毕凤阳 王司 刘长喜 王晓宏
摘要:黑龙江工程学院先进复合材料研究所与北方华安工业集团共建了军民融合、校企合作先进复合材料构件研制团队。雙方取长补短,既提升了中小国防工业企业的技术攻关能力,也锻炼提高了地方高校教师的科研实践能力,达到了合作共赢的效果。做法符合军民融合的要求和趋势,做法和经验值得地方高校和地方国防工业企业借鉴和推广。
Abstract: The Advanced Composite Materials Research Institute of Heilongjiang Institute of Technology and North Hua'an industrial group have jointly established a research team of advanced composite materials components with military civilian integration and school enterprise cooperation. The two sides learn from each other's strengths and complement each other's weaknesses, which not only improves the technological breakthrough ability of small and medium-sized national defense industrial enterprises, but also improves the scientific research practice ability of local university teachers, and achieves the win-win effect of cooperation. The practice is in line with the requirements and trends of civil military integration, and the practice and experience are worthy of reference and promotion by local universities and local national defense industrial enterprises.
关键词:军民融合;校企合作;协同创新;先进复合材料
Key words: military civilian integration;school enterprise cooperation;collaborative innovation;advanced composite materials
中图分类号:E25;F426.48 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2020)28-0003-02
0 引言
黑龙江工程学院是地方应用型本科院校,学校将科研方向聚焦在经济建设上来,力争更快更好地为企业解决技术难题。军民融合是把国防和军队现代化建设深深融入经济社会发展体系之中,全面推进经济、科技、教育、人才等各个领域的军民融合,在更广范围、更高层次、更深程度上把国防和军队现代化建设与经济社会发展结合起来,为实现国防和军队现代化提供丰厚的资源和可持续发展的后劲。地方院校和地方军工企业发挥各自特长优势,彼此互补也可以形成较强的科研攻关能力服务于国防建设[1-3]。
黑龙江工程学院机电工程学院先进复合材料研究所是一个以高性能先进复合材料构件设计制造为主要研究方向的校内研究机构。有毕业于哈工大复合材料研究所、机械电子工程学科、材料加工工程学科的博士学位教师6人,以及在实验室兼职工作的学生20余名。随着国防装备性能的不断提升,对构件性能的需求也日益升高,将先进复合材料用于国防装备是国内外国防装备发展的一个重要趋势。研究所有相对完善的试验环境,拥有万能力学性能试验机、扫描电镜、超景深三维显微系统、X射线衍射仪等精密测试设备,以及四轴数控缠绕机、工业级热压罐成型机、树脂传递成型机等高档复合材料制备设备。形成了较强的高性能复合材料构件研制能力。
北方华安工业集团有限公司是由隶属于中国兵器工业集团公司大型骨干兵工企业。企业在先进兵工制品研制方面在国内有独特的优势,但面对复合材料产品在国防装备高性能制件上的应用还属于探索阶段,复合材料构件研制能力尚显不足。
1 良好的实验条件是国防科研项目的基础保障
良好的实验条件是国防科研项目的基础保障。因此校领导非常重视实验室搭建和实验条件的改善和升级。先后专门召开多次会议研究如何支持开展国防科研项目。在学校实验用房非常紧张的情况下,将实验楼一个最大的房间(面积300m2)作为研究所实验场地,用作“数字化材料成型技术实验室”实验用房。并在学校设备经费非常紧张的情况下,重点向国防项目研制团队倾斜,多方筹集500余万元,完成了实验室改造,购置了高水平试验设备,构建了较完善的科研实验条件。(见图1)
