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《嘉興日報》:院士為根 造血為本

——加西貝拉院士專家工作站紀事

來源:http://www.offerov.net 發布時間:2017-05-15 點擊次數:
記者 陳 蘇
 
加西貝拉壓縮機有限公司院士專家工作站
  簽約院士:譚建榮 中國工程院機械與運載工程學部院士
  建站時間:2009年12月
  合作項目:加西貝拉院士專家工作站是嘉興市建成的首批五家院士專家工作站之一,成立次年,被評為浙江省省級院士工作站、全國優秀院士工作站。
  主要借用浙江大學譚建榮團隊在機械工程理論研究、仿真分析、實驗驗證、人才等方面的優勢,加快加西貝拉對冰箱壓縮機核心技術的掌握及人才隊伍的建設。自建立起,雙方合作開展了冰箱壓縮機數字化樣機及裝配運動仿真,冰箱壓縮機關鍵零部件結構有限元分析,冰箱壓縮機關鍵零部件CFD分析,冰箱壓縮機殼體結構優化設計,冰箱壓縮機吸排氣閥片設計分析,冰箱壓縮機泵油系統仿真分析,基于聲振特性的壓縮機殼體優化,冰箱壓縮機吸排氣系統關鍵參數優化,冰箱壓縮機振動分析與控制研究,壓縮機十年可靠性技術研究等關鍵技術開發等課題研究;參與了國家級項目高效環保超小型電冰箱壓縮機與產業化,該項目被列入國家科技支撐計劃;參與省部級項目多工質高效輕型商用壓縮機研發及產業化,該項目被列入省重點技術創新專項計劃。
院士名片
  譚建榮,1954年10月生,浙江湖州人,國內機械設計及理論領域專家,2007年當選中國工程院院士,國家973項目首席科學家。
  在現代產品設計方法及理論、產品數字化設計與可視計算、先進制造中的信息化關鍵共性技術等領域做了一系列創新性工作,在機電產品大批量定制設計、產品數字化樣機設計、復雜機電系統中工程信息與過渡狀態可視化等方面取得重要研究成果。
  完成國家級、省部級科研項目25項,在國內外重要學術期刊發表的學術論文中被SCI、EI檢索142篇,出版學術專(編)著8本。獲國家科技進步二等獎4項,國家教學成果一等獎1項、國家教學成果二等獎1項、省部級科技進步獎6項。
  嘉興東南隅,嘉興工業園區,加西貝拉壓縮機有限公司,陽光正好,新落成的技術研發中心大樓,巨大的玻璃幕墻,閃著炫目的光。
  “其中四層樓是實驗室,院士專家工作站也會搬進來?!弊咴诖懊鲙變舻募夹g研發中心大樓的走廊里,技術研究院副院長陸龍泉指著兩邊的各類實驗室一一解釋:材料實驗室、結構實驗室、聲學實驗室、可靠性實驗室、性能實驗室等。
 
