【核心提示】从“工业机床”数控机床到智能制造装备与人工智能技术，福建工程学院彭教授领衔的“智能装备及其集成应用技术”团队，10多年来，他坚持应用研究成果转化，携手福建省内外20多家企业，帮助福建主导产业之一的3354先进装备制造业走向高端智能化。

“再精密的工业产品，都是机床生产出来的。如果没有高质量的数控机床，一个螺丝都生产不好。”日前，彭教授在福建工程学院智能加工技术与装备重点实验室接受了记者的采访。

数控机床被称为高端制造业的“工业机床”。配备程序控制系统的自动化机床是装备制造业的基础和核心产业。

彭团队致力于数控机床的研发，与公司联合申报的“数控机床创新设计技术及应用推广”项目获得福建省科技进步一等奖。该技术使同类产品价格比进口产品降低20%~30%，改变了大部分高端数控机床依赖进口产品的局面。许多制造企业，如瑞声精密、中国南车、比亚迪、富士康等。因此都使用了国产高端数控机床。

“从你的脚上跑出来”的研究课题

“要致力于企业需要的应用研究，要学会走进企业。这两句话，我记得，这么做了很多年了！”

在彭看来，高端数控机床的制造水平和利用率在一定程度上代表了国家高端制造业的核心竞争水平。

彭教授在测试五轴加工中心的动态性能。曾健/摄

曾经，中国的数控机床大多依赖进口，这成为一个“瓶颈”问题。彭回忆说，10多年前，全球数控机床行业的第一梯队是欧美，第二梯队是日韩。中国大陆的工业水平不如台湾省。

2006年，国务院发布《关于加快振兴装备制造业的若干意见》，提出加快实施高档数控机床升级改造计划。随后，福建也开始积极寻找高校科研团队承接我省数控机床升级项目。

由于对数控机床的研究积累，福建工程学院志在必得。2008年，在学校机电系老主任教授的带领下，“数控机床团队”应运而生，彭作为青年教师加入其中。

“当时福建的数控机床产业在全国还是比较落后的。”彭说，我省大多数制造企业使用普通机床。即使少数企业使用数控机床，其购买、安装和维护也必须进口。企业定制的数控机床几乎没有独立的动态设计方案。“当时我们省连数控机床生产企业的背景都没有搞清楚，摆在团队面前的第一个问题就是‘摸清家底’。”

“2003年进福建工程学院的时候，我是学校第一个博士。”彭说，“朱志宏教授告诉我，要致力于企业需要的应用研究，走与以基础研究为主的大学差异化发展的道路；学着进企业。这两句话，我记得，这么做了很多年了！”

从2008年开始，在教授的带领下，彭和他的团队自费走遍了全省。

“除了机床企业较少的龙岩，其他区市都去过。”彭说只要是生产机床或配件的工厂，无论规模大小，都主动去了解他们。

在接下来的一年里，数控机床企业如嘉泰数控、威诺数控、成功机床、金普机械等。列举了几十种机床的型号和特点以及上百个生产中的实际问题。

通过调查

现在，嘉泰数控为3C产品设计的高速钻铣床、威诺数控为工程机械开发的数控镗铣床、正丰数控为精密模具开发的直驱式高精度复合加工机床……已经成为各自领域的国家级领导者。

别看这些机床名字晦涩难懂。他们生产5G手机的陶瓷外壳，挖掘机的挖掘臂，生产芯片晶圆的镜面模具……这些都是中国高端制造业引以为傲的产品。

“我省企业已经从常规数控机床的研发走向‘专业化、创新化’。不仅是面向不同行业的数控设备的发展，机床的性能也在逐步走向‘高速、高精、高稳定’。多项产品全国领先，整体水平已超过台湾省。”彭说，数控机床已成为我省主导产业之一的——装备制造业的主力军。

这些企业的背后，都有彭的团队。目前，他们已与省内外20多家机床及其功能部件生产企业合作，累计新增产值超过40亿元，为多家企业的研发发挥了关键作用。

把实验室搬到企业。

“研究在车间一线，设计在生产一线，实验在企业一线，转化为市场一线。这种‘四条战线’的模式让产学研找到了肥沃的土壤。”

