浙江大学与康力电梯有限公司共建院士工作站

机遇与挑战产学研合作创新——浙江大学与康力电梯有限公司共建院士工作站浙江大学机械工程学系谭建荣院士团队对高速电梯数字化设计技术进行了长期的研究，取得了电梯配置、变异、仿真等数字化设计关键技术的重大突破。康力电梯有限公司一直致力于发展民族品牌的电梯产品，校企双方通过交流很快找到了产学研合作创新的合作契机，成立了“康力电梯-浙江大学”院士工作站，联合研究电扶梯数字化设计关键技术。建设院士工作站双方背景“康力电梯-浙江大学”院士工作站浙江大学方面由谭建荣院士领衔的数字化设计制造技术研究团队担当，具有教授4人、副教授8人，讲师、工程师8人，其中博士学位获得者15人，在读博士研究生35名，硕士研究生50多名。谭建荣院士数字化设计制造技术研究团队隶属于浙江大学机械工程学系，依托浙江大学CAD&CG国家重点实验室、流体动力与机电系统国家重点实验室、浙江省先进制造技术重点实验室的研究优势，长期从事机电装备数字化设计制造关键技术研究与应用，取得的数字化设计制造技术研究成果在高速电梯、高档数控机床、大型注塑装备等行业20多家制造企业成功实施应用。康力电梯股份有限公司主要从事电梯、扶梯及关键零部件的研发、生产、销售、安装和维保业务，具有国家质量监督检验检疫总局颁发的电梯制造、安装改造维修的A级资质。根据国家统计局、中国电梯协会统计数据及国家统计局中国行业企业信息发布中心发布的统计调查信息证明，公司生产的“康力牌电梯产品销量自2005年起连续荣获全国市场同类产品内资品牌第一名；康力电梯有限公司创造了中国电梯发展史上的多个第一：2010年中国电梯行业第一家上市公司；2010年成功研发国产首台具有自主知识产权的7m/s高速电梯；2011年内资第一家被国家五部委认定的“国家级企业技术中心”。近年来，康力电梯有限公司先后获得“中国驰名商标”、“中国优质品牌”、“全国守合同重信用企业”、“中国自主创新能力行业十强”、“火炬计划国家重点高新技术企业”等荣誉称号。优势互补，合作创新之路浙江大学谭建荣院士团队经过多年的钻研，破解了传统制造业“大批量定制作”的奥秘，极大地推进了中国传统制造业的信息化和智能化。在长期关注并深入研究世界范围的电梯行业现状和发展趋势的基础上，谭院士提出了在电梯行业中要创新管理，普遍建设推广“电梯配置设计信息软件管理平台”的呼吁。在规模化、节约化、集约化、现代化快速、稳健发展中，康力电梯有限公司越来越迫切地要求在原有的基础上加大科技创新与技术资源的整合力度。2009年6月26日，康力电梯有限公司迎来了发展历史上又一个具有里程碑意义的事件，经过一段时间的筹备，“康力电梯-浙江大学”院士工作站正式成立，浙江大学谭建荣院士与吴江市委常委、组织部长钱能共同为工作站揭牌，吴江汾湖经济开发区党工委副书记、管委会主任李建炯、吴江科技局局长金祖辉及浙江大学的相关领导与专家参加了成立仪式。公司董事长王友林希望康力电梯股份有限公司和浙江大学以院士工作站成立为契机，不断深化产、学、研合作，在技术创新、管理创新、提高核心竞争力方面早日出成果、出效益。院士工作站将主要围绕快速响应需求的电梯产品设计制造平台开发与应用方面展开合作，并为公司科技人才的培养做出努力。“康力电梯-浙江大学”院士工作站的成立必将进一步提升康力公司的科技创新能力与综合竞争实力。2009年7月，浙江大学与康力电梯有限公司签署“面向电梯产品全生命周期的数字化设计制作平台与系统开发”协议。康力电梯有限公司投入100万构建面向电梯产品全生命周期的数字化设计、制造及管理信息平台，在平台统一框架下通过开发并实施客户关系管理、项目管理、产品配置设计、生产定制计划等应用系统，以及与现有ERP、财务等系统的集成，实现电梯产品贯穿销售、采购、设计、制造、安装、服务等流程的全生命周期管理。2010年8月，浙江大学与康力电梯有限公司签署“电梯产品数字化设计、制造、管理关键技术及其应用”协议，康力电梯有限公司投入150万对电梯产品数字化设计、制造、管理的关键技术进行研究，实现高速电梯的多体动力学仿真分析、电梯核心部件有限元的结构静力学分析，电梯装潢的配置设计、产品成本的快速估算与报价等，提高企业高速电梯开发设计能力，缩短公司响应客户询价时间，并对企业技术人员进行项目相关技术的系统培训，提高企业技术人员电梯产品数字化设计、制造、管理水平。2011年9月，浙江大学与康力电梯有限公司签署“电扶梯仿真分析、数字化场景设计关键技术及其应用”协议。康力电梯有限公司投入200万科研经费，对电梯控制系统发热原因进行分析，寻求发热原因与冷却方法；建立高速电梯空气动力学模型，分析轿箱内噪声、压力状况，并寻求控制方法；建立电扶梯关键零部件的应力分析模型，通过模块参数、受力情况等调整，可以快速分析出电扶梯的应力情况；开发以产品报价、采购等为核心的面向客户的电扶梯产品网络化服务系统。