精密工具创新能力平台的构建与创新发展

发布时间:2012-12-25
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通过创新资源汇聚和整合,“精密工具创新能力平台”将科技成果通过接口向外部转化和延伸。平台构建了跨部门、分层级的项目课题实施管理构架,实施战略联盟式的产学研用联合,加速了企业产品结构的调整,增强了企业研发能力以及对抗市场风险和经济波动的能力。

精密工具创新能力平台简介

“精密工具创新能力平台”是“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项2010年度立项课题,课题立足高效率、高精度、高可靠性和专用化的精密工具,开展现代工具的创新研究与产品开发、应用。

精密工具创新能力平台建设依托单位株洲钻石切削刀具股份有限公司(以下简称“株洲钻石”)是我国硬质合金刀具生产和研发的龙头企业,是国家创新型企业。株洲钻石在精密工具创新能力平台建设中,通过资源整合,将企业承担的多个数控专项课题纳入创新能力平台的管理体系,并成立了企业级重大专项项目管理办公室。企业对精密工具创新能力平台的建设思路、运营管理与发展战略日益成熟。

在高档数控机床与基础制造装备重大专项实施管理办公室开展专项经验交流活动之际,与各课题单位、专家学者共同探讨与分享专项建设中的经验体会具有重大的现实意义。

创新能力平台的概念

株洲钻石将精密工具创新能力平台描述为3个主要部分,分别为:(1)平台硬件,即精密刀具研发设计与制造的各类基础设施,如试验设备、仪器等;(2)平台软件,包括精密刀具设计研究开发所形成的高端人才,由人才聚集效应所带来的前沿科技成果获得转化的便利性以及对应的技术支撑作用等;(3)平台与外界的接口,包括各项专项科技成果顺利实施产业化的企业机制、各项成果转化的奖励办法,企业鼓励专项成果知识产权保护的措施,国拨资金与配套资金的收支管理体系等。精密工具创新能力平台本身不进行产业化批量生产,其作用主要体现在依赖软硬件的技术支撑上。

精密工具创新平台将硬软件等创新资源与要素汇聚,通过整合,在6个子领域进行创新研究,产生科研技术成果,通过平台接口,向企业内外和工具产业链条实施成果转化和延伸。

 

分层级的项目课题组织

创新能力平台的构建

精密工具创新能力平台一期建设目标为充分利用已有的科技资源,建立技术开发和管理运行国际先进水平的精密工具创新能力平台,并使之成为精密工具研究开发的重要技术支撑和高端人才聚集基地。2015年前,实现综合实力国际排名进入前10名,平台创新能力实现国际先进。到2020年,自主创新刀具的关键技术、专有技术和专利新增量达到300项,平台企业(联盟)在国内高端刀具市场占用率达50%,刀具品种数量达到50000个以上,建立完善的切削应用专家数据库,制约制造业切削加工应用领域的关键技术取得突破,实现整体生产线配套。

为实现平台建设目标,特别是中长期建设目标。株洲钻石将承担的其他重大专项课题任务与企业级研发课题统一纳入平台建设与管理,并建立跨部门、分层级的项目课题实施管理构架。

1. 跨部门管理构架

以株洲钻石为例,企业研发中心是该公司专项课题任务承担的主力军,为集中优势资源,研发中心内部采用部门设置,目前有材质部、设计部、应用部和技术服务部等部门。专项课题开展以来,课题任务内容的系统性已远远超过单个独立研发职能部门的工作范围,为有效开展部门沟通与专项课题信息共享,株洲钻石组建了基于项目课题的横向团队,并成立企业级重大专项管理办公室,对各项目团队进度状况追踪管理。

为提升专项管理与执行效率,减少与化解部门之间、项目课题之间的沟通壁垒,各研发部门部长在组织机构中隶属于专项课题组长管理,确保了专项课题资源的充分可调动性,极大地保障了课题实施的质量和进度。

2. 分层级管理构架

株洲钻石自专项工作启动以来,先后承担5项重大专项,参与2项,正在申报2013年度承担课题1项。株洲钻石将所有课题统一纳入平台来整合管理,建立“刀具基础与共性技术研究” 层级、“刀具行业系列化开发”层级、“整体应用配套”层级,实行资源配置随项目课题进度按层级的差别化管理,实现研发资源的可调配性和高效管理,如图所示。

精密工具创新能力平台同大多数专项课题一样,采用“产学研用”相结合的方式,更重要的是精密工具创新能力平台将这种结合从建设初期的“买卖结合”上升到了“战略联盟结合”。战略联盟的结合时合作各方彼此更加信任,产品推广效率更加快捷,国产化进程明显加速。

