“目前,硫化鞋自動化生產(chǎn)線實現(xiàn)了哪些功能?”
“可用激光三維視覺、機器人掃描、機器人噴膠等。”
“產(chǎn)品成品率能達到多少?”
“已由97%提升到99.5%……”
這是日前在福建泉州華中科技大學智能制造研究院中試基地,國內(nèi)數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的權(quán)威專家、中國工程院院士周濟、段正澄和福建省華寶智能科技有限公司(以下簡稱華寶智能)董事長黃勁煌的對話。
“他們共同商討在硫化鞋自動化生產(chǎn)線上引進刷膠設備,將工人從原先繁重的刷膠工序中解放出來。”8月7日,泉州華中科技大學智能制造研究院(以下簡稱研究院)常務副院長王平江說,兩位院士與“這雙鞋”結(jié)下了不解之緣,對這種制鞋模式贊賞有加,已是多次走進研究院、生產(chǎn)車間進行調(diào)研指導了。
難題在哪里,科研的方向就在哪里
華寶智能的生產(chǎn)車間,一雙白鞋倒放于自動制鞋生產(chǎn)線視覺檢測設備中,一旁的電腦正在進行實時激光掃描,十幾秒后,白鞋的輪廓、姿態(tài)數(shù)據(jù)顯現(xiàn)并被讀取;另一旁,自動噴膠機器人在半密封環(huán)境中向鞋底均勻噴涂膠水,隨后由工人將鞋底與鞋面貼合,再由機器手將貼好的鞋放入壓塑機中加壓定型,再取出……
這是華寶智能與研究院合作研發(fā)的,目前國內(nèi)領(lǐng)先的“硫化鞋柔性成型自動生產(chǎn)線”。“這條生產(chǎn)線在傳統(tǒng)制造業(yè)中引入工業(yè)機器人,運用三維視角提取鞋子模式,精準‘指揮’噴膠涂膠工序,讓不同的鞋都可以量身定做得更美觀,加上全自動刷膠設備,既快速又避免了膠水對操作人員的健康損傷。”黃勁煌說。
其實兩三年前,黃勁煌還只是一個對自動化智能生產(chǎn)設備不甚了解的普通制鞋商,迫于人工成本上漲的壓力,加之刷膠工序散發(fā)出的化學成分對工人身體健康的影響,他想到“機器代工”,將工人雙手真正地解放出來。想法是好的,但現(xiàn)實卻潑了他一頭冷水——生產(chǎn)硫化鞋的工序和難度是普通運動鞋的兩倍,而當時市面上沒有應對這種復雜工序的現(xiàn)成裝備,怎么辦?于是,黃勁煌找到了研究院,向?qū)<覀兲岢隽俗约旱男枨蟆?/span>
“難題在哪里,科研的方向就在哪里。”王平江說,以制鞋為例,以前消費者講求鞋子耐磨耐穿,重視實用性;現(xiàn)在,更重視鞋子的功能性、個性化,高端鞋市場需求增大。這需要研究院面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以企業(yè)需求為導向,讓科研與產(chǎn)業(yè)更契合,研發(fā)出技術(shù)含量更高、附加值更大的產(chǎn)品。
作為福建省首批新型研發(fā)機構(gòu),研究院由泉州市政府與華中科技大學合作共建。“突破傳統(tǒng)科研院所的藩籬,創(chuàng)新機制,研發(fā)國內(nèi)領(lǐng)先的自動化生產(chǎn)線,這也是新型研發(fā)機構(gòu)義不容辭的責任。”王平江說。
匯聚高端,引進院士提供智力支撐
與傳統(tǒng)研發(fā)機構(gòu)相比,新型研發(fā)機構(gòu)堅持市場導向,更加注重科技成果轉(zhuǎn)化,但也面臨兩難:研發(fā)必須專注某一學科、某個領(lǐng)域,做深做透做精;然而,市場需求多元,一個項目常常跨學科甚至跨領(lǐng)域,如何破解?
