“上海市高强激光智能加工装备关键技术产学研开发中心” (以下简称:“激光中心”)2014年11月26日即将迎来筹建验收工作,连日来中心人员在负责人丁晓东、于治水等的带领下加班加点、紧锣密鼓地开展准备工作。2013年9月, “激光中心”获教委批准筹建。“激光中心”是在为加强上海市在激光加工应用领域中的领先地位,推进上海激光加工产业的升级换代,在上海交通大学校长张杰院士的大力推动下成立的“上海市高强激光加工产学研联盟及应用示范基地”的基础上成立的。
“激光中心”筹建以来,在理事会指导下,协同专家技术委员会,根据行业需求,共同制定知识服务内容与技术创新研发方向,决策“激光中心”发展等重大事项,为“激光中心”与行业架起沟通桥梁。“激光中心”实行理事会领导下的主任负责制,专家委员指导下的发展战略与研发定位,项目引领的首席研究员负责制(PI制)。在学校的大力支持下,“激光中心”在创新人员聘用与考评方式,财务制度,团队建设,行业互动等方面做出了改革尝试并取得了初步成效,这有利于“激光中心”形成长效机制。通过体制机制改革与创新,使得“激光中心”能够逐步实现独立运作,各项工作的开展有章可循。目前,学校和“激光中心”共制定各类规章制度19项。
根据“激光中心”发展规划,学校将实训中心3号楼(面积:480平方米)等共计900余平方米作为“激光中心”专用场地。校内专用场地分别设立了首席研究员工作室、激光中心交流室、激光加工实验室、激光中心学生创新工作室、电子束加工/激光冲击/激光切割实验室,并建立了国际交流与合作部、信息咨询与管理部、装备技术研发部、成果产业化推广部等部门。
根据行业需求,“激光中心”已建成6个专业数据库,包括:专家库(激光加工行业专家信息)、设备库(激光中心相关设备型号、重要参数、生产厂家等信息)、专利库(自主知识产权申请、授权等数据信息)、材料&工艺库(激光焊接、激光熔覆、激光切割、激光冲击强化对各种材料不同应用的工艺参数及实验数据)、项目库(“激光中心”纵向科研项目和横向科研项目申报、批准、结题等数据信息)、学生创新库(“激光中心”资助的学生创新项目信息)。
筹建期内,在“激光中心”所坚持的“需求牵引”指导方针的指引下,“激光中心”承接纵向科研项目数量及经费总额增量迅速,尤其是国家自然基金与省部级项目。这些与激光相关的国家级和重要省部级项目主要来源于 “激光中心”面向行业企业进行关键技术研发的过程中,从工程技术实践问题衍生出的基础理论研究课题。
“激光中心”坚持“开放联合”的指导原则,联合“上海市高强激光加工产学研联盟及应用示范基地”中在激光加工领域的优势单位,以及航空、航天、船舶、高铁、核电等与激光智能加工密切相关的产业领域,按照“需求牵引”的要求以及中心理事会通过广泛研讨而制订的中心发展规划,“激光中心”在高强激光冲击强化、智能表面改性、智能柔性焊接和智能三维切割等方向通过广泛面向相关行业领域的深度产学研融合,初步找出了行业、产业中与激光智能加工相关的急需解决的关键问题和突破口,并在市经信委等相关委、局提出的高端装备制造业的转型发展、3D打印和相关行业企业提出的高附加值船舶、新型军用舰船、探月工程、载人航天、高速列车、核电站等国家和上海市重大需求中运用激光智能加工取得了诸多关键技术突破和实际项目经验和运行机制方向的积累,一些相关成果已初步用于关键构件的智能加工与制造,与行业发展有较高的契合度。其中,具有代表性的为与汽车、核电及高铁行业的对接与合作:
“激光中心”协同上海萨克斯动力总成部件系统有限公司、上海工程技术大学其他学院等通过公开竞标的方式获取了“上海汽车工业科技发展基金会项目”——轻量化液力变矩器及其关键工艺实现项目,采用高强度铝合金代替钢材,获得铝-铝以及铝-钢的焊接工艺,对轻质化的液力变矩器进行设计,将成为汽车轻量化液力变矩器发展的新方向。
燃料维修工艺实验台架是国家科技重大专项子课题“核岛关键部件自动检测维修设备和技术研发平台”项目的重要组成部分,是为掌握核燃料维修技术能力建设而开发的基础性实验台架。“激光中心”与国核电紧密合作,以水下激光焊接为主要方法,着重研究台架主要结构材料——奥氏体不锈钢修复焊过程中的工艺优化、冶金转变原理及缺陷控制方法等方面内容,目的在于开发能提高制造及现场维修质量和效率的先进激光焊接技术。目前,本项目已经完成奥氏体不锈钢的激光焊接工艺及缺陷控制方法研究,为燃料维修工艺实验台架的开发提供了坚实的实验支持。
“激光中心”与中国南方机车车辆集团公司(南车青岛四方机车车辆股份有限公司)合作开展了高速列车铝合金车体焊接及安全可靠性评估研究,使国产高强铝合金大型中空复杂截面挤压型材在380KM/h高速列车(CRH3型“和谐号”动车组)车体侧墙上得到了广泛的应用.
展望未来,后续“激光中心”将以“需求牵引、开放联合、主动而为、重点提升”为基本指导原则,紧紧围绕理事会制订的发展目标、战略规划及主要任务,充分发挥“激光中心”在人才集聚、激发活力和经费支持等方面的作用,使之成为集技术服务和技术转移、科学研究、人才培养为一体的国内高强激光智能加工装备关键技术领域优秀的研发及服务机构,努力将“激光中心”建成具有显著的深度产学研融合特征的、开放、服务和创新平台。