上圖為譚建榮院士
 
  壓縮與仿真的強強聯手
  加西貝拉技術研發中心大樓二樓展廳一隅,從大到小排列著近些年加西貝拉自主研發的一系列產品,N系列、T系列、M系列……這些壓縮機如今已經占據加西貝拉產品線的百分之七十以上。
  加西貝拉成立于1988年,從全套引進意大利Aspera公司的設計技術、工藝標準和生產線設備,到自主開發N系列產品,2007年投入生產,加西貝拉進入持續發展的軌道。
  然而,2008年,席卷行內的金融風暴,加西貝拉的銷量雖因其質量、口碑,穩中有升,但加西貝拉的高層管理卻意識到發展短板的存在——技術怎樣領先?
  這要從N系列的研發說起。
  N系列是加西貝拉為了當時即將建成的第二工廠配套開發的新產品,也是加西貝拉第一個自主開發產品。2004年策劃,2005年開發設計?!爱敃r公司只有20多個研發人員,連研究生都沒有。之前一直做引進產品,對設計層面的人才要求并沒有這么強烈?!卑扆埲趦鹊膸孜挥薪涷灥墓こ處?,參考國外同行,構思設計方案,開模具,裝樣機,反復試驗,測試改進。大家加班加點,半年一輪實驗,18個月后,經過三輪實驗,才初步定型。
“當時沒有現在設計的手段,壓縮機七八十種零件,十幾種的開模具。一輪實驗直接的材料費近150萬元,殼體模具近20萬元。關鍵是時間成本太高,做出來我們心里沒底。直到2008年后,N系列才真正穩定,整整花了3年時間?!?/span>
  不僅陸龍泉和研發人員,高層也意識到,公司對壓縮機核心設計技術沒有完全掌握,對壓縮機全方位的評價分析能力相對較弱,“我們主要靠試驗,靠經驗。N系列研發時,這個短板暴露出來了。怎么設計?有沒有方法預先判定方案的可行性?”
  2008年,加西貝拉成立技術研究所,引進高層次人才,招聘了一批研究生、博士生,“提升公司的研發力量,消除競爭短板?!?/span>
  彼時,高校壓縮機設計專業很少。引進的這批人才多是學機械類專業的,和壓縮機關系并不密切。
  該怎么針對壓縮機產品開展研究,他們感到很迷茫。
  2009年,經嘉興市科協牽線,加西貝拉找到了在浙江大學任教的譚建榮院士。
  這并不是盲人摸象。
  加西貝拉總工程師張勤建,當時是技術研究所第一任所長。早在2006年前后,他已經認識譚建榮,兩人曾多次在科技會議、校企合作等場合相遇。他知道譚建榮是湖州人,研究仿真技術,有在企業里工作的經歷,對企業很了解。
  加西貝拉根據研發需求,有意尋找仿真技術支持,“我們想把壓縮機的設計原理搞清楚,做計算分析,保證設計出來的東西比較有效,不僅是憑我們的經驗,做到設計時心里有底?!标扆埲€記得,當時,他和張勤建去了杭州,“院士聽了我們的介紹,當場就提出數字化樣機的概念。在設計階段就可以對各種可靠性、可行性進行分析、判定,提高設計的成功率?!睂Υ?,譚建榮院士說,“模擬仿真作為與理論建模、實驗驗證并列的第三種科學研究手段,通過與多領域的數字化設計技術相結合,構建產品數字化樣機,使設計者在物理樣機生產出來前就可進行有效的、可驗證的設計工作?!?/span>
  這些技術,陸龍泉曾經在國外壓縮機設計的論文里見到過,但彼時,他只能心里羨慕罷了。
  譚建榮當時基本同意。但提出要先到加西貝拉做個調研,確定幾個方向。隨后,專家教授、博士后、博士、碩士組成的團隊進行了兩周的需求調研。
  談及此次調研,譚建榮院士說,“我們團隊的老師和學生對公司產品進行了詳細的了解,對壓縮機的設計、制造現狀進行了系統的調研,調研的結果發現公司現有設計更多的是依靠經驗,缺乏科學、定量的設計依據,對壓縮機核心技術的掌握還有待進一步提升?!?/span>
  2009年12月,加西貝拉與浙江大學譚建榮院士團隊簽署了3年(2010~2012年)的院士專家工作站合作協議,后又多次續簽。
  為什么會選擇加西貝拉作為合作對象?譚建榮院士坦陳,“加西貝拉作為國內冰箱壓縮機生產、研發的領先企業,企業發展近些年一直保持著強勁的勢頭,但也從未間斷過對壓縮機技術研發方面的持續關注與投入。我們也很高興與加西貝拉合作,通過加速科技成果轉化,不斷幫助企業提升冰箱壓縮機產品研發與技術創新的能力?!?/span>
  對于建立院士專家工作站,對加西貝拉是其提升研發平臺的一次布局,加西貝拉總工程師張勤建至今記憶猶新,“當時,企業要進軍國際市場,我們要提高基礎理論研究,指導產品開發,需要新的技術團隊形成活力,從產品研發向前瞻性、基礎性研究方向發展。加西貝拉院士專家工作站是公司研發平臺的一部分,與譚院士的合作是我們公司提升研發能力,技術發展的重要一步?!?/span>
 
