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2021-04-18 04:42:10
来源标题：名工科教师翻越成果产业化“四座大山”启示
“从基础研究到成果产业化至少要翻越理论验证、中试、资金投入、国际市场竞争四座大山”清华大学河北中试基地负责人曹建国说“对科研人员来说每座大山都困难重重能成功者凤毛麟角”
但张跃明翻越这四座大山他从源头创新工业机器人RV减速器技术打破日本垄断并以此技术合作北京亦庄开发区和河北石家庄建厂每年可以生产世界上最顶尖工业机器人RV减速器8万套产品供应求
此前很长时间里张跃明直学校里名默默无闻工科教师他32岁从清华大学博士毕业成为北工大第批博士后但到50岁还因论文没有别人发得多而评上教授
打破国外技术垄断助力国产工业机器人走向高端
工业机器人RV减速器对制造业来说相当于手机、电脑芯片其核心技术和全球90%市场直被日本垄断当前国产机器人使用RV减速器大量从日本进口中国制造业要转型升级必须要解决这个“卡脖子”技术难题
记者初见张跃明北京亦庄经济技术开发区个工业园里车间生产机��停转动机器发出巨大轰鸣声当天他带记者参观这个已投资两亿多元生产厂区
“生产厂区就我实验室这些RV减速器样品都根据我们自主研发原创技术生产出来亦庄厂区生产规模已实现年产3万台”噪音嘈杂张跃明指着展示台上堆闪闪发光轴承大声说
记者现场看到检测报告显示这些国产RV减速器产品精度保持性和使用寿命等多个指标性能上比日本最先进产品还要好
“减速器工业机器人核心功能部件打个比方把工业机器人当成人手臂来看减速器就相当于手臂关节这个关节主要决定工业机器人手臂摆动精度使用时间长后其磨损会影响工业机器人使用寿命世界上高精度机器人传动多采用RV减速器台工业机器人腿部、腰部和肘部需要4到6台RV减速器减速器占到工业机器人总成本30%以上”张跃明介绍
“国产RV减速器质量跟日本产品存差距主要精度保持性行；还容易磨损影响使用寿命大多只供中、低端工业机器人使用更无奈日本企业出售给ABB、发那科等四大机器人公司减速器价格给我国企业价格半甚至更低；国内厂商拿货还要被迫接受3至6个月漫长等待供货期”张跃明告诉记者“我现主要工作就要打破日本人垄断助力国产工业机器人走向高端市场助力中国制造业转型升级”
突破制造业“卡脖子”技术需要源头上基础理论创新
1997年32岁张跃明从清华大学精密仪器与机械学系博士毕业进入北京工业大学做博士后长期从事机械设计及理论基础研究
“说起来很惭愧我虽然北工大第批博士后但我个人科研兴趣直生产线帮企业解决实际问题所以发论文相对比较少”张跃明说
张跃明论文发得少但他实践应用成果并少比如张跃明跟北机床合作联合开发出数控机床核心功能部件完全替代日本进口并直应用于北大隈机床厂多个型号数控加工中心产品这也为张跃明做工业机器人RV减速器打下良好基础他从中受到启发：“我国机械制造很多问题材料和工艺问题而缺少源头创新”
“机械产品与其他高科技产品样蕴含丰富科学规律只有揭示其内运动规律和科学原理才能制造出高品质产品”张跃明告诉记者
党十八大以来我国科技体制改革持续深入推进国家加大对基础研究和“卡脖子”技术攻关支持力度张跃明成受益者2015年张跃明争取到北京市科委科研项目“RV减速器产业化开发”拿到200万元科研经费研发“机器人关节RV减速器制造工艺”技术他花1000多个日夜建立个齿轮修形技术模型解决齿轮磨损问题最终掌握“机器人关节RV减速器设计及制造工艺”核心技术
“这个技术真正源头创新国内研发机器人RV减速器人很多大多数人仿制但张跃明团队技术正向设计从源头上创新部分性能指标比日本人做得还好”哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家重点研发计划智能机器人重点专项专家组组长赵杰告诉记者：“科技部将‘十四五’期间支持该技术产业化”
“我国制造业还有很多‘卡脖子’技术很多核心部件依赖进口这些问题解决需要像RV减速器样从源头上进行基础理论创新比如高端机械产品使用轴承80%都靠进口这导致国内机床公司大多赚钱甚至连续亏损钱都让国外公司赚”张跃明说
从基础研究论文到成果产业化需要优化创新创业生态环境
