文／賈亞莉

華中科技大學(xué)：校企互補合作，產(chǎn)學(xué)研相輔共進

文／賈亞莉

材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室主任李建軍

華中科技大學(xué)是國家教育部直屬的全國重點大學(xué)，由原華中理工大學(xué)、同濟醫(yī)科大學(xué)、武漢城市建設(shè)學(xué)院于2000年5月26日合并成立，是首批列入國家“211工程”重點建設(shè)和國家“985工程”建設(shè)高校之一。

材料科學(xué)與工程學(xué)院始建于1953年，前身系華中工學(xué)院機械工程系。1988年更名為華中理工大學(xué)機械工程二系，1993年更名為華中理工大學(xué)材料科學(xué)與工程系，1998年更名為華中理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，2000年合校之后沿用現(xiàn)在的名稱至今。

學(xué)院與美國、英國、法國、新加坡以及香港等多個國家和地區(qū)的高校、企業(yè)建立了長期合作關(guān)系，在科學(xué)研究和人才培養(yǎng)等方面開展了廣泛的合作交流。在校企合作的道路上，華中科技大學(xué)務(wù)實進取，和多家企業(yè)建立了合作關(guān)系，不久前，本刊記者采訪了華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室主任李建軍教授。

在沖壓方面產(chǎn)學(xué)研成果

李建軍主任首先向本刊記者介紹了材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室的組織結(jié)構(gòu)、研究方向及成果。

研究方向

實驗室以“材料形變規(guī)律-控形控性方法-材料組織結(jié)構(gòu)與性能”為研究主線，形成了以下5個主要研究方向：

材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室目前的組織結(jié)構(gòu)

⑴材料成形過程模擬理論與方法。研究材料在固態(tài)、液態(tài)條件下的形變（流變）規(guī)律和多場、多尺度下各因素間的耦合作用機制，構(gòu)建成形過程的計算模型，建立快速精確的數(shù)值計算方法，為全面真實地掌握材料的形變規(guī)律及機理、組織結(jié)構(gòu)演變和性能預(yù)測提供技術(shù)支撐。

⑵數(shù)字化模具設(shè)計制造技術(shù)。研究面向模具開發(fā)全過程的智能化設(shè)計、自動化制造、精益化生產(chǎn)過程優(yōu)化控制的理論與方法，建立模具設(shè)計制造的數(shù)字化平臺，克服模具開發(fā)過程中過于依賴經(jīng)驗造成的低效率、低可靠性的瓶頸問題，使模具設(shè)計制造由經(jīng)驗走向科學(xué)。

⑶快速成形與快速制模技術(shù)。研究激光與材料的相互作用機理，建立快速成形過程中零部件性能與精度的控制方法，形成材料-工藝-裝備一體化的成套技術(shù)體系，解決大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形制造難題。

⑷精密成形工藝與裝備。研究材料在力場/溫度場作用下的組織結(jié)構(gòu)演變及形變規(guī)律，建立成形過程的控形控性方法，形成精密成形工藝-裝備成套技術(shù)體系，解決高性能零部件的高效、高精成形制造難題。

⑸先進材料制備與應(yīng)用。重點圍繞高性能工模具材料、合金材料、復(fù)合塑料、新能源材料、納米材料的制備與應(yīng)用，研究材料成分、制備工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，以及外場作用下的材料組織結(jié)構(gòu)演變機制，建立高性能材料的設(shè)計與制備方法，滿足關(guān)鍵零部件或器件對高性能材料及其成形技術(shù)的需求。

研究成果

華中科技大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室在沖壓成形技術(shù)方面的主要研究成果包括：

⑴板料單點漸進成形技術(shù)及設(shè)備：實驗室早在十年前即開始研究板料單點漸進成形技術(shù)，研制出相應(yīng)的設(shè)備，并深入研究了單點漸進成形過程中材料形變的規(guī)律及工藝優(yōu)化方法。該技術(shù)不需模具，基于板料件的幾何模型，通過板料逐點變形，即可制造出所需的零件，可廣泛應(yīng)用于復(fù)雜鈑金件的快速制造。目前，該技術(shù)已受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

⑵鋁合金的電磁成形技術(shù)：該技術(shù)是基于楞次定律，通過脈沖強磁場促使鋁合金板材發(fā)生高速變形，獲得所需形狀的一種成形方法。該方法僅需一個單模（凹模或凸模），模具結(jié)構(gòu)簡單，而且通過脈沖強磁場施力，不需壓力機，具有良好的成形加工柔性。另外，由于是通過電磁力使板料產(chǎn)生高速成形，從而可大幅度地提高鋁合金的成形極限，且成形回彈小。該技術(shù)可廣泛用于板料件的快速成形和整形。

