进空间。作为山东省北斗产业联盟的秘书长,邢建平教授在调研了山东省的北斗产业后,撰写了山东省北斗发展报告,积极建言献策,希望山东省借助北斗应用与产业化的国家战略,结合汽车电子和物联网产业将北斗产业发展起来,在推动新旧动能转换的过程中实现弯道超车。该报告被山东省委书记刘家义批示推行,并列入新旧动能转换项目库和省政府年度工作报告。目前,邢建平教授团队正联合企业开展精准农业、农机救援等方面的研究,继续深耕北斗应用与产业化这片沃土。
同时围绕北斗系统“做文章”的,还有微电子学院王永副教授团队。时间倒回2012年,当时,山东省在导航芯片方面需求旺盛,但因技术原因却需要向外省引进购买。基于此,王永副教授团队与与济南鼎润电子科技有限公司共同承担了济南市“5150引才计划”项目“高性能低功耗GPS/北斗二代多频多模射频接收芯片”。2014年,该项目成功流片,填补了当时省内在这一技术领域内的空白。以该芯片为基础形成的北斗车载导航模块实现了年均50万套的销量,为中电科和鼎润电子创造了数千万元的产值。
智能制造是制造业发展的新趋势,实现智能转型是促进工业向中高端迈进、建设制造强国的关键。山东大学机器人研究中心致力于仿生机器人、服务机器人、工业机器人、特种机器人、智能装备、数控技术与数控系统、自动焊接装备的研究、开发与应用,并取得了多项成果。其中,四足仿生机器人技术入选科技部“十二五”科技成果展,并获得国防预研重点项目支持。可转位刀片周边五轴数控精密磨床为科技部“十二五”重大专项项目成果,已顺利完成验收,并已在济南市机床六厂实现产业化。智能相贯线切割-焊接一体化装备为科技部“十二五”863计划重点项目课题成果,于2015年完成验收,该项目成果首次实现相贯线切割、坡口、焊接一次性装夹作业的功能,并已实现销售。此外,中心还参与了“山东省机器人与智能装备公共技术服务平台”的规划论证与建设工作,目前已完成第一期建设项目,自2018年起将依托该平台面向省内企业开展技术咨询、培训与项目合作研发等工作。
随着大数据、云计算等信息技术在工业领域的广泛应用,基于信息物理系统的智能装备等智能制造正在引领制造方式的变革。在推动工业化和信息化的融合方面,科技力量集聚的高校必将成为这股力量的生力军。山东大学正加快推动新一代信息技术与制造技术的融合发展,积极布局生物特征识别技术、纳电子技术、高频太赫兹技术、电力电子节能技术、电子商务交易技术等的产学研用一体化发展,服务国家战略,助力地方产业升级。
平台建设探索创新转化新模式
在服务山东的进程中,山东大学积极搭建对接地方经济发展的各种平台,如成立联合实验室,共建研究中心、技术转移中心等。在此基础上,山东大学在如何搭建平台实现企业与高校院所、科技与产业、科技与金融、山东与世界的高度融合方面进行了积极而富有成效的探索。
2015年7月,山东大学与济南市、山东省科技厅共同搭建了一个将本校科研成果向应用前沿推进、与兄弟科研院所联袂服务山东的重要平台——山东工业技术研究院(以下简称“工研院”)。工研院致力于成为助推济南市加快新旧动能转换的主引擎,依托多个载体——科研孵化基地、产业发展基地、产业协同创新中心(基地)及专业化园区等,将“基础研究—应用研究—示范应用—产业发展”的科技创新通道打通,积极构建一个“政产学研金介用”的协同创新生态,促进产业链、创新链、资金链、人才链、政策链“五链融合”。
成立两年来,工研院通过开展定期项目路演、专题项目对接方式,已促成高端半导体光器件与光模块、智能测速等3项成果转化项目共计5000万元的投资。围绕坚持产业化方向、推动技术转移、落地大项目的工作导向,工研院先后调研30余个技术团队、研讨50余项技术成果,目前,工研院首批五个协同创新中心已挂牌成立,“两极温域”节能隔热材料产业化项目、不良地质超前探测产业化项目、高端半导体激光器芯片与模块产业化项目、超宽禁带半导体新材料产业化项目、脑科学协同创新中心项目五项产业化项目也已完成签约。
依托工研院平台,山东大学、济南高新区、工研院基金三方联动,采用人才引进+产业配套服务+金融支持的组合拳模式,成功引进山大校友、诺丁汉大学章雅平教授的高端半导体光器件与光模块项目,曼彻斯特大学张之超研究员的智能测速项目落地济南。其中,高端半导体可调激光器芯片项目被评为2016年中国十大光学产业技术,填补了我国在商用高端光电子芯片领域的空白,让中国拥有了高端光电子“中国芯”。目前,依托该项目成立的山东中芯光电科技有限公司,已发展中科院半导体所、中国联通、海信等多家客户。2018年,工研院计划培育5-10个协同创新中心,落地一批重大产业化项目,吸引一批高端人才集聚,持续不断地服务山东新旧动能转换。