《Mechanism and Machine Theory》（简称“MMT”）国际机构学与机器科学联合会顶级国际学术期刊中国科研人员这本SCI核心期刊上发论文般需要半年以上张跃明论文个月就获得发表同行评审专家评价：“这近几年来少见好论文来源于实践建议出版期刊定给予发表”
“搞基础研究大学教授般会关心产业转化问题理论论文国际期刊发表后就会被束之高阁很多人甚至为争取项目和发论文而搞研究对国家更有价值科研成果转化中他们却成缺席者”曹建国说
张跃明遇到第座“大山”就要验证技术理论
“工业机器人RV减速器这篇论文发表后理论上虽然得到国内外同行高度认可但我心里总搁下这么多年我写论文比较少每篇也都为服务实践我当时困难科委项目结题没有科研经费支持我需要机床加工出样品来以验证技术正确然后才能产业转化而买台高端加工机床需要上千万元”张跃明说“这个悖论式难题：我要实现成果产业化需要先验证理论要先有样品但企业般要见到样品才会投钱所以这个成果搁置很长段时间”
后来个偶然机会让张跃明看到解决这个难题曙光：有家意大利高端机床厂想到中国来开拓市场他们负责人正好与张跃明认识张跃明跟他们谈合作先让对方帮忙把样品加工出来这也正好验证他们机床性能对方同意
张跃明和他团队最终去意大利把工业机器人RV减速器样品加工出来验证他理论成果完全正确样品送到国家权威检测中心精度保持性和使用寿命等多个指标性能上比日本最先进产品还要好
有样品张跃明实现从基础理论到产品飞跃接下来他遇到第二座“大山”：中试环节
“很多科研人员走到这步就走下去中试个漫长过程有甚至要数年所以投资者对中试缺乏热情和动力这造成我国原始创新成果转化难症结所”曹建国告诉记者“从清华大学多年来科技成果转化数据来看100个科技成果大概只有5个能形成最终产品”曹建国说
人努力天帮忙这几年全球市场环境变化帮张跃明大忙石家庄家做减速器生产厂家主动找上门求合作
“我们企业原来生产减速器技术含量低市场竞争激烈迫切需要新技术转型升级我们做过市场调研国产减速器做得好最根本原因就国产减速器基础理论没有创新张跃明理论与实践相结合方面做大量工作而且已做出样品”这家企业董事长胡文石接受记者采访时说“看到他技术和样品我眼睛都亮这正我们要找核心技术所以我们毫犹豫花3700万元买技术和合作还花八九千万元买国外高端机床设备投入中试因为旦成功我们企业就可以实现从初级产品到世界顶尖产品跨越升级市场前景广阔”
2017年10月20日张跃明代表学校和石家庄企业签订合同并合作北京亦庄开发区投资2亿多元建厂买机床用于国产机器人RV减速器产业化生产
张跃明团队中试环节比较顺利但很快他们就遇到新问题——科技成果转化政策障碍
“就科技成果转化而言需要源头创新研究者深度参与才有可能实现转化但少高校、科研院所管理还有待完善边喊支持国家产业升级边把科技人员管死”曹建国说
幸运学校后来非常支持张跃明技术成果转化北京工业大学党委书记谢辉告诉记者：“近年来党中央、国务院出台系列关于科技管理改革举措学校也建立系列配套政策加强学校科技成果转化北京工业大学将科技成果转化业绩纳入教师绩效、岗位、职称考核指标并提高赋值权重张跃明等科研人员正通过机器人RV减速器等科技成果转化业绩成功晋升教授职称”
缺乏资金持续支持扩大生产规模很多创新产品市场化难以翻越第三座“大山”
幸运亦庄国投和京城控股给张跃明团队抛来投资橄榄枝现应用张跃明创新技术石家庄新厂已经建立年产规模5万套RV减速器国产化之路正迅速铺开中国企业正大步向前追赶日本垄断企业
国际市场竞争他们需要翻越另座“大山”
“可以预见其产品会遭遇日本企业降价打压等系列问题这就需要扩大生产规模降低成本提高市场竞争力”曹建国说
“张跃明团队对RV减速器自主创新实现从基础研究突破到产业化十分难得这对迫使日本减速器价格降低使国产机器人核心技术再依赖进口提高国产机器人市场竞争力参与国际市场竞争都具有重要意义”赵杰说
国家知识产权局知识产权发展研究中心主任韩秀成认为：“构建良好创新创业生态环境既要借鉴国际经验也要有中国特色需要科研人员、企业、高校、专利部门、金融机构、风险投资方等共同参与科研人员关注源头创新学校给予政策支持释放科研人员创新活力风险投资方搞好中试专利部门给予技术保护金融投资机构给予资金支持企业来实现产品市场化各方合力探索条市场化路径加速科技成果向现实生产力转化带动整个国家产业转型升级”韩秀成说就目前国际和国内大环境来说全国上下团结心打好关键核心技术攻坚战这仗我们必须要打也定能打赢
