德國(guó)“中科院”首個(gè)國(guó)內(nèi)平臺(tái)揭開神秘面紗,一把激光刀秒刻未來(lái)“智造”
未來(lái)的“智造”啥模樣?請(qǐng)來(lái)南京未來(lái)科技城。 歷時(shí)3年建設(shè),德國(guó)首個(gè)在華公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)——弗勞恩霍夫先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及展示中心,一期項(xiàng)目平臺(tái)本月正式對(duì)外展示開放。該中心由南京未來(lái)科技城、德國(guó)弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)共建。在湯森路透發(fā)布的全球最具創(chuàng)新力政府研究機(jī)構(gòu)榜單中,美國(guó)衛(wèi)生和公共服務(wù)部、法國(guó)原子能委員會(huì)和德國(guó)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)位列前三甲。 當(dāng)“創(chuàng)新名城”遇見“德國(guó)智造”,將產(chǎn)生怎樣的“化學(xué)反應(yīng)”?7月3日,記者走進(jìn)位于江寧悠湖之畔的弗勞恩霍夫先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及展示中心,一探究竟。
見識(shí)一塊鈦金屬的“藝術(shù)之旅”
巴掌大的鈦合金衛(wèi)星、指環(huán)狀的月球車車輪、參差排列的航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、形似“大力神杯”的高速飛行器隨形冷卻尾噴管部件……走進(jìn)弗勞恩霍夫先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及展示中心,記者親眼看見,一塊塊冷冰冰的金屬材料,在這里開啟奇妙“藝術(shù)之旅”。 一塊重量只有87克的鈦合金,經(jīng)歷2.5小時(shí)的3D打印后,被加工成一只髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)用的臼杯,相比傳統(tǒng)模具澆鑄方式,可根據(jù)每個(gè)人的人體構(gòu)造特點(diǎn)小批量、個(gè)性化定制,其表面的密集孔狀結(jié)構(gòu)有助于人體組織附著生長(zhǎng),獲得更好療效。一片鋁合金,運(yùn)用新型超聲波加工頭將外表打磨得锃亮,搖身一變成為表面粗糙度達(dá)到2納米的 “完美的凹鏡”…… “3D打印并非新事物,但我們的工藝技術(shù),可以把鈦金屬、鎢金屬甚至熔點(diǎn)達(dá)到3000攝氏度的銅金屬,做成增材制造的材料?!敝行墓ぷ魅藛T說(shuō),造就這一“工業(yè)奇跡”的關(guān)鍵,是一把來(lái)自德國(guó)的“激光刀”。
在一臺(tái)造價(jià)近千萬(wàn)元的旋轉(zhuǎn)光學(xué)集成系統(tǒng)機(jī)床前,來(lái)自德國(guó)的微納米制造專家弗蘭克演示了這個(gè)過(guò)程。一塊10厘米長(zhǎng)的薄鋼板放進(jìn)機(jī)器,約兩分鐘后取出,從外表看鋼板上只有一束肉眼很難察覺的直線。這條直線,竟然是“激光刀”鉆出的256個(gè)孔。每個(gè)孔直徑只有50微米,相當(dāng)于頭發(fā)絲的一半! “激光器發(fā)射出的每道激光,一秒鐘就可以將金屬加熱到1000℃,加工過(guò)程就像一把精準(zhǔn)的手術(shù)刀劃過(guò)金屬表面?!备ヌm克說(shuō),這種“激光刀”蝕刻解決方案應(yīng)用于精度要求極高、空間狹窄難以施展的器件,可在航空發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴、飛機(jī)渦輪葉片表面處理以及微摩擦工程研究等廣闊領(lǐng)域大展拳腳。 可控陣列激光技術(shù)、高速熔覆增材制造技術(shù)、內(nèi)壁鍍層技術(shù)、自適應(yīng)葉片夾緊系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)光學(xué)HDO集成DOE系統(tǒng)、技術(shù)激光多光束加工表面典型微結(jié)構(gòu)……在德國(guó)弗勞恩霍夫先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及展示中心采訪,科研人員口中不斷冒出一個(gè)個(gè)讓人“不明覺厲”的專業(yè)詞匯。而這,還只是中心項(xiàng)目一期引入的激光技術(shù)研究所(ILT)和制造技術(shù)研究所(IPT),龐大創(chuàng)新技術(shù)集群的“冰山一角”。
