“我们着力开展核心工业软件自主可控、智能制造装备卡脖子补短板两类技术攻关,以‘硬科技’和‘软实力’支撑‘大国重器’的制造。”2025年4月10日,第20届“中国光谷”国际光电子博览会(以下简称“第20届光博会”)开幕前夕,国家数字化设计与制造创新中心董事长、总经理彭芳瑜说。
国家数字化设计与制造创新中心是中国制造业数字化设计与制造领域内唯一一家创新中心。
作为数字化设计与制造领域唯一一家创新平台,国家数字化设计与制造创新中心(以下简称“国创中心”)聚焦数字化设计、数字化分析、数字化制造等方面关键共性技术持续开展研发,为“国之重器”提供自主可控的工业软件和核心工艺装备。
自成立以来,国创中心参与了每一届光博会。“汇聚了各行业的优质的产学研用资源,我们非常看重能在光博会上展示核心技术、核心装备的最新进展。”彭芳瑜透露,第20届光博会上,国创中心将携机器人增减材复合加工装备、SLM(选择性激光熔化)3D打印产品和TCB 高精度倒装键合装备等多项尖端成果亮相,折射中国“智”造新趋势。
他介绍,国创中心围绕光电子细分领域的原创技术进行攻关,形成核心功能部件和核心装备,在光电子产业企业中得到了广泛应用,为武汉加速打造光电子信息产业集群贡献力量。
国家数字化设计与制造创新中心董事长、总经理彭芳瑜。
瞄准“真需求”破解“真问题”
“我们的使命是解决国家制造业的‘真问题’。”彭芳瑜介绍,国创中心自2019年成立以来,聚焦数字化设计与制造领域的核心软件、工艺装备研发,深度参与高铁、航空航天、水电能源等领域的“大国重器”制造。
在高铁车身、风电叶片等大型复杂曲面构件的加工中,传统人工磨抛效率低、精度差,而国创中心自主研发的机器人“测量-加工”一体化装备,不仅提升了检修效率与加工精度,还填补了相关领域技术空白。这一技术不仅应用于高铁制造,更在溪洛渡、向家坝等大型水电站的机组修复中发挥作用。
“过去工人需深入数十米深的机组内部作业,如今移动式机器人可自主完成检测、打磨、修复全流程,保障了人员安全,也提高了工程可靠性,提升了检修的数字化智能化水平。”彭芳瑜举例道。
技术突破的背后,是“真需求、真技术、真交付”的差异化优势——找准企业的“真需求”,依托高校科研院所原创的“真技术”,经一批优秀的研发人员和工程师之手,让装备能够在应用场景里面得到“真交付”。他介绍,国创中心联合华中科技大学、清华大学、浙江大学、上海交通大学等11家高校及科研单位,以及多个领域的龙头企业,开展了一系列实质性的产学研协同研发工作。
“我们不做‘纸上谈兵’的技术,所有研发必须经得起产业验证。”他强调。
三款“明星产品”亮相第20届光博会
作为参展多届的“老朋友”,彭芳瑜深切感受到光博会的进化:“从最初的技术展销会,到现在已成为要素聚合的生态平台。”
第20届光博会上,国创中心将带来三款“明星产品”:应用于增减材修复加工、再制造等领域的机器人增减材复合加工装备,应用于航天减重的SLM 3D打印样件,以及应用于半导体、光通信、新能源、MEMS、3C 制造等领域的 TCB 高精度倒装键合装备。“这些装备不仅是技术实力的展示,更是为解决行业痛点提供方案。”彭芳瑜说。
以机器人增减材复合加工装备为例,国创中心长期围绕机器人硬件软件以及它的成套工艺方案进行了系列攻关,研发大型水轮机在位机器人加工技术与装备,轮缘间隙波动精度和在位加工效率等指标均达到国际领先水平。
大型水轮机在位机器人修复装备填补国内空白,为水电检修提质增效。
在风电叶片生产中,传统人工修复需耗时至少3周,而运用这项技术的水轮机组维修机器人24小时就能完成10个人一周的维修工作。在逼仄的作业舱室内,机器人犹如飞檐走壁的“蜘蛛侠”,魔术般地完成转轮内壁和顶部叶片的维修。“这项技术的意义在于,它实现了我国高铁车身、风电叶片、大型风洞构件、汽轮机大叶片从人工磨抛到机器人磨抛的技术跃升。”彭芳瑜解释。
光博会作为中国光电领域规模最大、影响力最广的产业盛会之一,对国产工业软件生态构建起到了多方面的推动作用。他提到,光博会提升了国产工业软件市场认知度,并通过发布会、研讨会的形式促进国产软件企业与高校、科研院所及国际企业的交流,加速技术迭代和创新。
在彭芳瑜看来,光博会不仅是产品推广的平台,还为企业带来了很多实实在在的后续订单与交流合作。“我们通过光博会结识了一些高校和央企,为争取重大项目奠定了很好的合作基础。”他补充道。
发力“硬科技”和“软环境”
“自成立以来,我们广泛开展了各种形式的交流活动,研讨行业未来技术发展趋势,发挥地方政府智库的作用,引领国家战略和支柱行业顶层规划。”彭芳瑜介绍道。
据悉,国创中心在数字化设计与制造创新中心能力建设项目中共计投资4.7亿元,着力建设数字化设计、数字化成形制造、数字化加工制造三大能力平台,共购置设备及软硬件工具共计298台(套),以第一批服务机构身份入驻高新区创新券服务系统,并以第一批入网机组单位加入湖北省科学仪器设备协作共用网,发挥平台的支撑协同作用。
面对“中国光谷如何迈向世界光谷”的命题,彭芳瑜提出三个关键词——整合全球资源、强化创新生态、塑造区域品牌。“光电子产业已从‘单点突破’进入‘系统竞争’阶段,唯有集群化发展才能形成全球话语权。”他谈道。
彭芳瑜建议,光博会需进一步整合全球资源:“邀请国际龙头企业参展,推动中国技术标准‘走出去’。”此外,针对产业链薄弱环节,他呼吁“定向培育本土隐形冠军”:“比如半导体封装材料、高端光学器件等领域,仍需更多细分赛道的专精特新企业支撑。”
“硬科技研发周期长,耐得住寂寞才能实现‘卡脖子’技术的突破。”彭芳瑜认为,武汉的产学研基因与光博会的平台势能,终将让“世界光谷”从愿景变为现实。