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创新背后的技术力量
2020-05-22 08:53:03   来源:宁夏日报

  编者按

  近日,宁夏发展改革委印发了新修订的《宁夏回族自治区工程研究中心管理办法》,将“自治区工程实验室”更名为“自治区工程研究中心”,明确和细化了申报的基础条件等。我区自2009年启动工程研究中心(实验室)的认定工作,截至目前,全区共有26家国家地方联合工程研究中心(实验室),16家自治区工程研究中心(实验室)。这些遍布于全区各地、各行业的研究开发实体,为提高产业创新能力、增强核心竞争力提供着源源不断的技术支撑。

煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室:

建在产业链上的煤化工实验室

  “我们的实验室,立足于煤化工全产业链建设的各个环节。”5月21日,记者走进位于宁夏大学煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,实验室主任郭庆杰教授告诉记者。

  创新与清洁能源利用,是该实验室的主攻方向,“煤炭清洁利用”“含碳基质高温气化”“煤基应用催化”等6支自治区科技创新团队,围绕煤炭高效利用与绿色化工领域,研发了一批关键性技术,持续提升宁东乃至能源“金三角”煤化工产业自主创新能力。

  “实验室建立了校+校(院)+企业的‘1+x+n’的产学研用协同创新机制。”郭庆杰介绍,该实验室先后联合国内知名院校和骨干企业,促进50~100吨/天煤炭化学链气化装置进行工业示范运行,α-烯烃高值转化浆态床和0.24吨/天煤炭/碎焦化学链气化等一批成果投入中试试验,打通了服务产业的“最后一公里”,促进化学链气化、费托合成高值化多联产、煤灰与二氧化碳低成本规模化利用等领域关键技术实现了较大规模的工业化应用。 目前,依托实验室建设的化工与技术国家“双一流”建设学科顺利通过中期评估,已建成自治区“煤炭清洁利用”人才小高地,成为煤炭高效利用领域科技研发和人才聚培的重要创新基地。(记者 丁建峰)

金属切削与机器人融合技术国家地方工程实验室:

让工厂越来越“聪明”

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科研人员对机器手臂进行不断“训练”。

  喷涂、打磨、上料、下料……对于人类来讲,这些都属于简单而重复的劳动,但对于制造零部件的数控机床而言,实现批量化、少人化的精益制造,必得借助机器人的力量,而要让生产加工更加精细、准确和个性化,则需要智慧的机器人。

  5月20日,走进宁夏巨能机器人股份有限公司,给记者印象最深刻的并非闪转腾挪的工业机械臂、钢筋铁骨的桁架机器人,而是身穿制服,全神贯注投入工作中的52名研发人员,一种重科兴创的氛围令人感动。

  “金属切削与机器人融合技术国家地方工程实验室要解决的问题,就是通过不断地试验,制造出适应装备制造业的各类定制化制造单元和生产线,并能够初具自主学习、自主决策能力。”谈起金属切削与机器人融合技术国家地方工程实验室的责任,该公司副总经理麻辉说。

  去年,公司接到陕西法士特汽车传动集团公司的一条液力缓速器智能制造生产线,在关键零部件转子和定子的解决方案中,客户希望生产线能够兼容不同品种的零件,同时在整条自动化产线中,实现对质量瑕疵的机器识别。在质量检测中,能够做到无人化操作,实现质量的一致性和稳定性。让机器人像人一样能够看到每个不合格的产品,还要学会不断提高自我学习进步,自主识别瑕疵……这在国内外毫无参考案例,科研人员开始了不断地试验。“车间里,光线方位、强弱不同,直接影响机器人‘视觉’判断结果,有时候它会将一点光线阴影错判成不合格产品。”为此,负责机器视觉识别单元的3人小组开始了不停地试验:在车间窗户上贴膜、应用相机中的滤镜、不断修改机器视觉的算法、把机器人关在一个“小黑屋”里……机器人不断地“犯错”,科研人员及时“纠错”,终于在一年后,产品如期交付客户现场使用。

