:同濟(jì)大學(xué)與德國KIT達(dá)成了“智能制造/工業(yè)4.0”的長期合作項目,包括哪些重點研究方向?預(yù)計將會有哪些突破性的研究進(jìn)展?
張為民:同濟(jì)大學(xué)與卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT,是德國最大的科研機(jī)構(gòu)亥姆霍茲聯(lián)合會的成員單位)是德意志學(xué)術(shù)交流中心“戰(zhàn)略伙伴和主題網(wǎng)絡(luò)”支持的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,兩校在多個科研領(lǐng)域保持著長期深入的合作關(guān)系,2013年在同濟(jì)大學(xué)共建了先進(jìn)制造技術(shù)中心(Advanced Manufacturing Technology Center,縮寫為AMTC)。
2015年4月德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)校長Hanselka教授訪問同濟(jì)大學(xué)與時任裴鋼校長達(dá)成了在智能制造/工業(yè)4.0領(lǐng)域建立長期科研合作的意向,兩校積極響應(yīng)中德政府的《德國戰(zhàn)略》和《中國戰(zhàn)略》、《中德合作行動綱要》及《關(guān)于在智能制造(工業(yè)4.0)和智能服務(wù)領(lǐng)域通過雙邊科技合作開發(fā)和推廣創(chuàng)新方案的聯(lián)合聲明》等政府間協(xié)議文件,圍繞雙方的優(yōu)勢領(lǐng)域在“中國制造2025/德國工業(yè)4.0”開展密切合作,并為此組建了“5+5”多學(xué)科合作核心教授團(tuán)隊。
中、德兩國都是制造大國,都面臨著全球數(shù)字化發(fā)展帶來的廣泛和深遠(yuǎn)的影響。隨著數(shù)據(jù)、信息和知識的廣泛互聯(lián)以及跨國合作等的進(jìn)展,產(chǎn)品研發(fā)、裝備制造及商務(wù)模式等方面正在發(fā)生重大變革,這當(dāng)中也蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑH庐a(chǎn)品不斷涌現(xiàn)以及產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速,要求市場能迅捷提供關(guān)鍵加工生產(chǎn)系統(tǒng)的解決方案并能順暢投產(chǎn)。但目前存在著大量的未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)定義及測試的機(jī)械、軟件接口和通信協(xié)議,導(dǎo)致了構(gòu)建生產(chǎn)系統(tǒng)的時間長、成本高、可靠性差,最終造成產(chǎn)品上市的嚴(yán)重延誤;從運(yùn)營商方面,為使產(chǎn)品具備智能/工業(yè)4.0的特點,必須識別或定義產(chǎn)品的功能,但企業(yè)又常常缺乏相應(yīng)的知識和能力。盡管市場上對關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)的生產(chǎn)系統(tǒng)交鑰匙工程的需求增長迅速,然而與傳統(tǒng)制造(如:傳統(tǒng)的汽車制造)相比,缺少能快速響應(yīng)客戶新市場、新需求的系統(tǒng)集成商及支撐技術(shù)。為此,同濟(jì)大學(xué)與KIT提出“可重構(gòu)智能生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建、參考實施與驗證平臺(Sino-German Industry 4.0 Factory Automation Platform)”項目,建立一個由軟件支持和模型驅(qū)動的工廠自動化平臺,集成客戶顧問服務(wù)并用于迅捷生成關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)的生產(chǎn)系統(tǒng)方案及投產(chǎn)驗證,以期對生產(chǎn)系統(tǒng)交鑰匙工程的若干關(guān)鍵技術(shù)提供支持。在部件、整機(jī)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)等層面設(shè)計定義統(tǒng)一的接口和描述標(biāo)準(zhǔn);集成產(chǎn)品開發(fā)—生產(chǎn)系統(tǒng)咨詢;建立驗證與認(rèn)證測試環(huán)境和流程;設(shè)計合作信任模式、交鑰匙工程生產(chǎn)系統(tǒng)的方案及商業(yè)模式配置生成、國際合作知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)與使用模式;相關(guān)使能工具箱研發(fā)等方面開展聯(lián)合研究,研究成果集成在AMTC試驗認(rèn)證平臺上進(jìn)行示范。相關(guān)成果還將轉(zhuǎn)化成 “學(xué)習(xí)工廠(learning factory)”的教學(xué)/科研模式,強(qiáng)化研究生的實踐能力培養(yǎng)。