⑶連續(xù)模計算機輔助設(shè)計技術(shù)：實驗室與西門子PLM公司合作，研制開發(fā)了多工位級進模設(shè)計系統(tǒng)Progressive Die Wizard。該系統(tǒng)可用于復(fù)雜板料件連續(xù)沖壓成形的模具設(shè)計，可極大地提高連續(xù)模的設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)里。目前，該系統(tǒng)已在全球銷售3000余套，為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。

⑷沖壓模具生產(chǎn)管理技術(shù)：實驗室針對沖壓模具的生產(chǎn)特點，專門開發(fā)了沖壓模具生產(chǎn)管理系統(tǒng)eman。該系統(tǒng)可幫助專業(yè)的沖壓模具生產(chǎn)廠家有效地管理從接訂單到最后交付模具的整個過程，以控制模具的設(shè)計制造過程，保證模具的設(shè)計制造質(zhì)里和交付期，并控制成本。目前，該技術(shù)已在國內(nèi)一汽模具公司、國盛精密模具公司等近百家沖壓模具企業(yè)獲得應(yīng)用，取得了良好的效果。

⑸板料沖壓成形過程模擬分析技術(shù)：實驗室針對沖壓成形，研制開發(fā)了沖壓成形模擬軟件Eastamp。該軟件可預(yù)測板料成形過程中破裂、起皺等沖壓成形缺陷，以優(yōu)化沖壓工藝，并可用于毛坯的快速精確計算、以及快速沖壓工藝性分析。另外，該系統(tǒng)可在Pro/E、CATIA、NX等CAD系統(tǒng)上運行，能夠與沖壓工藝和模具設(shè)計系統(tǒng)無縫集成，從而極大地提高分析效率。該系統(tǒng)已在50余家沖壓零件以及模具生產(chǎn)廠家獲得應(yīng)用，取得顯著經(jīng)濟效益。

在談到校企合作時，李建軍主任介紹到，實驗室的相關(guān)研究成果通過產(chǎn)學(xué)研合作的方式，已在國內(nèi)數(shù)百家企業(yè)、研究機構(gòu)獲得應(yīng)用，取得了顯著經(jīng)濟和社會效益，解決了一批國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的重大關(guān)鍵技術(shù)難題，在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。圍繞沖壓成形及技術(shù)成果，實驗室主要以汽車、家電、航空航天等領(lǐng)域的沖壓零部件為對象，開展沖壓成形工藝、沖壓模具、沖壓裝備等的研發(fā)，成套技術(shù)在國內(nèi)數(shù)十家企業(yè)獲得應(yīng)用，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

實驗室的研究成果為促進我國汽車工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展做出了貢獻。例如，實驗室從2006年開始，就與一汽模具公司開展了全面的合作，將實驗室在沖壓成形過程模擬技術(shù)方面的成果fastamp和模具設(shè)計制造執(zhí)行系統(tǒng)方面的成果eman，全面應(yīng)用于該公司沖壓模具的設(shè)計制造過程中，從而協(xié)助該公司，在國內(nèi)首次制造出C級轎車的大型外覆蓋件模具，打破了我國此類模具完全依賴進口的局面。再例如，實驗室通過與國盛精密模具公司的合作，將上述成果轉(zhuǎn)化為企業(yè)獨有的設(shè)計制造技術(shù)，專門為該公司開發(fā)了連續(xù)沖壓成形過程模擬系統(tǒng)，實現(xiàn)了連續(xù)沖壓成形工藝的優(yōu)化；專門開發(fā)了連續(xù)模設(shè)計制造管理系統(tǒng)，幫助企業(yè)實現(xiàn)了連續(xù)模設(shè)計制造過程的有效管控。上述成果的應(yīng)用，使該公司在國內(nèi)首次開發(fā)出微米級精度的復(fù)雜翅片連續(xù)模，而且所開發(fā)的連續(xù)模大里出口國外。

通過上述與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，一方面使實驗室的成果在行業(yè)中真正獲得應(yīng)用，取得效果；另一方面，通過合作也使實驗室的成果不斷豐富和完善，在技術(shù)上實現(xiàn)不斷創(chuàng)新。

深化校企合作，促進成果轉(zhuǎn)化

結(jié)合當(dāng)前產(chǎn)學(xué)研合作現(xiàn)狀，針對如何促進校企合作，加快科研成果轉(zhuǎn)化的問題，李建軍給出了5點措施和建議。

