廣東省現(xiàn)代控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：打造高水平公共技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺

文/拓曉瑞 霍一博 郭雪梅 周雪峰

[導(dǎo)讀]

廣東省現(xiàn)代控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立于1997年，依托建設(shè)單位是廣東省科學(xué)院智能制造研究所。2005年，在該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上成立首個以省市共建模式建設(shè)的廣東省現(xiàn)代控制與光機(jī)電技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室，并在2009年通過驗(yàn)收獲得授牌。實(shí)驗(yàn)室實(shí)行主任負(fù)責(zé)制，遵循“分級負(fù)責(zé)、開放聯(lián)合、科學(xué)評估、優(yōu)勝劣汰”的運(yùn)行原則，通過建立責(zé)任研究員制度、動態(tài)考核管理制度等系列管理制度，構(gòu)建了較為完整的實(shí)驗(yàn)室管理體系，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新活力與競爭力。目前，實(shí)驗(yàn)室已搭建了高光譜研究平臺、行為分析實(shí)驗(yàn)平臺、三維仿真設(shè)計(jì)平臺等一批高水平科研創(chuàng)新平臺，擁有先進(jìn)檢測儀器和設(shè)備200

實(shí)驗(yàn)室擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電主軸加速壽命測試試驗(yàn)箱

廣東省現(xiàn)代控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱“實(shí)驗(yàn)室”）成立于1997年，以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，聚焦區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重大戰(zhàn)略需求，重點(diǎn)圍繞智能傳感與感知、機(jī)器人、數(shù)字化制造、激光與增材制造、裝備可靠性等五大方向開展研究，著力打造具有國際視野、國內(nèi)知名、省內(nèi)一流的公共技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺。經(jīng)過多年的發(fā)展建設(shè)，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)已成為廣東現(xiàn)代控制技術(shù)領(lǐng)域高層次人才基地、知識創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新基地、公共服務(wù)與成果轉(zhuǎn)化基地，為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了重要科技支撐。余臺套，其中主要儀器設(shè)備40余臺套；擁有固定研發(fā)人員45人，其中，正高級職稱14人，副高級職稱16人，博士科研人員26人。根據(jù)發(fā)展定位，實(shí)驗(yàn)室主要圍繞廣東經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重大戰(zhàn)略需求，聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)研究，重點(diǎn)開展智能傳感與感知、機(jī)器人、數(shù)字化制造、激光與增材制造、裝備可靠性等技術(shù)研發(fā)，取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大科研成果，顯著提升了現(xiàn)代控制技術(shù)自主創(chuàng)新與原始創(chuàng)新能力，為推動廣東制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)了重要力量。

聚焦五大方向布局研發(fā) 科技創(chuàng)新碩果累累

實(shí)驗(yàn)室圍繞廣東省智能制造、高端裝備和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求，重點(diǎn)聚焦智能傳感與感知技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)、激光與增材制造技術(shù)和裝備可靠性技術(shù)等五大方向開展研究，突破了一批制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)，有力支撐了廣東戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

一是推進(jìn)智能傳感與感知技術(shù)研發(fā)。圍繞未來工業(yè)生產(chǎn)人工智能技術(shù)應(yīng)用需求，開展面向智能傳感與交互領(lǐng)域的前沿技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究。在聲學(xué)、近紅外光譜/高光譜、太赫茲智能傳感、聲學(xué)傳感等方面，重點(diǎn)研發(fā)新型聲學(xué)傳感器件、聲學(xué)陣列感知、高速高同步聲學(xué)信號采集硬件、聲學(xué)異常檢測算法、聲學(xué)故障診斷算法；在近紅外光譜/高光譜方面，重點(diǎn)研發(fā)無影光源技術(shù)、光機(jī)電協(xié)同設(shè)計(jì)與控制技術(shù)、微型可見/紅外光譜、圖譜融合算法、半監(jiān)督學(xué)習(xí)算法；在太赫茲傳感方面，重點(diǎn)研發(fā)太赫茲圖像紋理去噪、太赫茲圖像超分辨、高光譜-太赫茲融合傳感。基于上述關(guān)鍵共性技術(shù)研究，推動在機(jī)電產(chǎn)品及零部件聲學(xué)故障識別與分類、設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)警、食品藥品質(zhì)量在線無損檢測等領(lǐng)域示范應(yīng)用。針對真實(shí)場景下人類活動行為過程中因其姿態(tài)變化多樣、行為時間跨度一致性差、時空特性構(gòu)成復(fù)雜等導(dǎo)致的行為感知和語義分析困難的問題，研究時空行為感知高價值語義信息表征技術(shù)，實(shí)現(xiàn)民生重點(diǎn)領(lǐng)域場景人體行為異常分析與監(jiān)控預(yù)警。