  不計成本的技術“輸血”
  加西貝拉院士專家工作站,雙方三年一簽戰略合作框架協議,每年簽一個技術合同,確定一兩個課題。如今,合作框架協議已是第三個,課題也已完成了9個。正在進行的還有兩個課題。
  “冰箱壓縮機數字化樣機及裝配運動仿真”是雙方合作開展的第一個課題,2010年初開始?!斑@個課題是關于流固耦合(編注:流固耦合是研究流體與固體兩相介質之間的相互作用)的,相關課題我們做了三個。我們希望通過課題把壓縮機的原理研究清楚,再考慮如何應用于設計、優化產品?!蔽涫仫w是2009年初加入加西貝拉,是加西貝拉的第一位博士?!氨鋲嚎s機數字化樣機及裝配運動仿真”的課題就是他和院士團隊的陳博士帶頭攻關的。這個課題的難點在于,機械模塊軟件和流體模塊的軟件是不同的軟件,同時,要將機械模塊的計算結果調用到流體模塊,反之,也要將流體模塊的計算結果調用到機械模塊,這又牽涉到第三方軟件,三家軟件,各管一攤,怎么協調,卻無法可尋。
  僅這一關,直到2010年底才攻關,“三個軟件不能協調,經常算著算著就出錯,出現很多莫名其妙的問題,每一步都要判斷,我們找軟件公司,他們也只能負責自己的軟件,我們發郵件給國外的公司請教?!痹谧T院士和教授們的指導下,兩位博士自己編寫軟件、程序,才解決問題。
  加西貝拉與院士專家主要以具體項目為依托,實現“項目對接、人員對接、技術對接、方法對接”,院士專家定期到公司指導,具體技術攻關人員長期駐扎公司?!盀榱四軌蚣皶r了解公司生產和技術信息,使項目研究工作更貼近生產實際,研究的應用性更強,遇到問題,我們和院士及其團隊成員一起研究、解決,讓研究成果盡快轉換到產品的改進上?!?/span>
  院士團隊項目負責人之一、博士后劉達新,早在加西貝拉院士專家工作站建立之初,就參與進來,并長期駐扎嘉興,“那段時間我在嘉興比較多,兩地奔波?!?011年,他的孩子出生,為了紀念這段日子,他給孩子取名“杭嘉”。院士專家團隊前后有十多人參與了與加西貝拉的合作,根據項目情況,不同數量博士后、博士長期駐扎加西貝拉,“甚至有不少碩士,從入學參與到課題研究中,直到畢業,都常駐加西貝拉,除了周末,或者學校有事才短暫離開?!币虼?,不少學生畢業論文便做了相關課題,劉達新和院士團隊一起在國際學術期刊發表了有關壓縮機殼體設計的學術論文。
  投資1.5億元建設技術研發中心大樓,各類實驗器材價值不菲。在加西貝拉院士專家工作站研發人員口中常說的一句話是,“我們的研發是不計成本的?!奔游髫惱瓕τ谠菏繉<夜ぷ髡镜慕ㄔO及具體工作的開展,給予了高度重視和強有力支持。公司決策層把科研經費優先安排到院士專家工作站項目上,公司總經理朱金松更是多次在對內對外的公開場合表示:“研發費用要多少就給多少,再壓縮開支也絕不壓縮研發費用?!痹菏繉<覉F隊駐扎在公司人員的生活,也得到公司后勤部門的貼心服務,這些都為院士專家團隊人員的技術研究工作創造良好的條件和氛圍。
  2011年自主開發T系列;2013年自主開發mini系列;2014年對T系列進行改進;目前,加西貝拉正在研發VM系列……“VM系列去年開始研發,現在基本上定型,現在從研發到定型差不多一年時間。我們的研發周期變短?!标扆埲榻B,加西貝拉研發部門在應用數字仿真技術后,經過一輪實驗,基本保證設計優化,做出原型機,經過壽命試驗,優化調整,再進行工藝性試驗,小批量生產,優化改進,再進行批量生產試驗,“一年一個周期,最初的N系列走這樣一個流程是兩年,真正穩定要三年。數字仿真技術,因為是為公司產品開發研發提供支持的基礎技術,產生的是間接效益,其真正產生多少效益很難估算,僅其節省的時間成本就無可估量?!?/span>
  去年,加西貝拉為拓寬產品領域收購了一個汽車空調的渦旋壓縮機,“這是一個嶄新的領域。這家汽車空調跟國際標桿企業相比,有一定差距,但我們希望和冰箱壓縮機一樣,做到全球一流,先要分析差距在哪里。目前,我們正與譚院士團隊洽談合作,希望與譚院士團隊進行反求技術課題的合作,也就是根據競爭對手的實物,反推出設計的關鍵點?!?/span>
 
