秋色有远近 平分待戮力——访重庆大学机械工程学院曹华军教授

本刊记者/Reporter 谭弘颖/TAN Hongying

秋色有远近 平分待戮力
——访重庆大学机械工程学院曹华军教授

As long as the effort will be able to narrow the gap——Interview with Mr CAO Huajun,the Professor of School of Mechanical Engineering,Chongqing University

本刊记者/Reporter 谭弘颖/TAN Hongying

曹华军：男，1978年生，重庆大学机械工程学院教授、博导，重庆大学制造工程研究所副所长、机械传动国家重点实验室机床及制造系统研究所所长，中国机械工业联合会绿色制造产业技术创新战略联盟理事与副秘书长；全国绿色制造技术标准技术委员会委员与副秘书长、再制造委员会委员；国际生产工程学会(CIRP)青年会员。曹教授还是“十二五”国家绿色制造科技重点专项专家组专家、教育部新世纪优秀人才、科技部中青年科技创新领军人才；2015年度教育部“长江学者奖励计划”青年学者。主要研究绿色制造系统理论、齿轮高效清洁工艺及装备、机床再制造。近五年来，主持国家863计划项目、国家自然科学基金项目等多项课题。获得过重庆市科技进步奖一等奖和二等奖、湖北省自然科学奖二等奖等成果5项。授权国家发明专利10项，制定国家技术标准4项，发表SCI/EI检索论文70余篇。

11月8日，适逢机械工业科技大会在北京召开，重庆大学机械工程学院曹华军教授获“机械工业科技创新领军人才”荣誉，其应邀前来领奖且做《国际绿色制造技术进展及发展趋势报告》。藉此，笔者有幸就绿色制造技术主题在北京采访到了曹教授。

薪火相传 甘之如饴

当前，世界上掀起一股“绿色浪潮”，制造业也不例外。在国外，1996年美国制造工程师学会在《绿色制造蓝皮书》中首次比较系统地提出绿色制造的概念。在国内，自上世纪90年代中期以来，在国家863计划、国家自然科学基金的支持下，重庆大学、装甲兵工程学院、清华大学、上海交通大学、机械科学研究院、合肥工业大学等都对绿色制造领域的相关理论和技术进行了跟踪创新研究。

曹教授人很年轻，然而却是国内最早一批开展绿色制造研究的人。他最早接触绿色制造是在1999年，那时候他刚加入刘飞教授门下读硕士研究生。当时刘教授在重庆大学制造工程研究所倡导绿色制造，他担任了刘教授的学术助理，自此开始了对绿色制造的长期研究与工作。2005年，在刘飞教授的指导下，共同出版了出版了《绿色制造的理论与技术》这本专著，在国内较早地对绿色制造进行了系统研究。

2010年以来，曹教授在国家863计划、国家科技支撑计划和国家基金委的支持下，开展了制造系统碳效、齿轮高速干切工艺技术及装备、机床再制造方面的研究工作。与重庆机床共同承担完成了国家863计划项目“齿轮高速干式滚切工艺关键技术与装备”。YDZ3126CNC高速干切滚齿机成为了该公司目前的核心新产品。在机床再制造方面，依托绿色制造产业技术创新战略联盟和中国机电装备维修与改造协会，团结了一批代表性企业，如与重庆机床、武重、宇环、广数、华中等合作深入开展机床再制造成套技术及产业化工作，牵头制订了《绿色制造 金属切削机床再制造技术导则(GB/T 28615-2012)》，填补了机床再制造领域国家标准为空白，合作企业均入选工信部再制造示范企业。

一路走来，这些工作不管是从理论还是实践上，对他的锻炼都非常大。目前做绿色制造研究的并不算多，能坚持到现在的更少，这份努力和毅力，这份甘之如饴，笔者认为，是曹教授能达到目前高度的原因所在。

革故鼎新 前景可期

曹教授说，我们国家的机床行业的发展目前主要经历了两个阶段：一是填补国内空白，解决“从无到有”问题；二是瞄准高端，解决“从有到优”的问题。相较而言，国外机床制造强国德国由于发展得早、时间长则不存在有无问题，他们形成了很好的产业配套布局与技术积累，在当前这个阶段引领了机床行业发展的潮流。