  “这样的实验,带给我们更多的是思想上的解放,为我们打开了此项领域的一扇门,总结了一些可以复制的经验。”麻辉说。

  经过4年不断试验,工程实验室在金属切削加工机器人自动化制造、集成、应用方面,拥有滚轮导轨传动技术、机器视觉识别技术、在线检测技术,并取得了相关技术的专利授权。

  现在,巨能是中国智能制造系统解决方案供应商规范条件企业,是2019年国家工信部智能制造系统解决方案供应商《机床与机器人集成系统》唯一中标企业。入围工信部全国32家《工业机器人行业规范条件》目录。目前已经向市场提供合计近千条以上制造单元、自动化生产线、智能工厂综合解决方案。(记者 裴云云 文/图)

国家枸杞工程技术研究中心:

“农民需要什么,我们就研究什么”

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曹有龙(右一)在给种植户讲解相关栽培技术。

  5月20日,宁夏农科院国家枸杞工程技术研究中心主任曹有龙和他的团队来到中宁县中杞公司天景山良种繁育基地,查看枸杞园种植的黑麦草和枸杞果的长势,以及麦草下封土壤保水情况。

  枸杞园里种牧草,在宁夏还是第一家。指着眼前硕果累累的枸杞园,曹有龙告诉记者,这种被称为“果园生草栽培技术”是在生荒地、戈壁滩种植枸杞的一种新模式,也是枸杞中心今年开展的一项重点科技攻关项目。

  “枸杞园生草种植后,不仅可减少水分流失,增加土壤有机质含量和湿度,提高枸杞品质,且可固定沙土,保护生态环境。”曹有龙说,今年枸杞中心在天景山开展了160亩的果园生草栽培试验示范,试验成功后将在全区高品质枸杞种植基地进行推广,为茨农增收的同时,进一步提升我区枸杞产品质量。

  作为国内唯一从事枸杞专业研究与工程技术开发的科研机构——国家枸杞工程技术研究中心,自成立以来,聚焦功能基因定位克隆、枸杞种质创新、品种选育、机械研制、功效物质作用机理、产品深加工等开展联合攻关,不仅改变了枸杞种植传统模式,让宁夏枸杞从“特有”到“特别”,更使宁夏成为全国枸杞研究的领航者。

  宁夏是枸杞的原产地和主产区,针对枸杞野生资源流失严重、遗传背景不清、评价挖掘利用相对滞后等问题,曹有龙带领枸杞中心的科研人员踏遍西北、华北等枸杞种质分布区,系统收集鉴定保存评价了世界分布的枸杞属15种3变种2000余份种质资源。仅去年中心人员赴青海、新疆、云南、广东、山东等地,收集资源105份;完成杂交组合30个,定植杂交群体2500株;开展12个新品系在宁夏、青海、新疆、西藏等不同生态区的区域试验,试验示范面积200亩;取得新品种保护3个。

  “农民需要什么,我们就研究什么,用知识为农民和企业服务。”曹有龙说。

  雄厚的科研实力使得枸杞工程中心紧紧围绕国家、社会和市场需求来确定研发项目,逐渐由过去“会什么就申报什么项目”转变为“需要什么就研发什么”,把最稀缺的资源送到最需要的地方去。

  如今,国家枸杞工程技术研究中心先后主持完成国家和自治区级各类项目150余项;培育出具有自主知识产权枸杞新品种(系)50余个, 获国家林木新品种保护权5个,审定良种3个;研发出枸杞深加工产品15个、枸杞专用系列机械16台(套),授权专利95件;制定国家、行业、地方标准54项;获得政府、企业有偿成果转化、科技研发项目21项,以市场方式获得经费资助2000多万元。(记者 张瑛 实习生 张可 文/图)

智能化能源计量仪表国家地方联合工程实验室:

奔跑中的智能化仪表

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检测设备。

  从中国第一只电子式电能表诞生到物联网智能仪表,宁夏隆基宁光仪表股份有限公司(简称宁光仪表)一直在奔跑。

  小到家用电表,大到特殊专业领域的计量仪表,宁光仪表常年是行业的顶尖。目前智能电能表年产量已经超过1800万台,是国家电网的主要供应商之一,智能水、热、气表年产量也超过了600万台。在电、水、气、热四大能源计量领域,是本土业内众多新产品、新技术、新算法的开创者。

