切削大數(shù)據(jù)協(xié)同創(chuàng)新推動(dòng)軍民融合深度發(fā)展

王永國(guó)

切削大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是：第一要做好頂層設(shè)計(jì)、定準(zhǔn)目標(biāo)。第二要切實(shí)解決數(shù)據(jù)源問(wèn)題。第三要培養(yǎng)好隊(duì)伍。第四要形成獨(dú)立自主的行業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)。第五要協(xié)同推進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用。第六要建立基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用決策的長(zhǎng)效機(jī)制。

切削是一種機(jī)械加工，是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝系統(tǒng)。機(jī)床、刀具、夾具、供電，以及人員和環(huán)境，都能影響切削的效率，這些因素與加工的效率、加工的精度、加工的成本都是密切相關(guān)的。我們要做的是找出大數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)的挖掘，提升效率、達(dá)到目的。

怎么用大數(shù)據(jù)？我們采用優(yōu)化工藝的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。我們收集到切削力數(shù)據(jù)、切削熱數(shù)據(jù)、振動(dòng)數(shù)據(jù)等。實(shí)際上，優(yōu)化一個(gè)工藝系統(tǒng)，優(yōu)化的空間并不是很大。比如從德國(guó)或瑞士買了幾千萬(wàn)元的機(jī)床，很難去優(yōu)化。但是，我們的刀具可以得到優(yōu)化，刀具在制造過(guò)程中的成本并不高，可能只占3%左右。但是通過(guò)刀具，你至少可以提高35%的效率。我們把單個(gè)零件成本稱做CPU，如果刀具成本降低30%，CPU可以降1%；如果刀具壽命提升50%，CPU可以降低1.5%；如果生產(chǎn)效率可以提升20%，CPU可以下降15%。對(duì)于制造企業(yè)，成本下降15%是一件很不得了的事。當(dāng)下，中國(guó)制造企業(yè)的利潤(rùn)比較薄，有10%的利潤(rùn)就很不錯(cuò)，如果成本下降15%，對(duì)提升這個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力肯定有大幫助。

我們要有一個(gè)協(xié)同創(chuàng)新體系和一個(gè)平臺(tái)，一切都要基于用戶出發(fā)，我們要圍繞用戶來(lái)做，相關(guān)高校、供應(yīng)商都要在中間扮演不同的角色。在汽車行業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、工藝刀具都是國(guó)外提供，我們優(yōu)化的空間很大，不要認(rèn)為進(jìn)口的東西一定都是最好的，其實(shí)國(guó)外轉(zhuǎn)化給我們的都不是最先進(jìn)的，我們要對(duì)進(jìn)口的東西進(jìn)行二次優(yōu)化。高校跟企業(yè)需要形成協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)系，形成一個(gè)工藝與刀具優(yōu)化的專家團(tuán)隊(duì)，形成一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)以及一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。因?yàn)?，基于航空航天、汽車?yōu)化的工藝很難在用戶那邊得到驗(yàn)證，因?yàn)橛脩舻纳a(chǎn)任務(wù)很滿，驗(yàn)證會(huì)影響用戶的生產(chǎn)，所以我們需要一個(gè)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行驗(yàn)證。最后，要形成行業(yè)的示范應(yīng)用，把相關(guān)的成果在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣。

西安交通大學(xué)高端制造裝備協(xié)同創(chuàng)新中心與上海大學(xué)先進(jìn)工藝與刀具技術(shù)研究所一起創(chuàng)辦了切削大數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)創(chuàng)新平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)主要與美林大數(shù)據(jù)合作，同時(shí)也與南航、北航、西工大等高校合作。這個(gè)平臺(tái)所有的成果會(huì)有一個(gè)產(chǎn)業(yè)化公司去轉(zhuǎn)化，我們產(chǎn)業(yè)化公司把每年銷售額的5%到10%放在這個(gè)平臺(tái)上搞研發(fā)，從而形成一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)的協(xié)同創(chuàng)新體系。

