【智造领航】广智院:从技术攻关到生态赋能 推动机器人及智能制造产业高质量发展

导读:广东华中科技大学工业技术研究院(以下简称“工研院”)成立于2007年,是由东莞市政府、广东省科学技术厅和华中科技大学合作共建,按照“事业单位、企业化运作”体制组建的科技创新公共平台,被《焦点访谈》《人民日报》誉为“全国新型科研机构的典型代表”。2015年,为推动东莞市乃至广东省机器人相关产业高质量发展,经广东省人民政府批准,由东莞市人民政府举办、工研院牵头组建了广东省智能机器人研究院(以下简称“广智院”)。成立10年来,广智院秉承“格物穷理,守正出奇”的理念,重点围绕大功率激光器、机器视觉等核心部件,工业机器人及高端智能装备、无人自主技术产品、工业大数据等方向开展产品研发和科技成果转化,取得了不俗的成绩。近日,本刊就广智院在机器人及智能制造方面的相关创新情况对该院院长张国军教授进行了专访。
 

专家简介

张国军,博士、教授、博士生导师,现任广东华中科技大学工业技术研究院院长、广东省智能机器人研究院院长、制造装备数字化国家工程研究中心副主任,国家重点领域创新团队带头人,国家高层次领军人才,广东省人民政府决策咨询顾问委员会委员,享受国务院政府特殊津贴。聚焦数字化智能化工艺与装备开展研究,发表SCI论文180余篇;荣获国家科技进步奖二等奖1项、教育部科学技术进步奖一等奖1项、中国机械工业科学技术奖一等奖2项、广东省机械工业科学技术奖特等奖1项;先后获“南粤百杰”人才、广东省优秀共产党员等荣誉。

 

多维发力  打造新型研发机构标杆

《广东科技》:张院长您好,首先请您介绍一下广智院的基本情况。

张国军:广智院是经广东省人民政府批准,东莞市人民政府举办的机器人与智能制造领域新型研发机构,采用“事业单位、企业化运作”模式,打造出“三无三有”创新机制。

研究院成立后,我们聚焦大功率激光器、机器视觉等核心部件,工业机器人及高端智能装备、无人自主技术产品、工业大数据等方向开展产品研发和科技成果转化,形成了一大批具有国际竞争力的创新产品,成为华为、美的等世界500强企业的核心供应商。在产品研发过程中,广智院建设的智能制造车间被评为首批国家智能制造示范工程,成为全国唯一示范现场并进行推广。在国家智能制造专项项目中,广智院参与的专项占总专项的38.16%。同时,针对我国目前缺芯少屏的“卡脖子”问题,开展光刻机光源研究,获广东省基础与应用基础研究重大项目立项。此外,我们还牵头建设了无人自主技术产业联盟,其中无人应急装备项目获广东省重点领域研发计划重点专项立项,是广东省科技厅与省消防救援总队的首批联合立项项目。经过10年的发展,我们已打造出包括国家先进制造业集群公共服务平台、广东省智能制造装备工程技术研究中心等一批重大科研平台,其中,国家级平台4个、省部级平台13个、市级平台8个。

在产业孵化方面,我们搭建了多层次投融资体系和平台,联合东莞市产业投资母基金、广东省粤科松山湖创新创业投资母基金等社会资本发起成立3支产业基金,通过“基金投资 + 孵化培育”的科技金融服务模式,构建起覆盖企业全生命周期的赋能体系,累计创办、投资、孵化企业158家(包括创办、投资企业57家,孵化企业101家;其中60多家为国家高新技术企业,已挂牌上市企业11家,3家筹备IPO),先后获批国家级孵化器,科技部首批国家专业化众创空间。可以说,广智院为东莞市乃至广东全省的机器人及智能装备行业发展提供了强有力的支撑。

《广东科技》:广智院的高质量发展离不开强大的人才支撑,请您介绍一下贵院的人才团队情况。

张国军:广智院通过“近亲”到“远邻”的人才聚集模式,建成一支由国家领军人才牵头、以专职团队为主、海外团队充实的高层次人才队伍。这支队伍不仅是科研创新的主力军,更是推动产业升级的核心引擎。如,陈学东院士领衔的跨域无人系统省创新团队,依托高校深厚的科研底蕴,聚焦多任务场景下的跨域无人系统研发,攻克跨域无人系统智能感知与导航控制技术难题,支撑国家重大工程及海域安防示范应用,相关成果获2024年度中国自动化学会技术发明一等奖(全国仅3项);从华为引进的李晓涛,带领工业大数据省创新团队,开发出业内首款融合工厂仿真、数字孪生技术的数字化制造运营管理(MOM)平台,打通智能工厂全流程数据管理,在装配式建筑、铝型材、高端装备等行业打造了标杆案例;从美国捷迪讯通讯技术有限公司引进的马修泉研究员,带领大功率激光器创新团队,实现了高亮度、超高功率光纤激光器自主可控,产业化公司获认定为国家级专精特新“小巨人”企业。正是这样一支支由海内外高层次人才组成的科研创新团队,为广智院十年发展提供了强大的智力支撑。

创新耕耘  助力行业快速健康发展

《广东科技》:最近几年,广智院在产品研发和关键核心技术攻关方面实现了哪些创新突破?