对企业技术人员进行项目相关技术的系统培训，提高企业技术人员电扶梯产品数字化设计制造技术水平。2012年12月，浙江大学与康力电梯有限公司签署“基于多因素耦合仿真分析的超高速电梯数字化优化设计技术及其应用”协议。康力电梯有限公司投入200万科研经费，根据超高速电梯启动特性，对电梯导流罩形状、轿厢与对重块相对运动方式、井道开孔位置与尺寸等多因素对气动特性的影响建立超高速电梯数字样机。通过多因素耦合关系的仿真分析，优化了超高速电梯导流罩外形设计，改进了轿厢与对重块相对运动方式，获取了井道开孔的最佳位置与尺寸形状。为康力公司自主开发超高速电梯奠定了技术基础。携手共进，产学研成果非凡通过“康力电梯-浙江大学”院士工作站为基础的产学研合作，为企业建立了完整的电扶梯数字化设计制造平台，提高了康力电梯新产品研发能力，尤其是在高速电梯方面取得了重大突破，2010年成功研发国产首台具有自主知识产权的7m/s高速电梯。建立“康力电梯-浙江大学”院士工作站以来，通过产学研相结合的人才培养机制，已为康力电梯有限公司输送和培养了120多名电扶梯数字化设计人才。同时，通过对高速电梯数字化设计制作技术的研究，已有8名浙江大学机械设计及理论专业博士研究生获得工学博士学位，17名硕士研究生获得硕士学位。院士工作站建立以来获得产学研成果主要有：1.开发实施了“大批量定制的电梯产品数字化配置设计平台”，全面提升了康力电梯有限公司新产品的研发能力。开发实施了面向大批量定制的电梯产品数字化配置设计系统、建立了电梯产品族、产品配置规则，实现了可根据客户对电梯不同的速度、载重量、倾斜角、高度、层站、装潢等要求的自动配置，有效地提高了对客户需求的响应速度、降低了生产成本。通过使用设计、配置、图档、工艺于一体的产品数据管理系统简化了业务流程，改善过去“多通道”管理的弊病，使产品数据唯一、准确。重组、优化、疏通各职能部门的业务联系渠道，使业务信息及时地得到传递与共享，使得原来“设计-制造验证-改进设计-再制造验证”的步骤得到简化，利用三维造型的“所见即所得”特性和干涉检查功能直接找出设计不足并加改进，避免研制阶段的多次浪费。2.以“康力电梯-浙江大学”院士工作站与康力电梯技术部为基础组建高速电梯研发中心，2011年被国家五部委认定为“国家级企业技术中心”。“康力电梯-浙江大学”院士工作站联合企业技术部门，采用高速电梯多体动力学仿真分析、扶梯核心部件结构静力学分析、电梯“配置-变异-仿真”一体化设计、电梯控制系统热力耦合优化设计、超高速电梯气动特性多因素耦合稳健设计等技术的研究与应用，在电扶梯节能环保、曳引机双层减震、轿厢气密性、终端减行安全控制、高速电梯降噪等方面取得了重大突破，授权相关发明专利40余项。2010年成功研发国产首台具有自主知识产权的7m/s高速电梯，并于2011年9月顺利通过“国家认定企业技术中心”的专家评审。3.联合承担国家、江苏省重大科技项目，“康力电梯-浙江大学”院士工作站为康力电梯有限公司培养了大量数字化设计制造人才。浙江大学谭建荣院士团队为企业提供技术支持，联合承担国家火炬计划、国家科技成果鉴定、江苏省科技成果转化专项资金等项目，全面培训并实施了电梯数字化配置设计、高速电梯数字样机、核心结构静应力有限元分析等数字化设计技术。提高了康力电梯技术人员的数字化设计能力和虚拟样机试验分析能力，期间共获得授权专利334项，完成35个新产品的鉴定与整机试验，制定行业标准6个，制定企业标准21项。由此，“康力电梯-浙江大学”院士工作站获得江苏省科技厅表彰。全面深入，共创校企合作典范结果4年多的产学研共建，“康力电梯-浙江大学”院士工作站已经扎根企业，成为产学研合作的典范。康力电梯有限公司加大对产学研共建的投入力度，联合院士工作站与企业研发中心共建国家级企业技术中心，包括EMC测试室、部件力学试验室、理化试验室、电气试验室等，可以对电气部件进行电磁兼容测试、对机械部件进行力学及寿命和可靠性试验、对材料进行理化、力学分析等。新建高度为288米的试验塔，试验塔设置9个井道（T1-T9），其中T1、T2井道用于两台10米/秒-2000KG电梯的试验；T3、T4井道用于两台12米/秒-2000KG电梯的试验；T5井道用于21米/秒-2000KG电梯的试验；T6井道为预留井道，用于超大机械部件的垂直运输，直通最高层；T7井道为用于安装运输的0.5米/秒-5000KG的货运电梯，该电梯可以直通最高层机房；T8井道为6米/秒-3600KG双轿厢电梯的试验井道，与单轿厢电梯相比，双层轿厢电梯可以节省35%的空间；T9井道用于5米/秒-1600KG观光电梯试验,该电梯可以直达最顶观光层。随着国家级企业技术中心的建立，浙江大学与康力电梯有限公司产学研方式的合作将更上一层楼，为提高我国高速电梯、大高度扶梯的研发能力做出贡献。