在泉州嘉泰数控的车间里，名为“高速智能钻铣中心”的数控机床，正在按照电脑指令，自动生产新型玻璃、氧化锆陶瓷等材料的手机壳。

“5G手机壳必须使用陶瓷、玻璃等非金属材料。这台与彭教授团队共同研发的数控机床，可以通过智能制造装备实现非金属硬质材料的高质量批量加工。”企业经理叶对说。

如今，嘉泰数控为各行业精密加工提供高端智能数控设备、自动化生产线和数字化工厂，在国内享有盛誉。

当我第一次见到彭的团队时，公司还没有“拳头产品”，还有很多的短板。

为了准确把脉，彭团队拿出“一线调研”的老传统，用两个月时间跑遍相关企业，总结出高端数控机床的三大难题：高速震颤、控制不稳定、可靠性低。

由于很多企业位于闽南、闽北，距离市区较远，团队不得不一大早出发，晚上很晚才回来。“时间是在路上度过的”。

于是，团队决定将实验室搬到企业。每四个人一组，带上所有设备，去企业搭建实验平台，收集数据，进行测试实验，和一线工程师、生产线员工同吃同住同学习，一呆就是几个月。

彭住在嘉泰数控。

“数控机床的研发就是通过不断优化，使机床结构越来越稳定高效的过程。”彭对说，“白天机器生产时，我们会和技术人员及工人一起，查看组装和结构。要了解每一个流程，一旦测试过程中出现问题，就清楚该改进哪个环节。晚上停工，做个无震动动态测试。”

直到今天，彭对数控机床的理解仍然和他参与研发时一样。“我可以在脑海中回顾机床的安装步骤和工艺流程，甚至可以预测哪一步可能会出现问题。”

彭教授(左四)在实验室向学生团队讲解双臂合作机器人的工作原理。曾健/摄

几个月来，它一直没日没夜地对着机床，连续八年不间断地攻击。嘉泰数控已发展成为我省产业培育龙头企业，彭也从一名青年教师成长为学科带头人和团队带头人。

2017年，团队与嘉泰数控联合开发的“带机内机器人的高速钻铣加工中心”设计完成并下线

目前双方在人工智能领域持续合作，让机床通过自主学习成为真正的智慧之床提高生产水平。

“从事应用研究就是在企业中发现问题、解决问题，这是团队10多年的传承。”彭说，“研究在车间线，设计在生产线，实验在企业线，转化为市场线。‘四个一线’模式让产学研找到了肥沃的土壤。”

智能制造的未来技术

“产学研的合作不仅要帮助企业解决工业生产中实际遇到的问题，还要解决未来可能遇到的问题，布局未来的技术。”

在宁德思科奇智能装备有限公司，两台3D摄像机可以检测出新能源电池外表面的关键装配尺寸。这是彭团队与企业联合开发的“全尺寸模块测试”项目，解决了动力电池模块生产线中的测试精度、效率和平整度测量问题。

思科奇是智能生产线厂商，使用的是锂电池巨头当代安培科技有限公司生产的定制生产线。

随着高端制造业的快速发展，彭团队的研发课题不断延伸，从数控机床到集成自动化生产线，再到智能装备及其集成应用技术。

“2012年，我们开始布局智能装备制造的研究。此后聚焦福建优势产业，引进机器视觉、力觉等先进技术。”彭说，“产学研的合作不仅要帮助企业解决生产中遇到的实际问题，还要解决未来可能遇到的问题，布局未来的技术。”

近年来，彭团队先后与正兴车轮集团、嘉泰数控、成功机床等企业合作研发技术，实现我省汽车行业铝合金轮毂自动化生产；R&D“智能鞋底喷胶智能生产线”服务我省千亿鞋业产业集群；联合泉州中宇卫浴研发“智能抛光机器人”，解决高端卫浴的抛光精度和缺陷检测问题.

一个又一个产学研合作项目落地，为福建装备制造这一传统产业插上了智能化的翅膀。

去年7月，我省发布《“十四五”制造业高质量发展专项规划》，明确以智能制造为重点，深化信息技术与制造业深度融合，推动我省制造业产品和制造装备“智能化”跃升。预计到2025年，全省先进装备制造业规模将达到1.2万亿元。

“未来，智能装备行业前景看好。应用研究有望更好地服务于区域经济发展。”彭对此充满信心。

近日，彭团队副教授正带领研究生在思科奇智能装备公司生产线进行攻关，研究课题“视觉精度与机械精度的相互作用”。

“我们想设计一套数学模型，实现视觉精度和机械精度的理想匹配，从而提高产品性能，降低生产成本。”李记泽告诉记者，这在新能源电池制造领域还是空白，这将大大提升产品的竞争力。

在“智造”时代，彭团队依然深入生产一线，接力传承，用科研推动装备制造企业未来发展。“10多年来，我们和合作企业已经‘成长’为一体。”彭说：“企业为我们提供了科研、创新和应用的沃土，企业的技术进步和发展是我们最美丽的成果。”来源：福建日报作者：记者陈敏林侃