  这背后的底气主要来自“智能化能源计量仪表国家地方联合工程实验室”的技术支撑。

  5月21日,走进隆基宁光仪表股份有限公司内,厂房各个角落的工作画面实时投射在门口的大屏上,车间里的摄像头不仅能辅助生产管理,还能自动识别和抓拍未戴口罩、人员聚集等行为,一条线几十台设备,只要四五个人就能完成操作。

  能源计量是一个与智能制造紧密关联的领域。“原先宁光是做感应式电能表的,如今完成了全方面向电子式电能表的转型升级。水表方面也是如此,从机械式水表生产转为了超声波水表和电子式水表。”宁光仪表负责人说。宁光已研发出了多款结合NB-IOT、LoRa等无线传输技术的产品,以适应物联网时代的市场需求。8年来,成立于2012年的“智能化能源计量仪表国家地方联合工程实验室”,想尽办法用最少的时间去攻克一个又一个难题。之前,国家电网要统一建强智能电网,工程实验室经过3个月的研发和测试,智能电表基本开发完成。

  针对智能化能源计量仪表行业发展中存在的关键技术缺失、自主创新能力不足、高级复合型人才匮乏等问题,工程实验室投资建设了高精度、宽量程能源计量仪表研发平台、无线光网络智能电能表研发平台、基于TCP/IP协议的载波电能表研发平台、无线自组网能源计量仪表研发平台、一卡通多能源综合管理研发平台,另有例行实验室、功能测试室等辅助试验平台。

  目前与西安交通大学、兰州大学、华北电力大学、西安科技大学、北方民族大学和几家知名企业博士、专家建立长期合作,完成研发设计智能电能表七大类100多种产品,智能水表六个系列30多种产品,智能热量表五个系列16种产品以及六个系列20种智能燃气表。(记者 赵磊 文/图)

数控珩磨机床国家地方联合工程实验室:

核心技术突破 银川大河跃“龙门”

  因为一项核心技术的重大突破,银川大河数控机床有限公司从机床制造业链条的中下游跃过“龙门”,挺进了上游企业行列。

  珩磨是磨削加工的一种特殊工艺方法,主要应用于航空航天及汽车发动机领域,为发动机气缸、气缸体孔、起落架简体以及工程机械中重要的液压缸等精密零件孔加工部件。

  中国的珩磨技术一度比较滞后,由于缺乏精密加工技术,中国的制造业队伍只能在产业链的中下游“望洋兴叹”。

  以机床制造立身的银川大河数控机床有限公司也曾是“望洋兴叹”队列的一部分。银川大河数控机床有限公司前身是一家老牌国企,2003年改制成立宁夏银川大河数控机床有限公司。改制后的宁夏银川大河数控机床有限公司,依靠机床制造,逐步在国内车床制造行业占据一席之地。2010年以来,随着越来越多企业的进入,同质化竞争压力增大,企业利润率在不断被侵蚀。

  产业升级势在必行。2012年10月,宁夏银川大河数控机床有限公司“数控珩磨机床国家地方联合工程实验室”获批,经过近3年潜心钻研,其研发的“高档数控珩磨机”,顺利通过技术验收。

  实验室在建设期间,先后获得珩磨机床领域的国际发明专利授权2项,国内发明专利授权3项,实用新型专利授权24项,发布企业标准8项。与此同时,大河机床厂与兰州理工大学、北京机械工业自动化研究所签订长期合作协议,共建国家地方联合工程实验室。实验室共培养19名硕士研究生,2名博士研究生。

  记者了解到,银川大河数控机床有限公司研发的珩磨机床,实现了全面数控,使珩磨性能指标大幅提高,性能指标达到国际先进水平的高档数控珩磨机。实现了机床关键零部件、液压系统及测量系统实现国产化,带动国内元器件的应用和发展。

  走出实验室的高档数控珩磨机实现了产业化,全国各地来厂看样订货、试磨的用户接连不断,珩磨机销售持续火爆,一年后,订单比上一年同期增长268%,销售收入同期相比增长96%。银川大河数控机床有限公司总工办主任李德强告诉记者,珩磨机收入每年都可以占到企业总收入的40%以上,为企业的发展提供了保证。(记者 杨娟)

电梯物联网安全监管技术国家地方联合工程研究中心:

