科技創(chuàng )新是產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的內生動(dòng)力,產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新是科技創(chuàng )新的價(jià)值實(shí)現。抓科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新融合,要搭建平臺、健全體制機制,強化企業(yè)創(chuàng )新主體地位,讓創(chuàng )新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)縫對接。近年來(lái),我國創(chuàng )新主體在推動(dòng)科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新融合方面進(jìn)行了不少有益探索。記者近期探訪(fǎng)企業(yè)創(chuàng )新一線(xiàn),挖掘以科技創(chuàng )新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的實(shí)踐和成功經(jīng)驗。
提升科技成果轉化效率
推動(dòng)商業(yè)衛星降本增效
技術(shù)和成本是商業(yè)航天市場(chǎng)競爭的關(guān)鍵因素,從“不計成本”到“最優(yōu)集成”,商業(yè)衛星到底如何實(shí)現降本增效?
作為我國第一家商業(yè)遙感衛星公司,吉林長(cháng)光衛星技術(shù)股份有限公司以科技創(chuàng )新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新,構建了科技與產(chǎn)業(yè)雙向賦能的發(fā)展格局,在保證“吉林一號”衛星具備高指標的前提下,努力實(shí)現衛星“低成本、低重量、低功耗”的目標。
近年來(lái),隨著(zhù)“吉林一號”在軌衛星數量的不斷增加,如何在有效控制衛星制造成本的前提下,提升單星對地成像的效率成為長(cháng)光衛星面臨的前行難題,也是商業(yè)衛星產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步升級的關(guān)鍵。
為此,長(cháng)光衛星積極開(kāi)展科研攻關(guān)。2022年,“吉林一號”寬幅02A星項目正式立項,長(cháng)光衛星總工程師張雷帶領(lǐng)科研團隊歷時(shí)一年零四個(gè)月,成功攻克“離軸四反”光學(xué)成像技術(shù),將該星重量由寬幅01星的1.2噸降至230千克,打造了國際上最輕的超大幅寬亞米級光學(xué)遙感衛星,150千米幅寬、0.5米圖像分辨率的衛星指標,進(jìn)一步提升了企業(yè)的行業(yè)競爭力。依托寬幅02A星的成功研制經(jīng)驗,2024年9月20日,6顆寬幅02B系列衛星完成批產(chǎn)并成功發(fā)射入軌,有效助力“吉林一號”星座高分辨數據獲取能力跨越式提升。
得益于“吉林一號”寬幅系列衛星優(yōu)質(zhì)的覆蓋能力與成像水平,今年3月10日,長(cháng)光衛星對外發(fā)布2025年全國0.5米分辨率衛星影像,這是我國首次實(shí)現全國0.5米分辨率衛星影像雙月度業(yè)務(wù)化更新,該產(chǎn)品順利上線(xiàn),有效推動(dòng)了下游遙感應用生態(tài)向更高分辨率、更高頻次、更廣覆蓋范圍良性發(fā)展。
遙感衛星只是航天信息產(chǎn)業(yè)的服務(wù)基礎,數據應用才是航天信息產(chǎn)業(yè)生命力的源泉。截至目前,依托“吉林一號”海量遙感數據,長(cháng)光衛星已在自然資源、城市建設、農林水利等領(lǐng)域開(kāi)展了百余個(gè)類(lèi)別的精準數據服務(wù),先后為170余個(gè)國家和地區提供了高質(zhì)量的遙感信息服務(wù),持續助力我國航天信息產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
