本刊记者/Reporter 李静/LI Jing
何宁:男,1959年生,博士生导师,1982年1月毕业于原南京航空学院(现南京航空航天大学),获学士学位,留校任张幼桢教授助手并任教,后相继获南京航空航天大学硕士和博士学位,现任南京航空航天大学国际教育学院院长。1989年、1997年两次赴香港理工大学从事各一年的研究工作。
主要社会兼职包括中国机械工业金属切削刀具技术协会常务理事、中国刀协切削先进技术研究会副理事长、中国机工学会生产工程分会切削专业技术委员会委员、中国航空航天工具协会刀具委员会委员、江苏省航空航天学会理事。担任历届ICHSM国际会议联合主席,IMCC指导委员会委员、秘书长,国际HSM会议协调董事会与学术委员会委员。
1982年起从事金属加工技术理论与应用研究,以及教学工作,研究领域主要包括难加工材料精密高效加工技术、高速切削、高性能切削、切削加工变形分析与控制、微细铣削机理与技术、可持续加工以及金属切削专家系统等,主持了国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技支撑计划重点项目、国家科技部国际合作重点项目、国家共性技术研究、航空科学基金、航空基础研究、技术成果应用推广、美国容闳基金、美国UTC以及企业合作研究项目。主持的科研项目获部省级科技进步二等奖2项,三等奖2项,授权发明专利15项。与德国舒尔茨教授和等专家合作,获科学院出版基金资助由科学出版社出版学术著作《高速加工理论与应用》;上海科技出版社出版“十二五”国家重点图书出版规划项目《高速切削技术》,并在国内外学术杂志和会议上发表100余篇学术论文。发起并组织多届国际高速加工会议及其他国际性学术会议。
走进古朴与现代相融合的南京航空航天大学(以下简称南航)校园,首先映入眼帘的是学校教学楼上醒目的“团结、俭朴、唯实、创新”这句话,这是南航一贯遵循的校风。作为南航的学生、南航的教师和学院的领导,何宁教授秉承了这一优良作风,在工作中兢兢业业,在研究中严谨认真。在采访过程中,何教授的思路清晰,谈话的条理分明给笔者留下了深刻的印象。
何教授是国内进行高速加工研究较早的一批学者,当时的研究还不是完整意义上的高速加工研究,仅是切削加工的教研,由于条件所限,难加工材料的高速加工主要以车削为主。2000年,国家对学科建设加大了投资,南航引进了高速五座标加工中心,从此针对航空航天制造需求,何宁教授带领研究团队开始深入开展高速加工的机理与应用研究,在航空薄壁件高速切削技术、难加工材料高速切削低温润滑技术、整体构件低应力高速切削技术等领域进行了开拓性研究,通过与航空航天企业密切合作,许多研究成果已在我国航空制造企业推广应用。
何教授说高速加工相对传统加工技术是一次革命性的飞跃,即实现了一些传统加工无法实现的加工技术,如硬切削、薄壁件加工、MQL技术、低应力切削等。但高速切削不能代替全部,何教授认为高性能切削技术可能更全面一些,在不同的条件下用不同的方式追求高性能,达到优质、高效、经济、可测、可控、可持续目标。
本次采访正好赶上南京严重的雾霾天,自然而然地就谈到了环境问题,谈到了绿色制造。何教授的研究方向之一就是可持续制造技术,他说最初的绿色加工概念仅限于降低污染源也就是冷却液的的排放,现在一些新的加工技术特别是高速加工技术使之成为可能。因为有了高速加工,我们可以采用MQL技术等,MQL技术是将压缩气体与极微量润滑液混合汽化后,喷射到加工区,对刀具和工件之间的加工部位进行有效的润滑。该技术可以大大减少“刀具-工件”和“刀具-切屑”之间的摩擦,起到抑制温升、降低刀具磨损、防止粘连和提高工件加工质量的作用,使用的润滑液很少,而效果却十分显著,既提高了工效,又不会对环境造成污染。在此基础上还发展了低温MQL技术,CMQL技术就是把MQL技术里面的喷口温度进一步降低。何教授及其研究团队研发的半导体复合式低温装置可以使喷口温度在0~-20℃之间可调,在加工性能方面产生很多优势,如钛合金加工时刀具的寿命更长。另外对于环境方面,何教授也做了相关的实验,验证了CMQL技术对降低PM10、PM2.5浓度有显著效果。但这些只是最初的绿色加工的目的,现在国际上关注比较多的是可持续制造,它更多地关心加工过程中的能效问题。我国的绿色制造从设计、绿色产品及再制造等方面都做了很多很好的工作,但是加工过程中的节能减排还没有太多的关注。机床的能耗与生产过程中的加工工艺以及机床的使用情况都有很大的关系,因此说机床的能耗跟加工过程密切相关。如何降低加工过程中的能耗还需要进一步的研究,这也是何教授目前的一个研究方向。
在高速加工领域,何教授与德国有长期的交流与合作项目,研究课题都得到了双方政府的支持。何教授说在国际合作中,既本着学习的态度,也要体现自己创新的思想,通过合作共赢,互相取长补短,才能加强和巩固合作的基础。在与德国同行的合作中,何教授认为中德制造技术在工业基础和系统集成方面还存在很大差距,在研究方面,我国在理论研究到工业应用技术之间存在很大的“间隙”,而德国从理论到应用之间衔接得较好,因此能在技术上保持领先和持续发展。通过理论与机理研究,不仅知其然,而且知其所以然,并最终在生产中解决航空工业迫切需要解决的难题是我国目前亟待解决的问题。何教授介绍说,德国的舒尔茨教授最大的贡献也是使高速加工这个技术走向了工业的普及应用。这个普及应用就起源于上世纪80年代初期德国政府的一个项目,该项目是由高校与企业联合研发、实验,最终推动这项技术走向生产应用,使高速加工这个技术得到了迅猛的发展。目前,我国的产学研还没有完全达到理想中的效果,因此企业和高校都应该将各自的长处延伸,充分发挥各自的优势来共同发展。
在谈到目前我国企业的高端设备大部分仍然采用进口时,何教授说虽然我国的技术有了长足的进步,但确实还存在一定的不足,这些不足实际上是基础零部件和系统技术上的不足。在目前情况下,必须要加大研究与开发力度,国家要加强对理论研究和应用基础研究的投入,企业也要加强对技术开发的关注,把基础做扎实,弥补基础研究与工业应用之间的“间隙”。对基础的真正重视要落实在加强对人才培养的投入。何教授认为,高校对高素质工程技术方面的人才培养需要重视两点,一是加强与实践的结合,二是加强与管理的结合。人才培养需要一个良好的机制,使大学生在学校里面积累了丰富的理论知识以后,有相对较长的时间走入企业实习,丰富实践经验和动手能力。或者学生在有了明确的就业目标甚至已经被企业录用了以后,再有针对性的选修专业课,增加自己的专项理论知识。何教授说这也是一个值得探讨的路子。另外,也是目前很少有人提到的一点,就是硕士、博士研究生,已经有了很强的专业知识,他们需要的是有一定管理知识及能力,包括团队合作能力,协调能力等等。因为走向工作岗位以后,他们有可能会担任一定的技术管理、项目管理或团队管理等职能,这样的人才将会更具有竞争力,更容易被企业所接受。
何教授说,21世纪是全球化时代,经济全球化、文化全球化、信息全球化风靡世界。我们必需面向世界、把握未来,具有广阔国际视野,掌握一流科学知识,才能在全球化的竞争中立于不败之地。