驚嘆一個(gè)洋平臺(tái)的“超強(qiáng)鏈接”
“弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)相當(dāng)于德國(guó)的‘中科院’?!敝行倪\(yùn)營(yíng)方、南京瑞德增域三維科技發(fā)展有限公司首席執(zhí)行官紀(jì)念說(shuō),這個(gè)“洋平臺(tái)”就像一個(gè)“超鏈接”,另一端直通德國(guó)幾乎所有高校科研院所儲(chǔ)備的高端現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)。 作為歐洲最大的應(yīng)用技術(shù)研究機(jī)構(gòu),弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)下設(shè)72家研究所、2.5萬(wàn)研發(fā)人員。據(jù)介紹,在德國(guó)的創(chuàng)新體系中,一流大學(xué)科研一般專攻“未來(lái)10年”的前瞻性科學(xué),而“著眼當(dāng)下”的應(yīng)用技術(shù),大多都在弗勞恩霍夫的各個(gè)研究所。如企業(yè)需要的技術(shù)如果研究所無(wú)法有效供給,再轉(zhuǎn)交給大學(xué)攻關(guān)。因此,弗勞恩霍夫研究所一般都設(shè)在大學(xué)附近,例如,弗勞恩霍夫制造技術(shù)研究所(IPT)就與全球最負(fù)盛名的理工大學(xué)——德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)近在咫尺。 “弗勞恩霍夫研究所既是技術(shù)服務(wù)公共平臺(tái),又是科創(chuàng)企業(yè)孵化器,有點(diǎn)類似南京正大力培育的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)?!奔o(jì)念說(shuō),每一個(gè)研究所附近都有一群“小而美”企業(yè),規(guī)模不大,但都有“獨(dú)門絕技”。對(duì)它們而言,現(xiàn)代制造門類齊全且體系完善的中國(guó)市場(chǎng)尤其長(zhǎng)三角地區(qū),是一片巨大的“發(fā)展藍(lán)海”。
也正因此,2016年4月26日,弗勞恩霍夫與南京未來(lái)科技城、南京瑞德增域簽訂三方戰(zhàn)略合作備忘錄,建設(shè)中國(guó)首個(gè)國(guó)際化、服務(wù)大眾的、公益型智能制造產(chǎn)業(yè)化服務(wù)平臺(tái),率先搭起一座中德創(chuàng)新資源高效流動(dòng)的“橋梁”。目前已建成的項(xiàng)目一期,將協(xié)會(huì)中實(shí)力靠前的激光技術(shù)研究所、制造技術(shù)研究所進(jìn)入國(guó)內(nèi),考慮的正是江蘇制造大省的“智造”升級(jí)需求。 這個(gè)“洋平臺(tái)”靠什么盈利?紀(jì)念表示,中心的首要特點(diǎn)是公益性,將免費(fèi)對(duì)外開放,昂貴的試驗(yàn)設(shè)備可共享,面向企業(yè)、高校提供智能制造、先進(jìn)制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面的公共技術(shù)服務(wù)。其次,中國(guó)企業(yè)有具體工藝提升、產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求,中心可充當(dāng)“橋梁”,幫助在德國(guó)各大研究所中找到最契合的創(chuàng)新技術(shù)。在雙方達(dá)成研發(fā)合同時(shí)會(huì)收取一定科技中介服務(wù)費(fèi)用。對(duì)于高成長(zhǎng)性項(xiàng)目,中心還將通過(guò)市場(chǎng)化方式孵化或持股。
期待一座未來(lái)城的“創(chuàng)新策源”