張雷介紹,截至目前,長(cháng)光衛星累計投入研發(fā)經(jīng)費已超14億元,“星載一體化”整星設計制造技術(shù)實(shí)現了4次技術(shù)飛躍?!拔磥?lái),我們將進(jìn)一步提升科技成果轉化效率,為我國商業(yè)航天的快速發(fā)展作出更大貢獻?!?/p>
創(chuàng )新秘訣
只有讓更多創(chuàng )新鏈上的好技術(shù)變成產(chǎn)業(yè)鏈上的新應用,才能讓優(yōu)質(zhì)的科技成果真正轉化為現實(shí)生產(chǎn)力。長(cháng)光衛星根據產(chǎn)業(yè)需要,錨定技術(shù)攻關(guān)方向,通過(guò)科技創(chuàng )新,持續牽引商業(yè)衛星行業(yè)升級,從而實(shí)現創(chuàng )新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的“雙向奔赴”。
凝聚科研機構、生產(chǎn)企業(yè)等的智慧
光熱發(fā)電加快走向規?;?/span>
北京延慶,八達嶺長(cháng)城腳下,一座百余米高的白塔赫然聳立,上萬(wàn)平方米的定日鏡場(chǎng)在晴空下熠熠生輝——這里是全球首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電實(shí)驗電站。
通過(guò)“光—熱—功”的轉化,將太陽(yáng)能轉換成電能,光熱發(fā)電具有綠色低碳、電力輸出相對平穩等優(yōu)勢,前景廣闊,也是全球新能源探索的方向之一。然而,受制于發(fā)電效率等原因,與光伏發(fā)電相比,該技術(shù)沒(méi)有成本優(yōu)勢,影響推廣,需要發(fā)展新一代成本低、效率和靈活度高的技術(shù)。
2019年開(kāi)始,中國科學(xué)院電工研究所牽頭,18家單位聯(lián)合攻關(guān),著(zhù)手研制超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機組。
“這項工作沒(méi)人做過(guò),我們每一步都在‘無(wú)人區’摸索?!表椖控撠熑?、中國科學(xué)院電工研究所研究員王志峰說(shuō),任務(wù)涉及基礎理論研究、技術(shù)裝備開(kāi)發(fā)、系統集成多個(gè)環(huán)節,每個(gè)環(huán)節都是難啃的“硬骨頭”。
以吸熱介質(zhì)為例,由于聚光溫度超過(guò)700攝氏度,常用的二元硝酸熔鹽等無(wú)法勝任??蒲腥藛T持續鉆研,終于開(kāi)發(fā)出耐高溫的陶瓷顆粒材料和吸熱器。為了提高流動(dòng)性和熱穩定性,還優(yōu)化了顆粒的粒徑分布,并設計了高效顆粒傳輸裝置。
“更大的挑戰是如何合理確定各設備參數?!蓖踔痉褰忉?zhuān)恍┕に噮?,定高了裝備實(shí)現不了,而定低了裝備的能力又沒(méi)有完全發(fā)揮,達不到項目預定的性能指標。為了得出一個(gè)各方性能的平衡值,連續不斷地研討、對接、調試對團隊來(lái)說(shuō)是家常便飯。
科研團隊還在創(chuàng )新模式上動(dòng)腦筋?!斑^(guò)去科研項目多以科研機構為核心,我們探索以設計院為運轉主體的模式,串連從基礎研究到系統集成的創(chuàng )新鏈條?!蓖踔痉逭f(shuō),實(shí)踐證明,這種模式在重大科研項目攻關(guān)上很有效。
去年8月,歷經(jīng)5年技術(shù)攻關(guān)、工程建設,以二氧化碳為工質(zhì)、陶瓷顆粒為介質(zhì),聯(lián)合團隊成功研制出全球首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機組。
近年來(lái),我國光熱發(fā)電發(fā)展較快,目前在建項目有30多個(gè)。王志峰表示,超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù),預計可將光熱發(fā)電系統的整體效率提升至50%以上,從而較大幅度降低發(fā)電成本,助力大規模商業(yè)化應用。
據悉,項目研制過(guò)程中,還帶動(dòng)了高溫材料、精密制造、智能控制等領(lǐng)域的發(fā)展,我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈競爭力得到提升。
創(chuàng )新秘訣