“在泉州大力發(fā)展智能裝備產(chǎn)業(yè)的背景推動下,研究院不斷厘清體制機制與激勵機制,建立省級院士工作站、省級工程技術(shù)研究中心,形成人才虹吸效應。”研究院院長助理季華告訴科技日報記者,一批國內(nèi)外智能裝備高精尖人才先后被吸納過來,圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新核心關(guān)鍵問題、完善產(chǎn)品及成套技術(shù),為產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)“把脈問診”,跨學科、跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,合作開展成果轉(zhuǎn)化。
2017年,研究院與華寶智能合作研發(fā)的“硫化鞋自動生產(chǎn)線”正式簽約,研究院匯聚中國工程院段正澄院士及其專家團隊、國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,以及來自華中科技大學機械學院等智能制造領(lǐng)域的專家,組成核心團隊協(xié)作攻關(guān),18名成員的技術(shù)團隊長期駐扎在華寶智能的研發(fā)現(xiàn)場,克服了華寶智能技術(shù)力量薄弱的問題,讓科研成果順利轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。
這項技術(shù)也“驚動”了更多的中國工程院院士,周濟、段正澄先后多次到泉州調(diào)研指導硫化鞋自動生產(chǎn)線研發(fā)進展。“周院士站在全國制鞋行業(yè)層面,認為硫化鞋生產(chǎn)線對行業(yè)轉(zhuǎn)型升級貢獻很大,希望團隊全體成員克服困難盡快攻克瓶頸;段院士則多次對研發(fā)方向,以及行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)進行指導。”王平江表示,院士專家工作站獨特的科研優(yōu)勢資源,為科技型企業(yè)深入研發(fā)提供了高端的智力支撐。
經(jīng)過一年多的聯(lián)合攻關(guān),研發(fā)團隊相繼具備了智能生產(chǎn)線整體規(guī)劃設計、功能化單元設計能力,智能生產(chǎn)線控制系統(tǒng)集成能力、自動化編程能力、生產(chǎn)線信息化管理系統(tǒng)開發(fā)能力,并完成了制鞋噴膠等工藝,為華寶智能提供了一整套技術(shù)方案。
催生“核聚變”,打造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈
目前,“硫化鞋柔性成型自動生產(chǎn)線”正式上線,產(chǎn)品成品率也由97%提升到99.5%。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)線相比,新研發(fā)的硫化鞋自動化生產(chǎn)線一班可生產(chǎn)1500雙鞋,只需12人值守,平均12秒可生產(chǎn)一只硫化鞋,而此前要達到同樣的產(chǎn)量,需要65個工人,普通鞋廠投資一條智能生產(chǎn)線僅需15個月便可收回成本。
更重要的是,首條硫化鞋生產(chǎn)線已能承接高品質(zhì)、高附加值的產(chǎn)品生產(chǎn),催生華寶智能發(fā)生了“核聚變”,“目前公司已投入萬雙正式訂單生產(chǎn),預計年產(chǎn)值將超過1億元。”黃勁煌說,硫化鞋自動化生產(chǎn)線推向市場后,華寶智能還將針對皮鞋、運動鞋等鞋款開發(fā)更多樣的智能裝備。
這樣的成績單,離不開新型研發(fā)機構(gòu)對成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的“驅(qū)動”作用。“研究院以制鞋行業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)線升級為突破口,抓住行業(yè)龍頭企業(yè)的技術(shù)需求,通過龍頭企業(yè)示范應用驗證,將技術(shù)成果面向全行業(yè)推廣應用。”季華說,未來研究院將打造面向全行業(yè)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈,從而帶動全行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
泉州是東南沿海制造業(yè)重鎮(zhèn),鞋業(yè)是泉州九大集群產(chǎn)業(yè)之一,泉州擁有5000多家鞋企,共7000多條傳統(tǒng)生產(chǎn)線,年產(chǎn)40億雙鞋。“若全面轉(zhuǎn)型升級,將產(chǎn)生一個新的千億產(chǎn)值的智能裝備產(chǎn)業(yè)集群,泉州的傳統(tǒng)制鞋也將升級為高端制鞋制造業(yè)。而全國人工制鞋線幾萬條,制鞋成型工序的智能化裝備市場前景將不可限量。”王平江說。
“正是打破身份、地域的界限,采用了全新的建設模式和運行機制,進而突破一批產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展難題,實現(xiàn)了源頭創(chuàng)新到新技術(shù)、新產(chǎn)品、新市場快速轉(zhuǎn)換。此舉有效破除了科研成果與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘兩張皮’問題。”泉州市科技局局長李文生說,全市目前共發(fā)展和建設了40家省、市級新型研發(fā)機構(gòu),涵蓋新一代數(shù)字通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)和高端裝備制造等領(lǐng)域。泉州正在通過市場手段,把新型研發(fā)機構(gòu)建設成為企業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型、成果轉(zhuǎn)化的高地,打造泉州乃至福建的一支新型“生力軍”。