對(duì)弗勞恩霍夫的首個(gè)在華中心,共建方南京未來(lái)科技城可謂傾盡心血。園區(qū)核心區(qū)面積不過(guò)6.22平方公里,寸土寸金的科創(chuàng)載體內(nèi),未來(lái)科技城提供了近千平方米的場(chǎng)地。在江蘇省人民政府、江蘇省工信廳、中國(guó)工程院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)支持與指導(dǎo)下,南京未來(lái)科技城與中心成功舉辦了2016、2017和2018中德合作峰會(huì),今年10月,還將共同舉辦2019世界智能制造大會(huì)—中德合作峰會(huì)。 “高度重視”是因?yàn)椤皹O端重要”—— 一年多前,一句“5年、10年后,拿什么與別的城市競(jìng)爭(zhēng)”的“競(jìng)爭(zhēng)之問”,南京開啟了建設(shè)具有全球影響力的創(chuàng)新名城新征程。2019年,南京市委市政府又明確為創(chuàng)新名城建設(shè)的“深化提升年”,提出了包括國(guó)際化在內(nèi)的“六化”導(dǎo)向。市領(lǐng)導(dǎo)大會(huì)小會(huì)上反復(fù)強(qiáng)調(diào):堅(jiān)持開放創(chuàng)新,用全球化的視野來(lái)配置科技創(chuàng)新的要素,是深化創(chuàng)新名城建設(shè)必然要求。于是,全市各大板塊密集生根出訪, 2019南京創(chuàng)新周盛大舉辦。 “從某種意義上說(shuō),弗勞恩霍夫之于南京未來(lái)科技城,恰如未來(lái)科技城之于南京創(chuàng)新名城?!蹦暇┪磥?lái)科技城有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō),南京主打先進(jìn)制造業(yè)的園區(qū)很多,8年前設(shè)立未來(lái)科技城,就是為了培育未來(lái)的支柱產(chǎn)業(yè),面向未來(lái)的創(chuàng)新發(fā)展,打造江寧、南京乃至長(zhǎng)三角地區(qū)的“創(chuàng)新策源地”。 以弗勞恩霍夫先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及展示中心為例,項(xiàng)目一期所展示的技術(shù)應(yīng)用設(shè)備,每一項(xiàng)都是“國(guó)內(nèi)空白”。項(xiàng)目二期和三期還將引進(jìn)4-5家弗勞恩霍夫下屬研究所及其孵化公司具有產(chǎn)業(yè)化前景的先進(jìn)技術(shù)和工藝。對(duì)于國(guó)內(nèi)用他們的話來(lái)說(shuō):“不是國(guó)內(nèi)第一,就不會(huì)有市場(chǎng)前景?!?
更重要的是,國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)需求,一旦超出弗勞恩霍夫現(xiàn)有技術(shù)供給能力,將直接轉(zhuǎn)入德國(guó)創(chuàng)新體系。這意味著:抓住一個(gè)弗勞恩霍夫中心,就是抓住了2.5萬(wàn)名德國(guó)科學(xué)家、72個(gè)德國(guó)研究所、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、海德堡大學(xué)、亞琛工業(yè)大學(xué)等近百所世界一流大學(xué)! 德國(guó)弗勞恩霍夫協(xié)會(huì),美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)……從誕生之初就激情擁抱世界各大創(chuàng)新體,南京未來(lái)科技城走出了一條面向未來(lái)的國(guó)際化路徑,跑出了創(chuàng)新發(fā)展的加速度。截至目前,園區(qū)集聚3000多名高端人才、2.8萬(wàn)雙創(chuàng)人口,孵化1400多家科技企業(yè),創(chuàng)造了平均兩天孵化出一家科技企業(yè)的“奇跡”。 “當(dāng)下,南京創(chuàng)新名城建設(shè)如火如荼,園區(qū)發(fā)展站上了新的‘風(fēng)口’,正迎來(lái)新一輪跨越發(fā)展黃金機(jī)遇期?!?未來(lái)科技城有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
本報(bào)記者 王世停 見習(xí)記者 李凱 通訊員 曉未