合作雙方依托AMTC與中、德兩國著名裝備制造企業(yè)建立了長期的面向工程實際的密切科研合作關(guān)系,已建成一個以博世力士樂系列液壓閥為對象的加工/裝配智能示范線,開展了智能加工/裝配過程、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備數(shù)據(jù)采集及數(shù)字孿生等技術(shù)的研究和展示。在AMTC按“2+2”模式組建了“中德智能制造交鑰匙工程聯(lián)合體”,中方沈陽機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司、中科博微科技股份有限公司、機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所是國內(nèi)實施智能制造的標(biāo)桿單位,在智能制造、工業(yè)服務(wù)和云制造、工廠自動化、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂等方面具有優(yōu)勢和特色。德方舍弗勒集團(tuán)、博世力士樂集團(tuán)和雄克公司是德國工業(yè) 4.0 計劃的重要參加單位,在工業(yè) 4.0 領(lǐng)域面向客戶定制的系統(tǒng)集成、嵌入式安全、功能部件認(rèn)證、工程實施以及交鑰匙服務(wù)具有優(yōu)勢。由于參與合作的中德企業(yè)早已互為客戶-供應(yīng)商關(guān)系,所生產(chǎn)的成套裝備、功能部件全球知名并占據(jù)重要的市場份額,優(yōu)勢互補(bǔ)。
:中德學(xué)院擁有近30家中德一流企業(yè)資助的基金教席和聯(lián)合實驗室,得到了兩國政府的鼎力支持。請您為我們簡單介紹一下中德學(xué)院和其在科研方面的優(yōu)勢所在。
張為民:同濟(jì)大學(xué)中德學(xué)院是由中德兩國政府共同倡導(dǎo)成立的國際合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)。它是中德政府文化交流合作協(xié)定確定的合作項目,匯集了兩國教育、經(jīng)濟(jì)和企業(yè)界密切合作的優(yōu)質(zhì)資源,是我國與德國以及歐洲交流的重要窗口。
中德學(xué)院成立于1998年2月18日,以培養(yǎng)碩士研究生為主,設(shè)電子與信息工程、機(jī)械與車輛工程、經(jīng)濟(jì)與管理3個學(xué)部。中德學(xué)院與德國一流大學(xué)緊密合作、聯(lián)合辦學(xué)。德國著名高等學(xué)府慕尼黑工業(yè)大學(xué)、波鴻魯爾大學(xué)、柏林工業(yè)大學(xué)和布倫瑞克工業(yè)大學(xué)分別參與了學(xué)院3個學(xué)部的全面建設(shè)。除了獲得同濟(jì)大學(xué)和德國學(xué)術(shù)交流中心(DAAD)的財政支持外,中德學(xué)院還擁有近30家中德一流企業(yè)資助的基金教席和聯(lián)合實驗室。中德學(xué)院科研優(yōu)勢體現(xiàn)在與德國高校和德資企業(yè)合作從事工程實際的科研活動,教師和大量學(xué)生在中、德兩國間從事前沿性的科研工作。
中德學(xué)院受到中德兩國政府的大力支持和高度評價,學(xué)院由多位時任中國最高領(lǐng)導(dǎo)人簽字同意成立,中德領(lǐng)導(dǎo)人為學(xué)院多次題詞。德國總統(tǒng)、總理及德國國家級代表團(tuán)多次到訪,彰顯了中德學(xué)院中德合作聯(lián)合培養(yǎng)高水平人才的重要影響力。
2014年10月國務(wù)院總理李克強(qiáng)訪問德國,中德雙方在《中德合作行動綱要:共塑創(chuàng)新》中寫到: “雙方應(yīng)尤其重視建立高校間的可持續(xù)合作關(guān)系。上海同濟(jì)大學(xué)中德學(xué)部(下轄中德學(xué)院、中德工程學(xué)院和職教學(xué)院3個機(jī)構(gòu))是共同落實高校緊密合作的成功典范。鼓勵并支持中德兩國高校開展雙方共同出資的創(chuàng)新型長久示范合作?!?/p>
中德學(xué)院以國際合作的視野,優(yōu)良的師資和現(xiàn)代化的教學(xué)環(huán)境,滿足我國對既懂外語又掌握專業(yè)的年輕后備力量不斷增長的需要。學(xué)院中方教授多數(shù)擁有德國博士學(xué)位,或具有多年留德經(jīng)歷。外方教授多為德國著名學(xué)府的知名教授。多數(shù)學(xué)生有機(jī)會獲得獎學(xué)金赴德國高校進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)、進(jìn)入著名跨國企業(yè)參加實習(xí)或撰寫碩士論文。這些通曉兩國文化的畢業(yè)生正在步入中德兩國頂尖企業(yè),成為棟梁之材。