在如何引进国际先进科技成果服务山东方面,山东大学积极探索“技术研发—创新创业—技术推广”全链条式国际产学研合作新模式。山东大学与青岛市共建中美大学国际科技创新园,包括国际产业园、国际研发园和国际创投基金三个部分,打造研发、产业和基金三位一体的校地合作新模式。山东大学将借助中美创新园平台,将世界领先的成熟项目引入园区进行科研孵化、落地培育以及市场转化,推进山东省蓝色经济区的国际化进程。自2015年以来,山东大学分别与美国芝加哥大学、莱斯大学、亚利桑那州立大学和弗吉尼亚理工大学签署了在中美创新园合作的备忘录,并就与莱斯大学在石墨烯等新材料领域的合作,以及与亚利桑那州立大学在生物设计领域的合作达成实质性共识。据估计,中美创新园的建设过程中,将孵化和引进中美合作项目以及高水平创客项目达到100个以上,转化和投资项目将达到150个以上,引进200个以上高新技术产业化企业项目,预计年产值将达到90余亿元,吸引科技企业数百家。
人才支持架起产学研合作桥梁
“我生在山东,我长在山东,我想服务于山东。”
上面这句话出自山东大学微生物技术国家重点实验室王禄山教授之口。2014至2016年,王禄山教授作为山东省最早的一批科技副职成员之一,挂职禹城市科技副市长。挂职期间,王禄山教授结合专业,帮助当地企业福航新能源解决了智能高温好氧废弃物处理设备生产效率偏低的问题,凭借这项核心技术,福航新能源成为有机固废处理行业的领军企业。此外,王禄山教授还积极充当“科技红娘”,为企业与学校“牵线搭桥”,通裕重工、保龄宝、龙力生物等12家企业与山东大学有关学院及多位教授了建立长期稳定的合作关系。王禄山教授在挂职期间推动禹城市建成山东大学禹城生物工程应用技术研究院等三大实体平台,为禹城引进高层次人才62人,35项重大成果在当地实现转化,促进了当地生物产业形成一个新的产业生态。《大众日报》形象地将王禄山教授服务地方的成果称为“引进一位教授,带起一个支柱产业”。
以人才支持服务山东发展,这样的事例还有很多很多。山东大学化学院朱庆增教授挂职潍坊安丘市科技副市长期间,积极探索科研成果产业化,依托山东大学成立了“山东大学安丘技术转移中心”,推动6家企业与山东大学建立合作关系,完成了3个产学研项目在安丘转化,实现直接经济效益5000余万元。物理学院高成勇副教授挂职山东德州经济开发区科技副主任期间,积极做好技术服务与对接工作,推动企业与高校技术服务与精准科技项目对接,签订了4个合作协议。为促进人才、科研与地方、企业对接融合更加深入,2017年,山东大学新旧动能转换长清创新基地揭牌,山东大学新旧动能转换环境工程国辰研发中心同时成立。12月25日,山东大学环境科学与工程学院常务副院长王曙光带领部分专家教授到山东国辰实业集团开展产学研项目对接活动,拉开了山大专家教授“精准对接、服务长清”系列活动的序幕。下一步,这样的专家“产学研项目精准对接”活动将定期举行,促进山东大学更多的优秀成果在长清孵化落地、投产见效……
2014年,山东省多部门联合印发《<关于加强对西部经济隆起带和省扶贫开发重点区域人才支持的意见>有关工作实施细则的通知》,明确以西部经济隆起带和省扶贫开发重点区域为扶持重点,设计实施西部人才计划,集聚全省优势资源支持基层突破人才发展瓶颈。到如今,根据山东省委组织部要求,山东大学已先后派遣50余人次在省内部分县区从事科技挂职工作;与济南市合作,先后派出两批20余人次在济南部分县区担任科技副职。这些人才支持举措在加快实现当地企业自主研发及科技成果转化、助力当地产业转型升级、助推地方经济发展等方面作出了突出贡献。
从黄海之滨到泰山之巅,从沂蒙山前到渤海之尾,在山东省15.8万平方千米的土地上,占全国人口1/13的山东人民都在为推动山东省新旧动能转换、服务国家发展战略贡献着自己的力量。我们希望并期待着,在这场国际化的制造业竞争中,越来越多的“中国智造”“山东智造”的品牌能像“中国制造”一样在世界叫响;我们还期待着,在这些“中国智造”“山东智造”中,有越来越多的山大元素能在其中发光发热、贡献力量……
相关链接:
山东大学服务山东系列报道之一:相映成辉下的滋养与共生