凤凰网专访我校教授、世界智能制造大会分论坛主持人顾冬冬

发布时间:2017-12-04浏览次数:979作者:凤凰网来源:凤凰网供图:审核:

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编者按:2017年12月5日到8日,世界智能制造大会将在南京举行。为增加大会的学术性和前瞻性,大会特别设置了工业互联网、人工智能、增材制造等分论坛。开幕前,凤凰江苏特别采访了此次大会增材制造分论坛主持人、南京航空航天大学顾冬冬教授。

见到这位80后教授时,顾冬冬刚刚结束了一段为期十天的“闭环式”出差。“11月16号南京飞广州,18号广州飞西安,20号西安飞北京,21号北京飞西安,25号才从西安飞回南京。”金属3D打印产业蓬勃发展,各地都不断涌现出新技术、新概念,频繁往返于国内外金属3D打印研发重心城市交流学习,几乎成为从业者的常态。


来不及休息,返回南京的第二天,顾冬冬又带着他的研究生团队一起在实验室耗到了接近零点。实验非常成功,“把这些难加工材料打印出来,10年前我读博士时想都不敢想,现在竟然可以打印得如此完美”,顾冬冬还特意发了一条朋友圈以示庆祝。

时代:中国3D打印正经历发展红利


29岁成为德国洪堡学者,31岁破格晋升教授,“热爱”和“专注”让顾冬冬做出了同龄人难以企及的高度。不过顾冬冬会说,他自己真心觉得“现在处于很好的时代。”


“国家政策足以支持你去做一些你感兴趣的事情。”刚博士毕业时,顾冬冬申请一个科研项目只有十万元经费,但如今手上的新项目经费已经翻了几十倍。赶上了各国都在蓄力进军智能制造的好时候,增材制造研究正在经历前所未有的发展红利。由于实验材料和打印技术的精密要求,进行一次金属3D打印的实验成本很高。国家充足的资金投入,让科研不再有后顾之忧,学者可以放开手脚大胆尝试。


“前几年我们想着能把零件的样子打印出来就不错了,但是我们现在希望打印出来的这些零件具有更多功能。”顾冬冬指着实验室里的一批金属构件说,“像这个铝基纳米复合材料构件,就会应用在下一代飞行器的可变形机翼上,下一代的机翼,将是像鸟的翅膀一样,可以变形的。”即使是在今天,这样超前的技术,在很多人看来仍旧是不可想象的,然而科技的迅猛发展,即将把这样的飞机带入现实。


手握充足的科研经费,为了不辱使命,顾冬冬也时常觉得压力很大。在他看来,仅仅是完成任务、做出一般成果,并不足以回馈国家的经费投入,而是“一定要做国际一流的研究”。


“既然我们通过竞争把这些项目拿下来,这就绝对不是一个终点,而是起点。我们也相信在目前我们的实验装备、我们创新性科研思想指导下,我们能做出国际一流的成绩。”顾冬冬说。


实验日程忙碌,师生都有很多DEADLINE要赶,不过顾冬冬团队实验室的桌子上还是整齐码着咖啡和苏打水。“我们实验室虽然很辛苦,但工作之余玩得也是很好的。”尽管面对科研,顾冬冬时常是严肃、一丝不苟的。但作为80后,顾冬冬还是希望学生们都能在轻松的心态下工作,“向欧洲人学习,该喝咖啡喝咖啡,该休假就休假。”


特色:高端应用是中国增材制造的优势


顾冬冬团队实验室研发的选区激光熔化增材制造技术,源自于德国弗朗恩霍夫激光技术研究所。2009年受德国洪堡基金资助,顾冬冬追根溯源来到这里进行为期两年的金属增材制造研究。在顾冬冬看来,这段洪堡学者的经历,成为了他科研生涯的重要“拐点”。


从最初的学习应用德国技术,到如今自主走在科技前沿。这八年间,顾冬冬见证了中国金属增材制造领域的迅猛发展。


2015年,顾冬冬作为中方主席,联合弗朗恩霍夫研究所在德国亚琛举办中德增材制造论坛。当时与会的中方教授就曾感慨,2010年参加首届中德论坛还“不是很自信”,但到2015年时,中德之间的技术差距似乎没那么明显了,中国学者的腰杆儿更硬了,“可以平起平坐”。


这几年在增材制造领域,中德两国各有千秋。“德国特色是原创性的装备、材料和工艺,中国是有很好的应用,特别是航空航天方面。”顾冬冬介绍,国内有代表性的北京航空航天大学王华明院士团队、西北工业大学、铂力特公司的黄卫东教授团队,科研产出都有非常明确的航空航天应用需求;他本人负责的南京航空航天大学科研团队也一直立足于航空航天领域对增材制造技术的迫切需求。“有的应用在卫星、深空探测器等航天器上,有的应用在先进飞机等航空器上。”