對工程技術(shù)來(lái)說(shuō),從概念到產(chǎn)品涉及多個(gè)環(huán)節,任何一個(gè)環(huán)節存在短板,都可能影響技術(shù)落地。必須凝聚科研機構、生產(chǎn)企業(yè)等的智慧,協(xié)同并進(jìn),讓技術(shù)真正服務(wù)于產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)。
聚焦產(chǎn)業(yè)真正的需求和痛點(diǎn)
用視覺(jué)技術(shù)賦能先進(jìn)制造
張正濤有兩個(gè)身份,一個(gè)是中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員,另一個(gè)是中科慧遠視覺(jué)技術(shù)有限公司創(chuàng )始人。
融合科學(xué)家和企業(yè)家兩種特質(zhì),找到關(guān)鍵問(wèn)題,解決重大產(chǎn)業(yè)問(wèn)題,這是他這些年來(lái)一直在努力的方向。
2010年,從中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所博士畢業(yè)的張正濤跟隨導師參與“神光”大科學(xué)裝置的科研攻關(guān)。在這個(gè)過(guò)程中,他把人工智能算法和精密光學(xué)成像系統運用于大裝置光學(xué)元件的檢測,在自動(dòng)化光學(xué)檢測領(lǐng)域取得多項技術(shù)突破。
怎樣才能不讓新技術(shù)新裝備束之高閣,而是能夠實(shí)現產(chǎn)業(yè)化落地,獲得規?;瘧??在做研究的同時(shí),張正濤一直在思考這個(gè)問(wèn)題。2015年,他帶領(lǐng)團隊開(kāi)始尋找產(chǎn)業(yè)化方向,用了一年時(shí)間深入各個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行調研。
張正濤回憶說(shuō):“在調研中我們了解到,當時(shí)由于檢測技術(shù)長(cháng)期被國外壟斷,手機蓋板等電子光學(xué)玻璃產(chǎn)品主要還是依靠人工檢測。因為強光照射,工人3個(gè)月內視力即從1.5下降至0.6,導致有的企業(yè)人員月均流失率達到20%。同時(shí),人工檢測存在品質(zhì)不穩定、效率低下等缺陷,甚至制約產(chǎn)能?!?/p>
在發(fā)現手機蓋板市場(chǎng)前景巨大后,張正濤決定從手機蓋板的品質(zhì)檢測切入,利用計算機視覺(jué)替代人眼,來(lái)突破制造業(yè)中品質(zhì)檢測的瓶頸。2016年,他帶領(lǐng)團隊成立了中科慧遠,把光學(xué)智能檢測系統應用于包括手機蓋板玻璃在內的標準化工業(yè)品的無(wú)損自動(dòng)檢測。
從技術(shù)到產(chǎn)品化的過(guò)程充滿(mǎn)坎坷。接下來(lái)的日子里,一個(gè)又一個(gè)難題接踵而來(lái),如何進(jìn)行產(chǎn)品的協(xié)同研發(fā)、如何實(shí)現規?;a(chǎn)……張正濤說(shuō):“幾乎每走到一個(gè)‘臺階’都有新的問(wèn)題等著(zhù),但我們一步一個(gè)腳印走過(guò)來(lái)了?!?/p>
最終,憑借著(zhù)多年來(lái)在計算機視覺(jué)等領(lǐng)域的技術(shù)積累,中科慧遠研發(fā)的蓋板玻璃成品檢測儀能在1.5秒完成一片手機蓋板玻璃的檢測,相較于人工,效率提升了20倍以上。如今,中科慧遠也從最初3個(gè)人的團隊發(fā)展到500人,成為蓋板檢測領(lǐng)域國內最早可以提供從設備到服務(wù)整體解決方案的供貨商,做到了細分領(lǐng)域的“隱形冠軍”。
一路走來(lái),因為有著(zhù)雙重身份,張正濤對科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新如何深度融合有著(zhù)更深刻的認識。
“一是要聚焦產(chǎn)業(yè)真正的需求和痛點(diǎn),二是將小而散的科研‘游擊隊’聚集形成‘集團軍’,當然也離不開(kāi)國家和社會(huì )各方的支持?!睆堈凉f(shuō),“在這個(gè)過(guò)程中,科研院所和創(chuàng )新型企業(yè)要充分發(fā)揮各自的體制機制優(yōu)勢,擰成‘一股繩’?!?/p>