从贴牌到自主研发的逆袭

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曾建华在检测设备。

  飞机上有用于记录飞行和性能参数的“黑匣子”,电梯里也有一个“黑匣子”,它不仅能将电梯运行数据、维保状态信息和故障信息全部记录保留,当电梯发生故障时,系统还会自动向有关人员发送信息。在宁夏,就有一家能自主研发这个神奇的“黑匣子”的创新平台:宁夏电通物联网科技股份有限公司的“电梯物联网安全监管技术国家地方联合工程研究中心”。

  2009年,34岁的曾建华敏锐发觉市面上的电梯鲜有远程智能监控系统,日常检查全靠人力,一些电梯在疏于检查的情况下故障频发,且人员被困后难以及时发现和施救。曾建华便带着研发人员一跃跳入电梯行业,着手研发电梯智能数据采集报警系统。为能尽快打开市场,现任电通物联网工程研究中心主任的曾建华带领团队推出了第一代电梯智能数据采集报警系统,但这代产品实际上是在购买外地企业的成品后,再进行贴标销售。一边做市场一边招揽技术研发人员,曾建华立志要做一款真正的“原创”产品。

  研发中,第一个坎儿很快找上门。“系统的软件构架,当时有两种选择,第一种是用网上现有的开放源代码,然后在此基础上进行设计和修改。第二种是从底层系统就开始编写代码,不依赖于任何别人的东西。前者用起来肯定更方便快捷,但如果后期程序代码量过大,系统非常复杂时,所用开放源代码的稳定性和可靠性就可能出现从底层崩塌的状况,到时候再想抢救的话,工作量不亚于重新研发。但如果选后者,相当于白手起家,没有任何借鉴和依靠,单基础研发这一块儿的难度就会是前者的十倍,甚至更多。”曾建华和团队经过一番讨论,最终决定全部自主研发。

  “到第三代电梯物联网产品时,我们从传感器硬件的研发到边缘计算网关的PCB电路、嵌入式软件、通讯软件、WEB平台系统、APP软件全部实现了自主研发。”为了完成这些工作,曾建华带领平均年龄不足30岁的团队,从当年春天一直奋战到冬初,每天几乎全员24小时对着电脑,进行研发。

  2013年末,研发成功。

  如今,电通物联网工程研究中心已将电梯智能数据采集报警系统迭代至第五代,并在全国13个省市推广安装,安装规模排至业内前列。(记者 王婧雅 文/图)

西北特色经济林栽培与利用国家地方联合工程研究中心:

育出可以涮火锅的“蔬菜枸杞”

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叶用枸杞基地。记者 毛雪皎 摄

  5月20日,在宁夏林业研究院股份有限公司,穿越葱郁林道,即现数十亩叶用枸杞基地。“这种健康养生菜,营养价值和枸杞相媲美,还可以凉拌、炒菜、涮火锅。”宁夏林业研究院股份有限公司相关负责人介绍。

  工作人员正在田间采摘新鲜的枸杞芽菜,别看它们外形普通,内涵却丰富,堪称“蔬菜枸杞”:除含枸杞多糖外,其余氨基酸、蛋白质及锌、铁、钙等矿质营养元素含量均是枸杞果实的2至3倍;而其他营养成分含量也高于菠菜、生菜、白菜、茼蒿等蔬菜,尤其锌、铁、钙的含量。据研究测试,每100克枸杞芽菜中铁含量7.4mg,是普通蔬菜含量的1至14.8倍。“简单地说,100克枸杞芽菜所提供的营养相当于400克大白菜。”这名负责人说。

  2009年,宁夏特色经济林现代农业技术工程研究中心获批后,启动建设特色经济林品种资源圃、特色经济林模拟试验区、果品保鲜贮藏库等,并搭建现代果品物流体系。成功选育出鲜食枸杞新品种“宁杞6号”,填补了鲜食枸杞专用品种的空白。

  截至目前,宁夏林业研究院承担国家和自治区各类科研项目80余项,获国家科技进步二等奖3项,宁夏科技进步一等奖3项;取得国家植物新品种保护权9个;制定地方标准11部,完成成果登记35项,科技创新能力与人才团队建设在全国省级林业科研单位中排名前列。(记者 毛雪皎 实习生 马润慈)

【编辑】:赵虎
【责任编辑】:闫文丽
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