【儀表網(wǎng) 人才新聞】中國科學(xué)院自動(dòng)化所精密感知與控制研究中心成立于2012年，成立伊始，中心以國家重大專項(xiàng)任務(wù)需要攻克的感知與控制難題為切入點(diǎn)，先后突破了包括精密測量與協(xié)同感知、復(fù)雜系統(tǒng)精密建模與控制、精密機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上承擔(dān)了國家重大專項(xiàng)任務(wù)，得到用戶方的高度肯定。
難能可貴的是，在承擔(dān)國家任務(wù)的基礎(chǔ)上，中心發(fā)展出一支掌握核心關(guān)鍵技術(shù)、工程能力強(qiáng)、能解決實(shí)際問題的高技術(shù)團(tuán)隊(duì)。其中一些科研人員關(guān)注技術(shù)用途，承擔(dān)了一些難度大但在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義的項(xiàng)目。劉衍工程師帶領(lǐng)的“工業(yè)智能化生產(chǎn)線和設(shè)備團(tuán)隊(duì)”就是這其中的典型代表。
2014年，劉衍率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)承接了福田康明斯公司“發(fā)動(dòng)機(jī)智能裝配生產(chǎn)線”項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目是精密感知與控制中心“工業(yè)智能化生產(chǎn)線和設(shè)備”團(tuán)隊(duì)早承接的生產(chǎn)線項(xiàng)目之一，說是一個(gè)“團(tuán)隊(duì)”，開始不過幾個(gè)人組成的項(xiàng)目組，其中全職的僅有一兩個(gè)人。盡管在此之前，劉衍的項(xiàng)目組與福田康明斯公司在一些小的改造項(xiàng)目上有過合作，但面對(duì)如此復(fù)雜的任務(wù)還是次。
人手不夠，時(shí)間有限，沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，困難都擺在面前，但劉衍還是帶著僅有的幾個(gè)人，迎著困難而上?；貞浧甬?dāng)時(shí)的經(jīng)歷，他坦言“吃了很多苦頭”，又做技術(shù)開發(fā)，又做安裝調(diào)試，常常在機(jī)加工廠一呆幾個(gè)星期。因?yàn)槿狈こ探?jīng)驗(yàn)，要么是機(jī)加工工人的理解有偏差，要么是自己設(shè)計(jì)有遺漏，只能是泡在機(jī)加工廠和生產(chǎn)線，一個(gè)問題一個(gè)問題解決，如此反反復(fù)復(fù)。
當(dāng)然所有辛苦沒有白費(fèi)，面對(duì)甲方的定制需求，面對(duì)種種困難，劉衍帶領(lǐng)項(xiàng)目組還是順利完成生產(chǎn)線成套設(shè)備設(shè)計(jì)、施工和交付任務(wù)。這個(gè)項(xiàng)目中經(jīng)歷的“痛苦”，為后來積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。福田康明斯的這條“發(fā)動(dòng)機(jī)智能裝配生產(chǎn)線”，生產(chǎn)的是拼裝式油底殼，原來的整體變?yōu)榻M裝式結(jié)構(gòu)，由七八種零件組裝而成。如此結(jié)構(gòu)的油底殼生產(chǎn)成本增高，但其適應(yīng)性更好，能夠針對(duì)不同的安裝車型生產(chǎn)不同性能的發(fā)動(dòng)機(jī)。福田康明斯也是上家設(shè)計(jì)成功并采用組裝式發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的企業(yè)。
這樣的生產(chǎn)線，其訂單需求是動(dòng)態(tài)的，因?yàn)槊颗a(chǎn)的油底殼并不相同，這就要求生產(chǎn)線能夠?qū)τ唵芜M(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，在下達(dá)訂單的同時(shí)，對(duì)機(jī)器和工人下達(dá)裝配指令。這也是這一項(xiàng)目中難點(diǎn)所在。
“甲方提出需求，從機(jī)械，電氣，軟件，到廠房物流規(guī)劃，都是我們來做的”，劉衍解釋道。這個(gè)生產(chǎn)線項(xiàng)目，不僅僅是提供某項(xiàng)技術(shù)，也不是某幾項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，它是一個(gè)從硬件到軟件均包含在內(nèi)綜合項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目組的工業(yè)設(shè)計(jì)能力、技術(shù)能力和工程能力都提出了較高要求。
