“從基礎(chǔ)研究到成果產(chǎn)業(yè)化，至少要翻越理論驗證、中試、資金投入、國際市場競爭四座大山。”清華大學(xué)河北中試基地負(fù)責(zé)人曹建國說，“對科研人員來說，每一座大山都困難重重，能成功者鳳毛麟角。”

但張躍明翻越了這四座大山。他從源頭創(chuàng)新的工業(yè)機器人RV減速器技術(shù)打破了日本的壟斷，并以此技術(shù)合作在北京亦莊開發(fā)區(qū)和河北石家莊建廠，每年可以生產(chǎn)世界上最頂尖的工業(yè)機器人RV減速器8萬套，產(chǎn)品供不應(yīng)求。

打破國外技術(shù)壟斷，助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端

工業(yè)機器人的RV減速器，對制造業(yè)來說，相當(dāng)于手機、電腦的芯片，其核心技術(shù)和全球90%的市場一直被日本壟斷。當(dāng)前國產(chǎn)機器人使用的RV減速器大量從日本進口，中國制造業(yè)要轉(zhuǎn)型升級，必須要解決這個“卡脖子”的技術(shù)難題。

“生產(chǎn)廠區(qū)就是我的實驗室，這些RV減速器樣品都是根據(jù)我們自主研發(fā)的原創(chuàng)技術(shù)生產(chǎn)出來的。亦莊廠區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模已實現(xiàn)年產(chǎn)3萬臺。”噪音嘈雜，張躍明指著展示臺上一堆閃閃發(fā)光的軸承大聲說。

“減速器是工業(yè)機器人的核心功能部件。打個比方，把工業(yè)機器人當(dāng)成人的手臂來看，減速器就相當(dāng)于手臂的關(guān)節(jié)，這個關(guān)節(jié)主要決定了工業(yè)機器人手臂擺動的精度，使用時間長后其磨損會影響工業(yè)機器人的使用壽命。世界上高精度機器人傳動多采用RV減速器，一臺工業(yè)機器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6臺RV減速器，減速器占到工業(yè)機器人總成本的30%以上。”張躍明介紹。

“國產(chǎn)RV減速器的質(zhì)量跟日本產(chǎn)品存在差距，主要是精度保持性不行；還容易磨損，影響使用壽命，大多只供中、低端工業(yè)機器人使用。更無奈的是，日本企業(yè)出售給ABB、發(fā)那科等四大機器人公司的減速器價格是給我國企業(yè)價格的一半甚至更低；國內(nèi)廠商拿貨還要被迫接受3至6個月的漫長等待供貨期。”張躍明告訴記者，“我現(xiàn)在的主要工作，就是要打破日本人的壟斷，助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端市場，助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”

突破制造業(yè)“卡脖子”技術(shù)，需要源頭上的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新

1997年，32歲的張躍明從清華大學(xué)精密儀器與機械學(xué)系博士畢業(yè)，進入北京工業(yè)大學(xué)做博士后，長期從事機械設(shè)計及理論的基礎(chǔ)研究。

2015年，張躍明爭取到北京市科委的科研項目“RV減速器產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”，拿到200萬元的科研經(jīng)費，研發(fā)“機器人關(guān)節(jié)RV減速器制造工藝”技術(shù)。他花了1000多個日夜，建立了一個齒輪修形技術(shù)模型，解決了齒輪磨損問題，最終掌握了“機器人關(guān)節(jié)RV減速器設(shè)計及制造工藝”核心技術(shù)。

“我國制造業(yè)還有很多‘卡脖子’技術(shù)，很多核心部件依賴進口，這些問題的解決，需要像RV減速器一樣，從源頭上進行基礎(chǔ)理論創(chuàng)新。比如，高端機械產(chǎn)品使用的軸承，80%都靠進口。這導(dǎo)致國內(nèi)機床公司大多不賺錢，甚至連續(xù)虧損，錢都讓國外公司賺了。”張躍明說。

從基礎(chǔ)研究論文到成果產(chǎn)業(yè)化，需要優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)環(huán)境

張躍明遇到的第一座“大山”就是要驗證技術(shù)理論。

一個偶然的機會，讓張躍明看到解決這個難題的曙光：有一家意大利的高端機床廠想到中國來開拓市場，他們的負(fù)責(zé)人正好與張躍明認(rèn)識。張躍明跟他們談合作，先讓對方幫忙把樣品加工出來，這也正好驗證他們機床的性能，對方同意了。

張躍明和他的團隊最終去意大利把工業(yè)機器人的RV減速器樣品加工出來，驗證了他的理論成果完全正確。樣品送到國家的權(quán)威檢測中心，在精度保持性和使用壽命等多個指標(biāo)性能上，比日本最先進的產(chǎn)品還要好。

有了樣品，張躍明實現(xiàn)了從基礎(chǔ)理論到產(chǎn)品的飛躍，接下來他遇到第二座“大山”：中試環(huán)節(jié)。

2017年10月20日，張躍明代表學(xué)校和石家莊的企業(yè)簽訂了合同，并合作在北京亦莊開發(fā)區(qū)投資2億多元建廠，買了機床，用于國產(chǎn)機器人RV減速器產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

張躍明團隊的中試環(huán)節(jié)比較順利，但很快他們就遇到了新的問題——科技成果轉(zhuǎn)化政策障礙。缺乏資金持續(xù)支持?jǐn)U大生產(chǎn)規(guī)模，是很多創(chuàng)新產(chǎn)品市場化難以翻越的第三座“大山”。

幸運的是，亦莊國投和京城控股給張躍明的團隊拋來投資橄欖枝。現(xiàn)在，應(yīng)用張躍明創(chuàng)新技術(shù)的石家莊新廠已經(jīng)建立，年產(chǎn)規(guī)模5萬套，RV減速器國產(chǎn)化之路正在迅速鋪開，中國企業(yè)正在大步向前追趕日本的壟斷企業(yè)。

國際市場競爭則是他們接下來需要翻越的更高一座“大山”了。

編輯：jq