许多装备的关键部件、模具,因为工作特性而需要耐磨损、耐腐蚀、耐高温、导电、绝缘、润滑等各种性能。只需要在这些部件、模具的表面,添加上一层特殊材料,就像是“穿”了一件“衣服”,赋予新的性能,可以极大地提升稳定性和可靠性。但是,“衣服”和“穿”的过程都有着很高难度。
佛山是制造业大市,南海狮山是其中最突出的镇街之一。位于狮山的佛山桃园先进制造研究院(下称“桃园研究院”),作为佛山高新区管委会、佛山高新区南海园管理局、广东省科学院新材料研究所三方共建的科研平台,专注于现代材料表面涂层技术研发、成果对接、转移孵化,为先进制造和新材料行业提供技术支撑,2020年12月9日正式揭牌。
近三年过去,桃园研究院给区域产业带来越来越多变化。
佛山桃园先进制造研究院加快打造国际知名、国内领先的现代材料表面技术研究基地。受访单位供图
从20世纪80年代开始,广东省科学院新材料研究所就在材料表面工程专家周克崧院士的引领下,深耕现代材料表面处理技术这一领域,取得了大量前沿成果。桃园研究院里,院长黄健也已经在这个行当里钻研了多年。
佛山桃园先进制造研究院专注于现代材料表面涂层技术研发、成果对接、转移孵化等领域。受访单位供图
之所以称为现代材料表面处理技术,是因为表面处理本身是一项常见的工作,传统上有很多技术进行处理。但是在应对许多复杂工况时,传统的处理工艺捉襟见肘,而且在环保方面也缺乏优势。例如航天器材,在太空中遇到超高温、超低温、强辐射等情况,还要正常工作。又如制造业领域,重要的模具对于耐磨、耐腐蚀的性能要求非常高,否则差之毫厘失之千里。
自成立以来,桃园研究院作为广东省科学院新材料研究所技术创新和成果转化的重要平台,紧紧围绕国家、广东省和佛山市重大工程、重点行业需求,面向航空、海洋、汽车、装备制造、增材制造、新能源、工模具等领域,开展热喷涂技术、真空镀膜技术、激光与加工技术、冷喷涂技术、分析与检测技术的研究与应用。
在佛山,一家瓦楞纸包装设备制造企业就遇到难题。要把纸变成瓦楞状,其关键部件是瓦楞辊,原先是用镀铬工艺进行表面处理,但是磨损非常严重,每800万米就要更换一次。桃园研究院和旗下孵化企业为其开发了一种陶瓷涂层,把使用寿命提升到4000万米,是原来的5倍。
有的装备制造企业刚开始对新的表面处理技术“不感冒”,因为使用新技术会导致增加设备成本,可能降低产品利润。桃园研究院就从其下游客户入手。因为对于客户来说,装备无论是出故障,还是关键部件的定期更换,都会带来许多的成本,对于装备的耐久稳定性有很高需求。在下游制造企业的要求下,上游装备企业最终接受了新技术。
在来到佛山之前,桃园研究院的许多人都在广东省科学院新材料研究所担任职务。如今,他们把越来越多的精力投入到了佛山桃园研究院的工作中。
佛山桃园先进制造研究院。受访单位供图
为什么他们会选择佛山南海,落地狮山?
一直以来,新材料研究所就注重与市场、应用紧密结合。其积累的许多前沿技术,需要转化落地。这时,佛山作为制造业大市的优势就显现了出来。佛山已形成“三五成群、十有八九”的产业格局,即拥有3个新兴产业和5个传统产业超千亿产业集群,制造业大类应有尽有,去年规上工业总产值达2.87万亿元,距离3万亿元只有一步之遥。
而在佛山制造业中,狮山可以说是重要的支柱之一。狮山从南海最年轻的镇街,到成为广东首个“千亿大镇”,以不足全省0.2%的土地,创造出全省约1%的GDP、2%的规上工业增加值,再到GDP十年翻一番、蝉联中国镇域高质量发展500强榜首,是中国发展奇迹中一个显著的镇域样本。狮山还计划今年GDP稳步增长,用十年甚至更少的时间“再造一个新狮山”。
一次人才活动中,佛山邀请周克崧院士到佛山合作落地。周克崧院士专注于现代材料表面工程技术的研究开发,并聚力技术的推广应用,他明确指出,合作不能只是挂个名义,必须落到实处。于是他提出,打造一个研究院的平台,让更多先进技术可以与佛山制造结合,并且决定把新材料研究所正在孵化的一家企业引入佛山,这就是现在的广东粤科新材料科技有限公司(下称“粤科新材料”)。
在桃园研究院落地具体洽谈、后续服务中,包括狮山镇在内的佛山各级政府相关部门提供了全方位支持。如通过申报粤佛联合基金等项目,申请到了部分资金扶持。除了各个层面直接的资金支持之外,还为企业在审批手续等方面提供便利。相关部门也多次为研究院和企业进行牵线搭桥,提供双向的产业赋能。
“我们在这里看到的是服务型政府、服务型官员。政府的实干作风,产业基础的完善,佛山人‘敢饮头啖汤’的精神吸引了我们,希望在这里为现代材料表面处理技术行业打造一个示范。”黄健说。
为现代材料表面处理技术行业打造示范,桃园研究院做到了吗?