二是推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)研發(fā)。面向智能制造、社會服務(wù)等領(lǐng)域發(fā)展需求，開展機(jī)器人智能化應(yīng)用基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，重點(diǎn)推進(jìn)機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃與控制、移動機(jī)器人導(dǎo)航與控制技術(shù)、機(jī)器人AI技術(shù)等共性技術(shù)研究；突破大型復(fù)雜構(gòu)件機(jī)器人制造技術(shù)、復(fù)雜大型場景三維同步定位與建圖（SLAM）技術(shù)、多模態(tài)信息融合的機(jī)器人技能學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)。面向船舶海工、能源電力、石油化工等行業(yè)復(fù)雜環(huán)境加工或維保需要，研究高精度移動焊縫跟蹤、實(shí)時熔池監(jiān)測、高效焊接工藝包等關(guān)鍵技術(shù)，研制高機(jī)動運(yùn)動機(jī)構(gòu)及爬行焊接機(jī)器人系統(tǒng)，開展復(fù)雜加工智能裝備關(guān)鍵技術(shù)及其核心部件研發(fā)。

實(shí)驗(yàn)室獲得廣東專利獎證書

實(shí)驗(yàn)室榮獲廣東省科技進(jìn)步獎證書

三是推進(jìn)數(shù)字化制造技術(shù)研發(fā)。圍繞制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級需求，開展基于知識的智能設(shè)計(jì)理論方法及應(yīng)用、基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）的異地協(xié)同生產(chǎn)執(zhí)行、數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)線運(yùn)行透明管控等關(guān)鍵技術(shù)研究，重點(diǎn)突破數(shù)字孿生驅(qū)動的多維多尺度模型集成與融合技術(shù)、基于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則下泛擴(kuò)展機(jī)器之間通信的語境集成制造工藝仿真技術(shù)，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作環(huán)境的知識管理系統(tǒng)、基于數(shù)字孿生的面向離散制造行業(yè)的智慧工廠，形成數(shù)字化、智能化制造技術(shù)的核心競爭力,促進(jìn)傳統(tǒng)優(yōu)勢制造產(chǎn)業(yè)升級。

四是推進(jìn)激光與增材和增減材復(fù)合制造技術(shù)研發(fā)。對標(biāo)高精度大尺寸零部件增材制造、新材料、難加工材料、異種材料和復(fù)合材料增材制造的產(chǎn)業(yè)需求，針對增材制造技術(shù)領(lǐng)域尺寸精度和控形、控性、成形效率以及工藝、裝備智能化等“卡脖子”問題開展科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)智能化激光與增材及增減材復(fù)合制造技術(shù)平臺，從根本上解決大型復(fù)雜部件增材制造的核心技術(shù)問題，并實(shí)現(xiàn)在船舶、海工、油氣鉆井裝備、石油化工、航空航天等重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動中國制造產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展。

五是推進(jìn)裝備可靠性技術(shù)研發(fā)。圍繞我國高端復(fù)雜裝備及系統(tǒng)可靠性提升的迫切需求，開展可靠性設(shè)計(jì)與評估相關(guān)的系統(tǒng)分析、故障分析、減振降噪等方面的技術(shù)研發(fā)，形成覆蓋裝備全生命周期的可靠性設(shè)計(jì)、測試、評估、監(jiān)測等方面技術(shù)研究與服務(wù)支撐能力。

在廣東省科學(xué)院智能制造研究所的大力支持下，在實(shí)驗(yàn)室全體科研人員的奮力拼搏下，實(shí)驗(yàn)室突破了多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，通過系統(tǒng)謀劃和持續(xù)開展關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，取得了豐碩的科研成果。近五年，實(shí)驗(yàn)室共申請發(fā)明專利近500件，授權(quán)發(fā)明專利200余件，其中國外發(fā)明專利2件；發(fā)表論文380余篇，其中SCI收錄79篇（一區(qū)及二區(qū)39篇）；主持或參與制修訂標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng)，其中國家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)室助力研究所獲得各級獎勵16項(xiàng)，包括省部級以上科技獎項(xiàng)6項(xiàng)和廣東省專利獎1項(xiàng)。

以應(yīng)用需求為導(dǎo)向 促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化

實(shí)驗(yàn)室研制的智能噴霧機(jī)器人

實(shí)驗(yàn)室研制的雙機(jī)器人激光增減材復(fù)合加工裝備

近年來，實(shí)驗(yàn)室認(rèn)真貫徹落實(shí)國家和廣東省科技創(chuàng)新發(fā)展政策精神，立足于現(xiàn)代控制技術(shù)關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)與成果工程化應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，引進(jìn)學(xué)科領(lǐng)軍人才，培育基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)人才，以應(yīng)用需求為導(dǎo)向大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)，并通過與行業(yè)企業(yè)進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)科研成果的示范應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化，引領(lǐng)帶動廣東高端裝備制造、智能機(jī)器人、激光與增材制造、智能家電等產(chǎn)業(yè)集群實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。如實(shí)驗(yàn)室科研成果“一種單工位自動噴釉裝置及方法”（發(fā)明專利：ZL201510299854.9）經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)評估，估值為300萬元，通過作價入股孵化廣東金馬領(lǐng)科智能科技有限公司，并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，累計(jì)創(chuàng)造銷售額超過6000萬元，廣東金馬領(lǐng)科智能科技有限公司也快速成長為行業(yè)龍頭企業(yè)。實(shí)驗(yàn)室其他科研成果也廣泛應(yīng)用于石油化工、海工裝備、能源電力、食品、醫(yī)藥健康等行業(yè)領(lǐng)域，成果轉(zhuǎn)化收益超過7000萬元。