以奇瑞汽车发动机生产线481为例,在平台建设的最初两年内,平台研发产品快速替代了KENNAMETAL、SANDVIK、WALTER和MAPAL等国际进口刀具的盘铣刀盘和刀片等刀具,打破和解决了盘铣刀具长期依赖进口刀具厂家的技术突破,为后期国产化率的提高打下了坚实的基础。

同时平台作为精密工具研究开发的重要技术支撑和高端人才聚集基地,建设期间每年在各合作企业内开展技术交流,同时向行业发布平台研究成果。目前已分别在株洲钻石、奇瑞汽车、哈量集团开展了3次集中技术研讨交流;2011年6月,“精密工具创新平台”组织了2011先进制造与工具创新应用研讨会暨科技重大专项交流会,来自航空航天、汽车制造、轨道交通、能源和模具等行业领域的250余名专家参加。

该项目以平台企业为依托实施知识产权战略。株洲钻石成立知识产权小组集中对国内和国外硬质合金刀具技术专利进行专业分析研究,逐步建立自己的专利池,形成企业自有的专利布局,并建立企业内部国内外硬质合金切削刀具专利信息平台、专利预警构架,形成了长效专利预警机制。

株洲钻石围绕平台创新能力建设的核心目标,在打造高素质人才梯度队伍中,建立一套符合企业文化的人才管理机制与人才战略。

株洲钻石通过完善科技创新奖励办法,不断加大科技创新的奖励力度,做到人尽其才,才尽其用。株洲钻石将科技人员的奖励与其研究开发的新产品在市场上的认可相挂钩,制定了《新产品、新工艺、新设备等提成奖励管理办法》。对于原始创新、集成创新等完全拥有自主知识产权的方法、设计都给予不同级别的现金奖励。

研发能力和市场开拓能力在很大程度上反应在对市场的快速反应能力。基于精密工具创新能力平台而建立起的“标准化、模块化、系列化”的刀具开发平台,涵盖了从材质、涂层到刀具设计、应用验证的全过程。

基于平台的研究开发,实现了基础库的不断衍生与升级。从标准数据库中获得所需要的最接近需求, 大大减少了重复性的劳动, 提高了产品材质选择、结构设计质量,大大缩短了产品的研制周期, 促进了新产品的提前上市和提高产品的市场竞争力,也大大提高了抗市场风险能力。

精密工具创新平台致力于产品可靠性的提升研究,在技术和管理上双管齐下,确保了产品可靠性的稳步提升。

在技术上,按精密刀具产品特点,在基体材质、涂层、刀具制造等几大块加强了可靠性技术瓶颈突破。在管理上开展质量管理全面提升工作,引入6σ质量管理体系。完成了产品尺寸精度一致性员工系列培训,使企业员工掌握先进的质量管理理念,目前员工中1人为黑带质量管理专家,7人为绿带质量管理人员。借助平台技术支撑开展质量稳定性研究后,无论是刀片还是刀具的产品可靠性均有大幅提升,刀片质量一次合格率稳定在95.5%,刀具质量一次合格率稳定在98.5%。

精密工具创新能力平台以国家支柱产业和重点发展行业的刀具应用需求为着力点,开发高效刀具,主要替代进口与填补国内空白。在平台管理框架下的刀具开发都是立足于 “高效率、高精度、高可靠性和专用化”的现代刀具,依托高附加值的专项成果,2009年至今,株洲钻石的销售额大幅递增,并且产品结构逐步优化。2011 年,株洲钻石现代刀具产值首次超过传统刀具产值,改变了传统刀具长期以来的主导地位,产品定位于附加值高的精密硬质合金刀具,无疑将增加企业应对市场风险和经济波动的能力。预计2016年,株洲钻石精密工具产业园将形成年产棒材合金3000t、数控刀片15000万片、整体刀具2000万支、数控刀具 200万件、陶瓷刀片300万片的生产能力。

结语

精密工具创新能力平台将硬软件等创新资源汇聚和整合,将平台科技成果通过接口向工具产业链条转化和延伸。精密工具创新能力平台构建了跨部门、分层级的项目课题实施管理构架,在运行中实施战略联盟式的“产学研用”联合,坚持知识产权与人才培养战略。平台的构建增强了企业研发能力,加速了企业产品结构的调整以及对抗市场风险和经济波动的能力,产品可靠性大幅提升。精密工具创新能力平台建设促进了企业竞争力的全面提升。

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