落地以来,桃园研究院在人才引进、科技创新、设备采购、场地租赁方面投入了大量的资金,已成为现代材料表面工程应用技术开发和工程化的一个重要基地。
目前从宏观趋势看,现代材料表面处理行业存在着在工艺技术、服务品质方面持续升级、表面处理工艺手段更加多样化、下游应用场景也越来越多元化的趋势。“随着相关企业经营观念的转变,以及环保意识的提升,现代材料表面处理技术会拥有更大的市场。”研究院相关负责人介绍,粤科新材料去年的营收已近5000万元。
桃园研究院和粤科新材料已经服务企业超200家。其中包括,与精铟海工、瀚蓝环保、奔达模具等行业知名企业达成合作,在海工装备用活塞杆耐磨耐蚀涂层、旋流干化机部件防腐涂层、汽车轮毂耐熔铝腐蚀涂层等具体的技术需求开展合作,部分试件已经在现场实现装机试用;与伊之密、力源液压机械、葆德科技等装备制造业龙头企业的合作也在继续稳步推进。
在紧密服务企业的同时,研究院还打造了现代材料表面工程技术国家工程实验室佛山分中心和广东省表面工程技术开发中心佛山分中心等国家和省级科研平台分中心;建成了真空镀膜、增材制造等实验室和材料公共测试平台。2023年6月,研究院获批佛山企业博士后工作站分站,并已吸引2名博士后入站。
虽然现在的整体趋势向好,走在前列的桃园研究院也率先取得了许多成绩,但是行业整体还面临不少问题。例如,基础研究与技术研发薄弱、高端原材料自给不足等。在前沿成果的产业化方面,存在缺乏有效的科技成果转化渠道以及科技成果转化难以与市场需求相匹配方面等问题。
响应狮山的以“亩均效益”论英雄,桃园研究院以及孵化公司也正在积极探索提高生产效率,降低能耗的方式来降本增效,提升单位土地资源的产出和贡献。
“未来,研究院希望在政府支持下,加大力度引进技术研发人才,自主创新,突破一些核心技术,深入推动科技成果转化。”研究院相关负责人说。
产学研合作成效好不好,真金白银是个标准。各个行业、各个地方,建立的产学研合作平台非常多,但是做好却非常难。像桃园研究院这样,在产出一批科研成果、服务一批企业解决问题的同时,旗下孵化企业营收接近5000万元,并不多见。
桃园研究院成功的密码,就在于把产业应用放在了第一位。作为国内表面处理技术领域的领先机构,广东省科学院新材料研究所有着大量前沿研究成果,如何转化?必须走出实验室、走出研究所,到一个制造业基础强大,尤其是装备制造业实力雄厚的地方。这时候,佛山这样的制造业大市、狮山这样的制造业大镇,重要性就凸显了出来。
贴近产业,不是挂个招牌就行,而是要真实地扎根一线。为了做好桃园研究院,研发人员走进企业、发现问题、面向需求开展创新应用,把精力都用在了桃园研究院的建设和孵化企业的发展中。
建设高能级科创平台是吸引高端人才项目落地的重要途径,也是厚植企业创新沃土的重要手段。接下来,南海区科技局也将持续落实落细“南海科创二十条”,支持桃园研究院在科研攻关、成果转化、团队孵化等方面发展,推动平台与南海企业“相向奔赴”,促进更多科研成果转化落地,助力南海产科深度融合。