針對(duì)福田康明斯公司的“非標(biāo)定制”需求，劉衍項(xiàng)目組展現(xiàn)出了自動(dòng)化所的技術(shù)實(shí)力和在工業(yè)解決方案上的潛力，重點(diǎn)為對(duì)方解決了三個(gè)方面的問題：
一是輸送線的結(jié)構(gòu)。因?yàn)榍捌跊]有規(guī)劃，生產(chǎn)線能夠使用的場地十分有限，項(xiàng)目組終設(shè)計(jì)了一條結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省空間又能夠滿足要求的生產(chǎn)線。在這一點(diǎn)上，項(xiàng)目組給出的方案要優(yōu)于其他幾家有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的競標(biāo)對(duì)手。劉衍自豪地說，“從規(guī)模和經(jīng)驗(yàn)上講，我們團(tuán)隊(duì)也許不是好的，但是設(shè)計(jì)方案上，我們針對(duì)對(duì)方需求，給出了優(yōu)的方案。”
二是視覺檢測系統(tǒng)。視覺檢測技術(shù)是自動(dòng)化所的優(yōu)勢和特色，精密感知與控制中心也有長期的技術(shù)積累，項(xiàng)目組將這一技術(shù)成功運(yùn)用到了發(fā)動(dòng)機(jī)智能裝配線上。在油底殼上，需要把幾個(gè)零件用硅膠涂粘在一起，因?yàn)槠渲行枰娣鸥邷氐牟裼?，所以?duì)密封性和涂膠精度要求都很高。劉衍團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的這條生產(chǎn)線不僅實(shí)現(xiàn)了“在線”涂膠，代替過去工人將零件搬下生產(chǎn)線的“離線”涂膠，還利用視覺檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了涂膠過程的在線監(jiān)測。在此之前，完成涂膠的零件都是人工肉眼檢測，受工人經(jīng)驗(yàn)、疲勞程度等因素影響大，一旦檢測不合格，只能將零件完全拆開。而自動(dòng)檢測技術(shù)不僅提高了產(chǎn)品合格率，而且還能在檢測到膠線寬度不夠的時(shí)候自動(dòng)報(bào)警，并在提示涂膠不合格區(qū)域，指示工人在報(bào)警區(qū)域補(bǔ)膠，從而避免拆開零件重新涂膠。
三是實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的的智能控制。劉衍項(xiàng)目組針對(duì)自動(dòng)訂單跟蹤的需求，通過智能信息管理方法，設(shè)計(jì)出一套對(duì)自動(dòng)訂單跟蹤和控制產(chǎn)線設(shè)備的解決機(jī)制。比起福田康明斯公司過去使用的軟件，劉衍項(xiàng)目組完成的軟件更加簡單，降低了工人的失誤率，提高了生產(chǎn)效率。
深入：從技術(shù)到產(chǎn)品的蛻變
以“發(fā)動(dòng)機(jī)智能裝配生產(chǎn)線”項(xiàng)目為開端，劉衍率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在工業(yè)智能化生產(chǎn)線和設(shè)備這一領(lǐng)域踏出了堅(jiān)實(shí)的步。劉衍說，盡管每條生產(chǎn)線，每個(gè)具體設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，解決的問題不同，但是其背后體現(xiàn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、工業(yè)解決方法都是通用的，在電氣上、控制上、視覺上采用的辦法是類似的。所以舉一反三、經(jīng)驗(yàn)積累，在生產(chǎn)線這一方向上，慢慢開始尋找一條屬于自己的路。如今，與萬豐輪轂公司合作的“汽車輪轂智能加工設(shè)備”項(xiàng)目，與奇瑞、雷諾利特等企業(yè)合作的“零件智能視覺篩選設(shè)備”項(xiàng)目已經(jīng)能夠初步展現(xiàn)出智能感知與控制中心在這一領(lǐng)域的實(shí)力和活力了。