“从基础研究到成果产业化至少要翻越理论验证、中试、资金投入、国际市场竞争四座大山”清华大学河北中试基地负责人曹建国说“对科研人员来说每座大山都困难重重能成功者凤毛麟角”
但张跃明翻越这四座大山他从源头创新工业机器人RV减速器技术打破日本垄断并以此技术合作北京亦庄开发区和河北石家庄建厂每年可以生产世界上最顶尖工业机器人RV减速器8万套产品供应求
此前很长时间里张跃明直学校里名默默无闻工科教师他32岁从清华大学博士毕业成为北工大第批博士后但到50岁还因论文没有别人发得多而评上教授
打破国外技术垄断助力国产工业机器人走向高端
工业机器人RV减速器对制造业来说相当于手机、电脑芯片其核心技术和全球90%市场直被日本垄断当前国产机器人使用RV减速器大量从日本进口中国制造业要转型升级必须要解决这个“卡脖子”技术难题
记者初见张跃明北京亦庄经济技术开发区个工业园里车间生产机��停转动机器发出巨大轰鸣声当天他带记者参观这个已投资两亿多元生产厂区
“生产厂区就我实验室这些RV减速器样品都根据我们自主研发原创技术生产出来亦庄厂区生产规模已实现年产3万台”噪音嘈杂张跃明指着展示台上堆闪闪发光轴承大声说
记者现场看到检测报告显示这些国产RV减速器产品精度保持性和使用寿命等多个指标性能上比日本最先进产品还要好
“减速器工业机器人核心功能部件打个比方把工业机器人当成人手臂来看减速器就相当于手臂关节这个关节主要决定工业机器人手臂摆动精度使用时间长后其磨损会影响工业机器人使用寿命世界上高精度机器人传动多采用RV减速器台工业机器人腿部、腰部和肘部需要4到6台RV减速器减速器占到工业机器人总成本30%以上”张跃明介绍
“国产RV减速器质量跟日本产品存差距主要精度保持性行；还容易磨损影响使用寿命大多只供中、低端工业机器人使用更无奈日本企业出售给ABB、发那科等四大机器人公司减速器价格给我国企业价格半甚至更低；国内厂商拿货还要被迫接受3至6个月漫长等待供货期”张跃明告诉记者“我现主要工作就要打破日本人垄断助力国产工业机器人走向高端市场助力中国制造业转型升级”
突破制造业“卡脖子”技术需要源头上基础理论创新
1997年32岁张跃明从清华大学精密仪器与机械学系博士毕业进入北京工业大学做博士后长期从事机械设计及理论基础研究
“说起来很惭愧我虽然北工大第批博士后但我个人科研兴趣直生产线帮企业解决实际问题所以发论文相对比较少”张跃明说
张跃明论文发得少但他实践应用成果并少比如张跃明跟北机床合作联合开发出数控机床核心功能部件完全替代日本进口并直应用于北大隈机床厂多个型号数控加工中心产品这也为张跃明做工业机器人RV减速器打下良好基础他从中受到启发：“我国机械制造很多问题材料和工艺问题而缺少源头创新”
“机械产品与其他高科技产品样蕴含丰富科学规律只有揭示其内运动规律和科学原理才能制造出高品质产品”张跃明告诉记者
党十八大以来我国科技体制改革持续深入推进国家加大对基础研究和“卡脖子”技术攻关支持力度张跃明成受益者2015年张跃明争取到北京市科委科研项目“RV减速器产业化开发”拿到200万元科研经费研发“机器人关节RV减速器制造工艺”技术他花1000多个日夜建立个齿轮修形技术模型解决齿轮磨损问题最终掌握“机器人关节RV减速器设计及制造工艺”核心技术
“这个技术真正源头创新国内研发机器人RV减速器人很多大多数人仿制但张跃明团队技术正向设计从源头上创新部分性能指标比日本人做得还好”哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家重点研发计划智能机器人重点专项专家组组长赵杰告诉记者：“科技部将‘十四五’期间支持该技术产业化”
“我国制造业还有很多‘卡脖子’技术很多核心部件依赖进口这些问题解决需要像RV减速器样从源头上进行基础理论创新比如高端机械产品使用轴承80%都靠进口这导致国内机床公司大多赚钱甚至连续亏损钱都让国外公司赚”张跃明说
从基础研究论文到成果产业化需要优化创新创业生态环境
《Mechanism and Machine Theory》（简称“MMT”）国际机构学与机器科学联合会顶级国际学术期刊中国科研人员这本SCI核心期刊上发论文般需要半年以上张跃明论文个月就获得发表同行评审专家评价：“这近几年来少见好论文来源于实践建议出版期刊定给予发表”