由高端制造裝備協(xié)同創(chuàng)新中心發(fā)起成立了航空航天及汽車關(guān)鍵零件加工工藝和刀具大數(shù)據(jù)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟。該聯(lián)盟的目標(biāo)：第一是為航天及汽車行業(yè)提高效率、降低成本、提高產(chǎn)品精度和可靠性提供支撐，同時(shí)推進(jìn)機(jī)床、刀具、夾具等供應(yīng)商替代進(jìn)口，為走出國(guó)門做好準(zhǔn)備；第二是圍繞我國(guó)航空航天及汽車行業(yè)關(guān)鍵零部件加工，建立加工工藝和刀具的共性技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新新平臺(tái)；第三是形成航空航天及汽車關(guān)鍵加工工藝與刀具的行業(yè)共享大數(shù)據(jù)平臺(tái)、專家團(tuán)隊(duì)平臺(tái)、工藝刀具優(yōu)化試驗(yàn)基地和行業(yè)人才培養(yǎng)基地。聯(lián)盟的宗旨是王者匯聚、協(xié)同創(chuàng)新、用戶至上、共同發(fā)展。

西交大的兩院院士盧秉恒、蔣莊德、徐宗本等發(fā)起成立了中國(guó)高校智能制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。下面是課題組的相關(guān)項(xiàng)目：

第一是我們正在建一個(gè)汽車和航空航天加工工藝與刀具協(xié)同創(chuàng)新中心研發(fā)中心，第一期投資達(dá)1.43億元，后期還會(huì)有投資，國(guó)內(nèi)頂尖的設(shè)備我們都有，我們也要培養(yǎng)頂尖的人才，進(jìn)行加工工藝和刀具的研發(fā)。

第二是高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)家科技重大專項(xiàng)：加工工藝與切削大數(shù)據(jù)。

第三是我們跟西安交大簽訂了1500萬(wàn)元、跟上海大學(xué)簽訂了2000萬(wàn)元的合同，與西安交大的項(xiàng)目是汽車和航空航天典型零件加工工藝和刀具研究開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，與上海大學(xué)簽訂的項(xiàng)目是汽車典型零件加工工藝和刀具研究開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

另外，還與上海大眾動(dòng)力總成、中國(guó)重汽、奇瑞、昌河鈴木發(fā)動(dòng)機(jī)等公司進(jìn)行了合作。我們跟昌河鈴木發(fā)動(dòng)機(jī)基于大數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)行了加工工藝和刀具優(yōu)化，這個(gè)項(xiàng)目的合作經(jīng)費(fèi)是500萬(wàn)元，我們從2009年開(kāi)始做這個(gè)項(xiàng)目，僅僅發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工槍鉆替代進(jìn)口，就為用戶節(jié)約了成本800多萬(wàn)元。

我們正在建協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室，我們有切削仿真實(shí)驗(yàn)室、逆向工程實(shí)驗(yàn)室、精密幾何測(cè)量實(shí)驗(yàn)室、表面形貌分析實(shí)驗(yàn)室、其他檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、切削實(shí)驗(yàn)室、精密磨削實(shí)驗(yàn)室，還有超硬放電加工實(shí)驗(yàn)室、焊接工藝實(shí)驗(yàn)室、超精密加工實(shí)驗(yàn)室、精密整硬刀具研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、納米表面工程研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，研發(fā)中心設(shè)備儀器總投資合計(jì)1.431億元。

其實(shí)，大學(xué)與企業(yè)都有它們自己的強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)，但是，用一流的設(shè)備把一流的人才聚到一個(gè)平臺(tái)上，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有出現(xiàn)。我們通過(guò)建成這樣一個(gè)平臺(tái)，整合行業(yè)資源，能真正為航空航天和軍工企業(yè)做一些實(shí)實(shí)在在的事情，讓中國(guó)裝備制造業(yè)真正趕上國(guó)外。（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）endprint