創(chuàng )新秘訣
瞄準產(chǎn)業(yè)需求和痛點(diǎn),從理論方法到關(guān)鍵技術(shù),再到產(chǎn)業(yè)應用,然后從產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸再反饋形成科研問(wèn)題,最終得以實(shí)現良性循環(huán)。
構建開(kāi)源開(kāi)放的技術(shù)體系
“電子印刷術(shù)”支撐硬件創(chuàng )新
在東南大學(xué)機器人實(shí)驗室,助理教授胡旭暉正帶領(lǐng)團隊,對假肢手進(jìn)行新一輪研發(fā)迭代。去年在瑞士舉行的“第三屆全球輔助技術(shù)競賽”上,中國選手徐敏佩戴這款假肢手,與數十支全球一流團隊同臺競技,最終斬獲“上肢義肢”組冠軍。
“備賽過(guò)程中,我們幾乎每天都要調整假肢手,這意味著(zhù)從印制電路板(PCB)設計打樣到組裝調試,整個(gè)流程要在一天內完成。這期間,深圳嘉立創(chuàng )科技集團股份有限公司為我們提供了電子設計自動(dòng)化、電路板智造、表面貼裝、3D打印等一站式技術(shù)保障?!焙駮熣f(shuō)。
印制電路板是電子產(chǎn)品的基礎組件,電子產(chǎn)品的功能、設計都需構筑其上。
嘉立創(chuàng )是一家電子及機械產(chǎn)業(yè)鏈一站式基礎設施服務(wù)商?;谧匝械摹爸悄芷窗逅惴ā?,嘉立創(chuàng )實(shí)現海量印制電路板打樣散單的批量化智造,使“不到1平方米的板材就能承載數百個(gè)創(chuàng )意訂單”,單次打樣成本從數千元降至幾十元,交付周期從數周壓縮至最快12小時(shí),如今日均能完成2萬(wàn)多份不同尺寸、要求各異的訂單的組合生產(chǎn),成為硬件創(chuàng )新和成果轉化的“加速器”。
“電子印刷術(shù)”實(shí)現了“一個(gè)概念進(jìn),一個(gè)產(chǎn)品出”。如今,越來(lái)越多的工程師不再選擇奔走電子城“淘寶”,而是通過(guò)在線(xiàn)服務(wù)獲取支持?!拔覀兇蛲饲岸讼聠谓缑媾c后端柔性智造工廠(chǎng)之間的鏈條,工程師在線(xiàn)下單,就能獲取所有服務(wù)。如今這一模式已累計服務(wù)全球超620萬(wàn)用戶(hù),覆蓋人工智能、新能源汽車(chē)、航空航天、機器人等多個(gè)行業(yè)?!奔瘟?chuàng )相關(guān)負責人表示。
近年來(lái),“開(kāi)源”浪潮從軟件向硬件和設計領(lǐng)域延伸。開(kāi)發(fā)者只需提供材料清單、原理圖、計算機輔助設計以及詳細說(shuō)明等“源代碼”,就能完成物理硬件的開(kāi)發(fā)。2019年起,嘉立創(chuàng )打造開(kāi)源硬件平臺,聚集開(kāi)發(fā)者、工程師、愛(ài)好者和企業(yè),累計孵化超3萬(wàn)個(gè)開(kāi)源作品。
“距離下一場(chǎng)比賽只剩不到12小時(shí),參賽的步兵機器人卻突然出現故障?!鄙钲诖髮W(xué)在校生陳博欽印象最深的,是去年機甲大師賽前的一個(gè)夜晚。陳博欽回憶說(shuō):“我們逐一排查,從底盤(pán)的靜電到超電控制板反復拆裝,現場(chǎng)用嘉立創(chuàng )加急打樣替換,最終在比賽前1小時(shí)解決了主控板電磁干擾問(wèn)題,贏(yíng)下了當天的比賽?!?/p>
自2021年以來(lái),嘉立創(chuàng )面向以高校學(xué)生為主的工程師群體,提供每月2次印制電路板免費打樣服務(wù),去年完成免費訂單數量上百萬(wàn)筆,大大降低了高校學(xué)生群體在硬件創(chuàng )新前期的投入和試錯成本,從而激發(fā)科技成果轉化的積極性。
創(chuàng )新秘訣
從設計到智造的一站式服務(wù),使創(chuàng )新“人人可得”。通過(guò)構建開(kāi)源開(kāi)放的“工程師生態(tài)”,不僅讓知識、經(jīng)驗和成果能夠自由流動(dòng)與共享,還加速了技術(shù)迭代與應用落地。
來(lái)源:《人民日報》