“搞基础研究大学教授般会关心产业转化问题理论论文国际期刊发表后就会被束之高阁很多人甚至为争取项目和发论文而搞研究对国家更有价值科研成果转化中他们却成缺席者”曹建国说
张跃明遇到第座“大山”就要验证技术理论
“工业机器人RV减速器这篇论文发表后理论上虽然得到国内外同行高度认可但我心里总搁下这么多年我写论文比较少每篇也都为服务实践我当时困难科委项目结题没有科研经费支持我需要机床加工出样品来以验证技术正确然后才能产业转化而买台高端加工机床需要上千万元”张跃明说“这个悖论式难题：我要实现成果产业化需要先验证理论要先有样品但企业般要见到样品才会投钱所以这个成果搁置很长段时间”
后来个偶然机会让张跃明看到解决这个难题曙光：有家意大利高端机床厂想到中国来开拓市场他们负责人正好与张跃明认识张跃明跟他们谈合作先让对方帮忙把样品加工出来这也正好验证他们机床性能对方同意
张跃明和他团队最终去意大利把工业机器人RV减速器样品加工出来验证他理论成果完全正确样品送到国家权威检测中心精度保持性和使用寿命等多个指标性能上比日本最先进产品还要好
有样品张跃明实现从基础理论到产品飞跃接下来他遇到第二座“大山”：中试环节
“很多科研人员走到这步就走下去中试个漫长过程有甚至要数年所以投资者对中试缺乏热情和动力这造成我国原始创新成果转化难症结所”曹建国告诉记者“从清华大学多年来科技成果转化数据来看100个科技成果大概只有5个能形成最终产品”曹建国说
人努力天帮忙这几年全球市场环境变化帮张跃明大忙石家庄家做减速器生产厂家主动找上门求合作
“我们企业原来生产减速器技术含量低市场竞争激烈迫切需要新技术转型升级我们做过市场调研国产减速器做得好最根本原因就国产减速器基础理论没有创新张跃明理论与实践相结合方面做大量工作而且已做出样品”这家企业董事长胡文石接受记者采访时说“看到他技术和样品我眼睛都亮这正我们要找核心技术所以我们毫犹豫花3700万元买技术和合作还花八九千万元买国外高端机床设备投入中试因为旦成功我们企业就可以实现从初级产品到世界顶尖产品跨越升级市场前景广阔”
2017年10月20日张跃明代表学校和石家庄企业签订合同并合作北京亦庄开发区投资2亿多元建厂买机床用于国产机器人RV减速器产业化生产
张跃明团队中试环节比较顺利但很快他们就遇到新问题——科技成果转化政策障碍
“就科技成果转化而言需要源头创新研究者深度参与才有可能实现转化但少高校、科研院所管理还有待完善边喊支持国家产业升级边把科技人员管死”曹建国说
幸运学校后来非常支持张跃明技术成果转化北京工业大学党委书记谢辉告诉记者：“近年来党中央、国务院出台系列关于科技管理改革举措学校也建立系列配套政策加强学校科技成果转化北京工业大学将科技成果转化业绩纳入教师绩效、岗位、职称考核指标并提高赋值权重张跃明等科研人员正通过机器人RV减速器等科技成果转化业绩成功晋升教授职称”
缺乏资金持续支持扩大生产规模很多创新产品市场化难以翻越第三座“大山”
幸运亦庄国投和京城控股给张跃明团队抛来投资橄榄枝现应用张跃明创新技术石家庄新厂已经建立年产规模5万套RV减速器国产化之路正迅速铺开中国企业正大步向前追赶日本垄断企业
国际市场竞争他们需要翻越另座“大山”
“可以预见其产品会遭遇日本企业降价打压等系列问题这就需要扩大生产规模降低成本提高市场竞争力”曹建国说
“张跃明团队对RV减速器自主创新实现从基础研究突破到产业化十分难得这对迫使日本减速器价格降低使国产机器人核心技术再依赖进口提高国产机器人市场竞争力参与国际市场竞争都具有重要意义”赵杰说
国家知识产权局知识产权发展研究中心主任韩秀成认为：“构建良好创新创业生态环境既要借鉴国际经验也要有中国特色需要科研人员、企业、高校、专利部门、金融机构、风险投资方等共同参与科研人员关注源头创新学校给予政策支持释放科研人员创新活力风险投资方搞好中试专利部门给予技术保护金融投资机构给予资金支持企业来实现产品市场化各方合力探索条市场化路径加速科技成果向现实生产力转化带动整个国家产业转型升级”韩秀成说就目前国际和国内大环境来说全国上下团结心打好关键核心技术攻坚战这仗我们必须要打也定能打赢