2 如何加强和国防企业的联系
2.1 建立强大的科研项目团队
先进复合材料研究所团队成员均博士毕业于哈工大优势学科,大多在读博期间有过国防项目科研经历,理论水平和科研能力已经达到承担国防项目科研能力。有了能干国防科研项目团队,而且经过学校对实验室科研条件的投入,实验条件也已经满足国防项目科研需求。
2.2 加强与国防企业之间的项目合作
为了加强与国防企业之间的项目合作,让国防企业能够迅速了解我们,我们借助中国复合材料学会的覆盖全国的高端平台联合举办了“全国复合材料工程技术继续教育培训班”。来自全国30多个单位的50余名复合材料工程技术人员在我们实验室进行了为期5天的学习,通过培训班的学习交流,向全国复合材料领域同行推介了我们研究所和实验室,为以后的项目合作打下了良好基础。
研究所成员还在省工信委国防办和学校科研处领导和同志的带领下,先后走访了哈尔滨第一机械集团有限公司、哈尔滨东安发动机集团、哈尔滨哈飞工业集团等军工企业,详细介绍了研究所和实验室的情况,与国防工业企业搭建了良好的信息交流平台,为以后项目合作构建了良好基础。另外校企合作应始终坚持服务原则、互利原则、统管原则以及互动原则。如图2。
3 校企合作取得的科研成果
2017年6月14日,黑龙江工程学院机电工程学院先进复合材料研究所与北方华安工业集团签订双方今后长期合作框架协议“军民融合合作协议书”和“产学合作协议书”。发挥先进复合材料研究所在复合材料制品设计、检测等方面优势,发挥北方华安工业集团在树脂基复合材料制品制造、试验方面人员、设备和市场优势,双方共同努力建设军民融合、校企合作的先进复合材料构件研制团队。
团队合作的第一个项目是承担兵器集团总公司立项的新型**弹研制项目中的弹芯研制。该项目首次在新型弹的研制中使用了纤维增强树脂基复合材料弹芯。纤维增强树脂基复合材料结构强度设计分析比较复杂,相对于金属材料结构有其独特性,以往金属材料结构设计准则并不适用于复合材料结构设计。设计复合材料结构主要基于复合材料层合板理论、复合材料细观力学理论并结合基于几何和装备能力的可制造性评价。目前还没有能够将结构-铺层-可制造性结合在一起的设计软件,设计还是由复合材料设计人员操作通用CAD系统并结合通用有限元分析软件进行结构建模和分析计算,得到设计结果。
为顺利完成此新型弹芯研制,先进复合材料研究所和华安集团兵器研究所组成了联合攻关团队。由先进复合材料研究所出复合材料构件设计-制造-检测研制团队,其中毕业于哈工大复材所工程力学学科专长复合材料机构设计及力学分析的王晓宏博士负责进行材料设计计算;由毕业于哈工大复合材料所专长复合材料成形工艺的刘长喜博士负责缠绕工艺研制;由毕业于哈工大机械工程学科专长数字化工装设计的毕凤阳博士负责工装和试验装置研制。华安方面负责研制性能指标的准确合理把握,以及规模化制造工艺研制及质量管理。项目组人员“十一”国庆期间只休息了三天,经过三个月联合攻关,顺利完成了纤维增强树脂基复合材料新型弹芯的研制,通过了兵器总公司的检验及答辩,为国防装备水平提升尽了科研工作者的一份力,为今后学校和国防军工企业进一步合作建立了良好开端。作为项目后续,目前研究所已经和中国兵器工业集团北方华安集团公司科研一所面向国防装备需求结成战略合作伙伴,联合开展国防装备制品研发。
4 总结
學院将科研方向转移到经济建设上来,力争更快更好地为企业解决技术难题。高等院校研究团队对新技术、新材料等前沿发展领域跟踪更紧密,掌握更多的新技术。但是将新技术、新材料如何应用,对市场需求、特别是对国防装备研发应用需求不易掌握。由国防军工装备研发部门提供应用对象和技术需求,与高校研究院所共同组建项目研发团队,发挥各自特长,能够形成强有力的项目研发攻关团队,为国防装备研制提供有力的智力支持。黑龙江工程学院作为地方高校整体上科技开发和服务社会能力不及传统研究型大学,但通过整合现有教师科研特长,也能够互补后形成相对优势的研究团队。在合作单位上主动联系服务地方国防企业,既提升了地方国防企业研发能力,又通过国防项目锻炼提升了教师科研能力水平,形成了相互促进提高,合作共赢的良好态势。
参考文献:
[1]游光荣.坚持军民一体化,建设和完善寓军于民的国防科技创新体系[J].中国软科学,2006(07):68-79.
[2]游光荣.加快建设军民融合的国家创新体系[J].科学学与科学技术管理,2005(11):6-13.
[3]赵澄谋,姬鹏宏,刘洁,张慧军,王延飞.世界典型国家推进军民融合的主要做法分析[J].科学学与科学技术管理,2005(10):26-31.
基金项目:黑龙江工程学院教育教学改革工程项目,项目编号(JG2017005、JG2017101)。
作者简介:毕凤阳(1976-),男,黑龙江哈尔滨人,教授,工学博士,黑龙江工程学院机电工程学院材料成型与控制系主任,校先进复合材料研究所所长,中国机械工业教育协会应用型本科教学委员会委员,主要研究方向为机电产品智能制造、先进复合材料成型技术。