今年顾冬冬的实验室至少接待了6波客人,全部是国际上非常知名的团队。“有英国的卡迪夫大学、诺丁汉大学,美国的德州大学奥斯汀分校,来自德国亚琛、汉诺威等地的客人就更多了。特别是来自美国的教授,算是激光增材制造领域的开山鼻祖。他能来到中国考察,很有意义。”外国知名专家的来访让顾冬冬感到振奋,“他们来到中国考察合作,是因为这几年中国在增材制造技术研究领域有非常大的突破。”


“还是要对中国制造有信心。”在向国际高水平科学技术学习的同时,顾冬冬更主张国内科研团队能够“保持我们自己最优秀的东西”,比如在国际学术会议上,“一方面是向国际先进水平学习,另一方面最重要的,要在中国本土做出世界一流的成果,与国外知名学者平起平坐去做报告、去交流”。


创业:3D打印企业应定位高端需求


近五年,发源于上世纪90年代初的3D打印技术突然受到了前所未有的关注。不仅仅是航空航天金属结构件,从儿童玩具、教学用品,到医疗器械,全国如雨后春笋般出现了大量的3D打印创业公司。然而几年下来,有一些追逐先导概念的企业难以为继。


在顾冬冬这样的业内人士看来,有一些企业之所以难以在市场环境中发展壮大,不是3D打印的概念出了问题,根本原因还是在技术本身。“3D打印领域能做下来的,肯定是企业的技术可以解决目前很多工业上的重大需求。”


“3D打印是一个需求驱动的技术,任何一个技术都要有生命力,技术生命力最直接的来源便是工业需求。”“你把构件打印出来之后是一定要应用到工业生产中的,而不是说打着玩的。”目前,在国内也有很多3D打印企业日渐发展壮大。“发展好的企业一定是有订单、有需求的。围绕航空航天领域发展起来的3D打印公司,就有好几家发展得特别好,因为他们能真正为飞行器研发解决制造上的难题。”


“增材制造如果要有很强的生命力,首先我们要做高端的。”定位高端不仅仅是对生产企业的要求,也是对科研的要求,顾冬冬有一个理念——高校科研应当领先商业应用五年时间。“我们高校的研究成果,最好不要现在就用,最好到五年以后才能发挥用途。”顾冬冬觉得这种布局未来的科研视野特别重要,“高校就是要做前沿的”。


专注:企业应培养工匠精神


行走在中德智能制造交流对话的前沿,顾冬冬对中德制造业的发展差距有着直观的体会。“我们国家和德国肯定有差距的,但差距也到不了10年。”从“德国高技术战略2020”到“中国制造2025”,顾冬冬认为国家发展战略预留的5年时间差比较客观地反应了中德差距。“既承认和德国的某些差距,同时也要树立信心,差距也不那么大。”


在顾冬冬看来,中国制造业升级,科研先导是其中的一个方面。企业本身的产业布局和经营理念调整,同样很有必要。顾冬冬对德国制造业的分工明确印象深刻。“讲到制造强国,德国是真正意义上在发展实体制造行业,工厂是真正意义上有一批好产品。在德国,不管企业大小,分工都很明确,它很专注做一件事。”


“各自专注于一个领域,把一项技术或产品做到极致”是顾冬冬对于工匠精神的理解。“至少在实体制造这一块,特别是这几年,要讲工匠精神。”顾冬冬认为,工业上的工匠精神,应更多地向德国学习。基于此,他建议中小企业在发展中可以借鉴德国模式,不一味贪求全链条,而是尝试建立企业的核心优势,在某些特色和优势领域做到极致。


展望:搭建江苏与德国团队的沟通桥梁

除了承办这次的增材制造分论坛,顾冬冬这两年也在南京江宁举办过几次中德论坛。对弗朗恩霍夫模式的深入学习和认知,与德国增材制造领域顶尖团队的合作基础,使得顾冬冬团队在增材制造领域取得了高水平的国际合作成果。顾冬冬多年来也一直在中德两国之间发挥桥梁和纽带作用,让德国专家来认识江苏、认识南京。顾冬冬介绍,目前基于弗朗恩霍夫模式的中德合作平台正在南京顺利运行。


作为一个活跃在金属增材制造研究前沿的团队,近年来顾冬冬团队的研究成果在国内外形成了较高的影响力和知名度。顾冬冬笑谈,“与世界一流水平还有差距,仍需百尺竿头,更进一步。”立足江苏、放眼全球,为增材制造的技术进步及本土产业化应用做出一些有意探索,无疑是团队未来的美好愿景之一。