  “孵化”再“造血”
  “我們除了共同研究項目,每年也有自己的相關課題,與簽約課題結合,但更加細化,更考慮與產品的結合?!奔游髫惱菏繉<夜ぷ髡窘⒁詠?,已獨立研究延伸課題35個,包括壓縮機排氣系統壓力脈動研究、壓縮機熱力學效率研究、壓縮機關鍵零部件結構設計數據庫建設等。
  作為加西貝拉院士專家工作站技術骨干,武守飛與院士專家工作站共同成長?!拔覀儾皇亲屧菏烤唧w來幫我們開發某個產品,而是采用方法對接,把研究方法轉移過來,在合作研究中,研究過程和方法互相探討交流。這是我們的合作中一個很重要的部分。這對我們來說,掌握分析和解決問題的方法是最重要的?!?/span>
  劉達新在與加西貝拉院士專家工作站的合作中,可以說是見證了其研發人員的成長,院士團隊將這種合作概括為“授人以魚,不如授之以漁”。
  對此,張勤建說,“院士專家工作站建立之后,就像是孵化器一樣,在和譚院士的合作中,我們研發人員消化吸收,專業技術得到提升,變成自己的生產力?!?/span>
  的確,在幾年的合作中,有些技術,在院士專家工作站的研發人員消化吸收之后,已經直接轉移到公司的研發團隊。武守飛舉了一個應用比較多的例子,“比如關鍵零部件結構有限元分析,現在公司很多設計、開發人員,慢慢運用這個技術,在設計完之后,他們會想著要去計算一下,看看到底設計得合不合理,需不需要改進?!?/span>
  消音器過去多是根據經驗做理論上的計算,再做樣品做實驗,現在基本上從設計出模型后,就通過仿真手段,先看效果?!斑@個技術也基本實現了轉移,很多研發人員,自己會有意識地進行計算,或者委托進行計算,再優化,再做樣機?!?
  對于院士工作站,加西貝拉有更長遠的布局。
  “我們的關注點主要是怎樣形成核心技術,怎樣讓核心技術在產品開發上起到作用?!痹鴰缀螘r,陸龍泉在面對國外競爭對手時,羨慕他們的先進技術。如今,他考慮的是怎樣把仿真和實際結合,怎樣有更好的計算精度。目前,有些計算分析效果很好,但有些有待改進。院士專家工作站希望在這個方面有所突破,“將仿真技術,更有針對性更有效地應用于實際產品開發,形成一兩項世界領先的產品,兩三項全球領先的技術,目前我們也是在往這個方面努力。公司領導對院士工作站寄予很大的期望?!?/span>
  “院士專家工作站只是我們公司研究平臺的一部分?!睆埱诮ㄌ寡?,“2008年公司成立研究所,希望提升公司的自主開發能力,不僅是現有產品的開發,也想通過基礎理論的研究,掌握產品的原理,解決設計過程中遇到的問題,通過理論指導開發,做到知其然,知其所以然,實現自主開發,自主創造。目前加西貝拉擁有一個國家級技術中心,一個省級壓縮機技術研究院,技術中心有300多人,軟硬件配備,我們要做到技術強,產品強,公司是向著壓縮機世界第一強的方向去布局的?!保ㄕ?017年5月15日《嘉興日報》第九版)

 

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