⑴企業(yè)和科研院所雙方都要充分認識到產(chǎn)學(xué)研結(jié)合可充分體現(xiàn)優(yōu)勢互補的重要性，研究院所和高校可以發(fā)揮人才、教育和科研的優(yōu)勢，企業(yè)發(fā)揮設(shè)備、市場和新技術(shù)及新產(chǎn)品試制的優(yōu)勢，上下游有機結(jié)合，有利于縮短研發(fā)周期，少走彎路，降低風(fēng)險。

⑵要建立穩(wěn)定的合作研究平臺，例如，聯(lián)合建立“精鍛技術(shù)研發(fā)中心”、“博士后工作站”和“大學(xué)生實習(xí)基地”等，并設(shè)立由雙方或多方研發(fā)人員參加組成的研究團隊，共同圍繞感興趣的技術(shù)問題進行攻關(guān)。

⑶以項目研發(fā)作為主要的驅(qū)動方式。如以企業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)為啟動項目，企業(yè)自籌經(jīng)費，或與科研院所聯(lián)合申報相關(guān)項目經(jīng)費，聯(lián)合科研院所開展前期的研究。當(dāng)取得階段成果或最終成果后，可向省市乃至國家主管部門申報重點、重大科技攻關(guān)或成果轉(zhuǎn)化（產(chǎn)業(yè)化）的大型項目。

⑷根據(jù)企業(yè)及市場的新技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)需求和院所高?？蒲蟹较蚣叭瞬排囵B(yǎng)的需要，制訂中長期發(fā)展規(guī)劃和短期實施計劃，做到可持續(xù)地向前推進。企業(yè)要充分認識到，作為創(chuàng)新主體，科研不能急于求成，需要時間，同時要寬容失敗。

⑸做到互利共贏，在知識產(chǎn)權(quán)共享等方面，做到公平合理。

李建軍認為，目前產(chǎn)學(xué)研存在的問題主要有3個，第一是企業(yè)和學(xué)校的目標不一致：企業(yè)希望盡快出成果，投向市場，取得經(jīng)濟效益。科研院所關(guān)注基礎(chǔ)問題，不愿花更多精力在產(chǎn)業(yè)化的瑣碎事務(wù)上，希望多出文章，多申報項目。第二是利益分配原則不統(tǒng)一：申請到研究經(jīng)費后如何確定分配機制與原則，才能更好地促進雙方的積極性，使科研工作進展更為順利。另一方面成果產(chǎn)業(yè)化后，科研院所如何獲得長遠的收益，保證基礎(chǔ)研究的進行。第三是企業(yè)急于求成：企業(yè)對產(chǎn)學(xué)研合作期望過高，希望能達到立竿見影的效果，不允許失?。恢粚ΜF(xiàn)成的成果的感興趣，不愿為早期研發(fā)進行經(jīng)濟投入。

結(jié)束語

政府、行業(yè)協(xié)會、企業(yè)和高校是深化產(chǎn)學(xué)研、促使科技創(chuàng)新的平臺，針對政府、行業(yè)協(xié)會，李建軍提出了以下期望：

⑴堅持輿論導(dǎo)向。即反復(fù)宣傳產(chǎn)學(xué)研可有效實現(xiàn)技術(shù)源頭和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢互補的優(yōu)越性；企業(yè)特別是廣大的中小企業(yè)應(yīng)善于通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的機制，充分利用高校和研究院所的人才和科研成果這一社會資源，彌補自身技術(shù)人才不足的短板；高校教師和研究院所的研究人員應(yīng)充分認識理論聯(lián)系實際的重要性，企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，科研成果只有轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力才有價值。

⑵堅持政策導(dǎo)向，鼓勵真正的產(chǎn)學(xué)研合作。在行業(yè)、政府科技主管部門審批研發(fā)項目時，應(yīng)堅持所申報的項目能夠切切實實地以企業(yè)與高?；蜓芯吭核漠a(chǎn)學(xué)研相結(jié)合為技術(shù)支撐和依托，并有較好的前期合作基礎(chǔ)，凡是在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方面做得好的單位應(yīng)給予優(yōu)先支持，尤其是研發(fā)經(jīng)費上的傾斜。另外，對開展產(chǎn)學(xué)研合作好的企業(yè)在稅收等方面給予優(yōu)惠。

⑶建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的機制和平臺，加強產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合所取得的科研、知識產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng)等方面的成果宣傳，通過典型案例，起到示范作用。建立信息發(fā)布機制，為產(chǎn)學(xué)研合作提供橋梁和紐帶作用。