當(dāng)被問到在初的“發(fā)動(dòng)機(jī)智能裝配生產(chǎn)線”項(xiàng)目以及后來更多的項(xiàng)目實(shí)施過程中深的體會(huì)是什么，劉衍連說了幾個(gè)“非常痛苦”“非常痛苦”。
他說，我們所做的工作，和具體的科研比起來有很大的不同。每個(gè)項(xiàng)目都有失敗的風(fēng)險(xiǎn)，一旦終實(shí)現(xiàn)不了甲方的需求，“一分錢都拿不到”。劉衍坦言，有時(shí)候由于經(jīng)驗(yàn)不足，合同上寫明的一些技術(shù)指標(biāo)，自己覺得能達(dá)到，但實(shí)際上真正實(shí)施起來，才發(fā)現(xiàn)有困難。從熟悉的辦公室投入到生產(chǎn)裝配的現(xiàn)場，進(jìn)入一個(gè)原本不熟悉的領(lǐng)域，其中的困難和壓力是可想而知的。“兩年時(shí)間我很少在辦公室，天天在現(xiàn)場泡著。”
回顧這幾年在工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域所做的工作，“堅(jiān)持”二字是他大的收獲。“面對(duì)困難，也只能堅(jiān)持下去，如果你自己認(rèn)為不行了，就真的不會(huì)有結(jié)果了。但也許過一段時(shí)間，就可能產(chǎn)生一些新的解決方法。”并且，“堅(jiān)持也不是一個(gè)人的事兒，團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)持尤為重要。”這幾年下來，團(tuán)隊(duì)有幸沒有經(jīng)歷過大的失敗，劉衍也將之歸功于“團(tuán)隊(duì)的堅(jiān)持”。
利用研究所的現(xiàn)有技術(shù)，完成從技術(shù)到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)從研究到市場的對(duì)接，把一項(xiàng)技術(shù)做深做透，要讓“科學(xué)技術(shù)”到“生產(chǎn)力”更好對(duì)接，這是劉衍及其同事的心愿。
未來：架起研究與市場的橋梁
高校和研究所因其自身固有的特點(diǎn)，有時(shí)很難接觸到市場實(shí)際的需求，技術(shù)和需求之間，往往存在難以對(duì)接的缺口。這也是現(xiàn)在“科技轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化”的背景下存在的主要問題之一。研究所和高校的研究人員，也許可以給企業(yè)貢獻(xiàn)一個(gè)創(chuàng)意，或者貢獻(xiàn)一個(gè)方法，但是因?yàn)槿狈Ξa(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，推出一個(gè)產(chǎn)品或者一個(gè)解決方案卻是困難的。
經(jīng)歷過在機(jī)加工廠、在生產(chǎn)現(xiàn)場的摸爬滾打，劉衍覺得此中的收獲其實(shí)很難用語言表達(dá)清楚，“不經(jīng)過這個(gè)過程，你很難把客戶的需求和自己的技術(shù)一種語言準(zhǔn)確翻譯過來然后對(duì)接。在此之前，一是不知道別人需要什么，二是你不知道這樣的東西能不能做出來。”
在這個(gè)過程中，劉衍的團(tuán)隊(duì)還面臨著不少困惑，“在研究所里我們想做產(chǎn)品，但是實(shí)際上很難做成產(chǎn)品。因?yàn)槟悴恢滥愕漠a(chǎn)品能經(jīng)歷什么樣的打磨之后才能進(jìn)入市場，你也不知道行業(yè)的規(guī)范是什么。我們剛開始的時(shí)候只能一邊做一邊摸索，這是一個(gè)很痛苦的過程，當(dāng)然，這里面也有體制和機(jī)制的制約。但我始終相信，這也是研究所必須要經(jīng)歷的一個(gè)過程，我們的技術(shù)是的，團(tuán)隊(duì)是的，我們的產(chǎn)品會(huì)越來越成熟，必將會(huì)走向市場。”
產(chǎn)業(yè)化是技術(shù)向縱深發(fā)展的巨大推動(dòng)力，在自動(dòng)化所還有許多像劉衍團(tuán)隊(duì)這樣的年輕人，他們心懷理想，致力于將技術(shù)推向應(yīng)用，解決實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)大的價(jià)值。隨著國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新政的出臺(tái)，自動(dòng)化所也在醞釀著新一輪的改革，相信不久將來，會(huì)有越來越多的像劉衍一樣的年輕人脫穎而出，在研究和市場相結(jié)合的道路上不斷前行！