壯大科研人才隊(duì)伍 夯實(shí)創(chuàng)新發(fā)展根基

實(shí)驗(yàn)室按照“高端引領(lǐng)、重點(diǎn)培養(yǎng)”的原則制定了《高層次人才引進(jìn)與管理辦法》等一系列制度措施，探索建立了“引進(jìn)、培養(yǎng)、使用”三位一體的人才隊(duì)伍建設(shè)體系，進(jìn)一步優(yōu)化了人才引進(jìn)和培養(yǎng)環(huán)境，形成了強(qiáng)大的人才聚集效應(yīng)。

在高層次人才引進(jìn)方面，實(shí)驗(yàn)室以引進(jìn)領(lǐng)軍人才為牽引，圍繞重點(diǎn)領(lǐng)域或方向打造了多個具有競爭力的科研人才團(tuán)隊(duì)，大大提升了技術(shù)研發(fā)水平。如，2019年引進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人組建了先進(jìn)激光與增材制造技術(shù)團(tuán)隊(duì)，通過對增材制造核心技術(shù)進(jìn)行深入研究，掌握了材料物理化學(xué)機(jī)理，識別控制材料的性能均勻性及所需設(shè)備的技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)件高效智能化加工，滿足了廣東省相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。2022年引進(jìn)首席科學(xué)家組建了先進(jìn)制造人工智能團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)在智能機(jī)器人的柔性化理論、方法和科研成果的基礎(chǔ)上，以柔性化操作、柔性化人機(jī)交互和柔性化服務(wù)與養(yǎng)老應(yīng)用為三大主攻方向，從應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)實(shí)用化攻關(guān)、自動檢測平臺搭建、典型場景應(yīng)用示范到產(chǎn)品研發(fā)和市場化推廣，展開全鏈條創(chuàng)新探索與實(shí)踐。

在青年科技人才引進(jìn)和培養(yǎng)方面，近五年，實(shí)驗(yàn)室先后引進(jìn)控制科學(xué)與工程、工程設(shè)計(jì)、信息工程及控制等領(lǐng)域的博士、博士后人才近20人，并通過下任務(wù)、壓擔(dān)子、傳幫帶等形式，幫助青年科技人員快速成長。此外，實(shí)驗(yàn)室與廣東工業(yè)大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、昆明理工大學(xué)、五邑大學(xué)等國內(nèi)多家高校建立了研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地，開展研究生聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃，從2003年至2021年共招收碩士研究生100多人，培養(yǎng)輸送了一大批高質(zhì)量的創(chuàng)新型、實(shí)用型科技人才。

在人才激勵機(jī)制方面，實(shí)驗(yàn)室依托單位制定了《職務(wù)科技成果賦權(quán)改革試點(diǎn)工作實(shí)施細(xì)則（試行）》，推行職務(wù)科技成果單列管理，建立成果完成人（團(tuán)隊(duì)）與從事相關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化的運(yùn)營團(tuán)隊(duì)、主要管理骨干和技術(shù)經(jīng)理人等跟投機(jī)制，形成利益捆綁、利益共享的科技成果轉(zhuǎn)化體系，大大激發(fā)了實(shí)驗(yàn)室科研人員開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和科技成果轉(zhuǎn)化的積極性，增強(qiáng)了人才團(tuán)隊(duì)的凝聚力和戰(zhàn)斗力。

面向未來強(qiáng)化部署 助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展

“十四五”期間，實(shí)驗(yàn)室將按照廣東省科學(xué)院“一院兩制三體系四融合”發(fā)展戰(zhàn)略，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動，推動科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與制度創(chuàng)新協(xié)調(diào)互促，帶動重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)取得新突破，培育形成一批具有行業(yè)主導(dǎo)地位的自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，布局培育一批關(guān)鍵核心技術(shù)高價值專利，加速推動科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，積極打造貫穿產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈、資金鏈、政策鏈的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。同時，實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步深化與高校、先進(jìn)院所和重點(diǎn)企業(yè)間的產(chǎn)學(xué)研合作，共同搭建研發(fā)創(chuàng)新平臺，聯(lián)合培養(yǎng)青年科研人才，協(xié)同推進(jìn)核心技術(shù)攻關(guān)，推動更多技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，引領(lǐng)帶動廣東戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)向智能化、綠色化方向發(fā)展，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入新動力。