就绿色制造而言，从其发展趋势来讲，上世纪90年代国际上学术界在绿色环保加工方面，重点研究了微量润滑加工(MQL)、基于立方氮化硼CBN刀具的硬态干切、以及低温加工技术；2000年后，开始关注机床能效方面的研究工作比如国际生产工程学会(CIRP)成立了专门从事机械加工过程的能量效率研究的工作组，欧盟提出了“绿色机床”的概念，德玛吉、博世力士乐等机床制造商开发了机床能量管理系统，开启了绿色工作模式。制造业有经济属性、环境属性以及社会属性等，而社会属性则是通过绿色制造来解决，上述这些对机械加工而言可以说一种变革，而绿色机床则是新一代的机床。曹教授认为，国内机床行业做绿色制造研究的多为在现有基础上做优化，缺少真正的革新。

再制造是绿色制造的重要组成部分。就机床行业而言，我国的机床再制造目前的困境也是现实存在的。曹教授认为，主要是当前的机床再制造企业作为第三方提供劳务，在利润和税务的平衡上缺乏政策支持；另外，现有的这些机床再制造企业目前还未形成坚实“信誉”，再加上人才短缺、存在技术难度，所以成长非常艰难，难以“长大”。

但即使是这样，曹教授也认为机床再制造的前景非常好。首先，我们的国产机床在服役大约5年后，性能开始下降，假使报废，则是很大的浪费，像这批机床的基础构件回收利用就很有资源循环的经济价值和节能环保价值。目前，我们国家的机床大部分是处于从普通机床向数控机床转化的一个过程，以后机床结构将会逐步定型，有利于再制造重用；旧机床基础结构件由于去应力充分，性能更稳定可靠，由于资源价格的不断上涨、各种环保惩罚性措施越来越多的背景下，基于资源循环再利用的再制造前景尤为明显；再者，机床主机厂也将会以工业服务的模式将机床再制造纳入其核心业务之一，实现目前卖机床向卖机床+服务的模式的转变，将进一步推动机床再制造的发展。未来作为第三方的机床再制造企业也会越做越大，通过技术和服务的标准化，形成连锁，改变目前小、散的局面。最后，随着机床再制造的融入，比如机床设计时也考虑再制造时，形成模块化设计，从而会使得机床再制造变得更简单，降低再制造技术难度和成本，提高再制造综合效益。

多向发展 主动倡导

对于机床的绿色制造技术发展趋势，曹教授认为：一是从材料技术上发展，如矿物铸件床身替代铸铁床身，不仅有更好的减震性、热稳定性，还能减少在制造过程中产生的能耗和污染，还比较容易回收。二是从能效管理技术上发展。机床在运行中，大部分时间处于待机、停机或空行程状态，比如电机和切削载荷不匹配，有冗余，能效管理技术如虚拟机床优化技术、自动化能量管理技术、加工过程监控技术能很好地解决这一问题。三是从工艺技术上发展，如微量润滑技术(MQL)、高速干切技术、环保切削液的发展和普及应用等。四是要实现模块化、轻量化设计。将绿色设计与模块化设计有机结合，使得设计同时满足装备的功能属性以及可运输性和可拆卸性、易于装配性以及环境属性。五是要实现更“宜人化”，尽量减少和消除产品在制造和使用过程中对人体的危害，使之安全可靠、操作性好、舒适宜人。

对于机床行业企业如何更好地实现绿色制造，曹教授也有建议，他认为：一是机床行业应当大力倡导绿色制造理念，将高效、高质和节能环保、资源循环再利用进行深度融合，要让用户得到切实的综合利益；二是不能把机床的绿色制造看作是“优化”，而是要以“革新”的态度去对待，通过产品创新设计实现绿色制造。另外则是要积极参与标准化建设和实践，如ISO14955系列机床绿色标准等；三是要化被动为主动，去主动倡导绿色制造全生命周期概念，从卖机床转化为卖全生命周期的制造技术服务。

绿色制造是制造业发展的必然的趋势，机床是制造业的工作母机，制造业发展绿色制造，机床行业首当其冲。在《中国制造2025》中，“绿色”散布其间，成为贯穿全文的主色调。“十三五”中，工信部将全面推行绿色制造，加快构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系；而曹教授认为，就目前而言，我们国家的绿色制造与国外的差距并不大，如果政府、行业、企业一起努力的话，正是恰逢其时。

如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。

161208