张国军:在产品研发与核心技术攻关方面,广智院重点围绕核心功能部件、工业机器人和智能装备、无人自主技术、工业大数据等方向开展行业共性技术攻关,目前已在控制技术、感知技术、无人自主技术等领域突破了一批关键核心技术,开发出一批核心零部件及整机产品,打破多项国际垄断。

在核心功能部件方面,广智院成功研发国际首台单模块5kW工业级光纤激光器、国内最高功率30kW光纤激光器,打破国外技术垄断;光刻机光源项目获广东省基础与应用基础研究重大项目立项(全省首批13个立项项目之一);研发的动力系统总成,为行业专用无人机提供大载荷、长航时动力支撑,显著拓展无人机行业应用场景。在高端智能装备方面,广智院研发的人体介入式治疗装备,可替代传统心脏搭桥手术,为心血管疾病提供微创化解决方案。

在无人自主技术方面,最近几年我们取得的成果比较丰硕。一是无人船(艇)方面。我们研发的全自主无人船、多艇协同技术、机艇协同技术等成果,达到国际领先水平,获广东省技术发明奖一等奖(5个之一);自研的航行控制器已经通过中国船级社(CCS)认证,其水面无人驾驶解决方案已在教育、游船、智能船舶、测绘、应急、军工等行业广泛应用,入选“中船强链品牌”;研发的全球首台舰船搭载水陆跨域移动无人装备,可用于陆域-水陆复杂环境,在支撑国家重大工程、海域水域安防方面具有重大示范应用。二是机器人研发方面。我们在全国首创四轮全向运载操作一体化移动机器人,产品已在多家大型企业广泛应用;研发的复杂环境水下极限作业机器人,是我国自主核电站工程“华龙一号”配套的水下机器人,多项核心技术为国内首创,在核电、海上风电、城市水务等领域实现技术与销量双领先。三是智能应急装备方面。我们承担应急管理部重点科技计划项目等多项省部级项目,与东莞消防救援支队共建蓝翼无人机专业队,产品及其组成的解决方案已广泛用于低空经济中消防救援、警用执法、灾害抢险、水务检测、城管执法、电网运维等多个行业。此外,针对具身智能在家政服务场景的应用,我们还研发出国内首家应用毫米波雷达技术实现远程脉搏和呼吸测量的老年看护机。

在工业大数据方面,广智院研发的“广智云生产通”成为东莞首家通过广东省“上云上平台”A类(SaaS类)认证的产品;自主研发的工厂规划仿真软件Factory Simulation,解决了工厂规划仿真领域国产工业软件“卡脖子”问题,填补国内空白;自主研发的基于人工智能的智慧物流系统,实现企业内部物资和运输资源智能控制与调度,在装配式建筑、船舶、化工等行业形成示范应用。

此外,广智院积极推动技术产业化落地,通过项目孵化培育出华松创新、小豚智能、蓝潜海洋等一批优秀企业。目前,搭载相关技术的智能应急装备、无人船、水下机器人等产品,已在应急救援、安防、核电、教育、环保等领域广泛应用,相关创新成果及应用成效获多家权威媒体报道。

《广东科技》:在支撑广东省智能机器人产业快速健康发展中,广智院发挥了哪些作用?

张国军:当前,智能机器人产业已进入快速发展机遇期,产业链的健康发展对广东省乃至整个粤港澳大湾区的经济发展至关重要。智能机器人的应用囊括工业智能、公共服务、特种应急等诸多领域,不仅是工业经济问题、生活服务问题,还涉及应急安全问题,是多元价值的产业。在支撑机器人产业发展中,广智院作为一个对接产业上下游的平台,一方面积极主动联系不同机器人生产企业,开展技术难题攻关,满足市场应用需求;另一方面也紧靠机器人应用企业,提供适合市场的各类科技成果,促进成果转化应用,把原理成果和模型成果有效转化为工业成果。此外,我们作为产业中一条承上启下的纽带,向上对接好工信、科技、金融等政府部门,开展各产业链领域的重点热点问题研究,协助指导产业链开展稳链补链强链控链工作;向下链接创新创业团队和人才引育,推动教育教学、产学研改革创新,为全面提高复合型技术技能人才培养质量提供支撑。

久久为功  耐心陪伴产业走向成熟

《广东科技》:当前,广东智能机器人产业已进入快速发展期,您对推动产业高质量发展有何良策?

张国军:首先,我们对产业发展要有信心、更要有耐心。广东具备市场化环境、产业链基础和服务型政府三大优势,这样的优势对于推动相关技术从样品变成产品、从产品变成产业非常有利,因此我们要对产业发展有足够的信心。另一方面,我们也要有足够的耐心。现在机器人产业的热度很高,但业内专家一致认为机器人特别是人形机器人要真正走向成熟,还有一大段距离,所以我们还要提高认识,做好5~10年长期深耕的思想准备。

其次,在产业布局上,要瞄准“金字塔”上层布局。当前的机器人产业呈现出“金字塔”的形态,底层是大量做集成应用的,中间层级是做整机的企业,但是产业顶端的核心功能部件,我国目前还很大程度依赖进口。这几年,许多工业机器人整机企业都在连续亏损,然而许多做功能部件的企业则实现了盈利,这些企业虽然规模不大,但很有活力。像东莞的奥普特,工业领域机器视觉全国第一;我们广智院孵化的思谷智能,为大多数国内的人形机器人提供了柔性皮肤、射频识别(RFID)传感器。另外,我们在细分领域方向的选择上,要通过差异化体现竞争力。除了当前最热门的两个赛道——人工智能大模型和人形机器人,我们还要根据自身的产业链优势,关注一些细分领域的特色产品。

最后,在政策支持上,我们既要立足当下,更要谋划长远。机器人产业是典型的长周期、高壁垒产业,需要久久为功。我们应当多重视工程化平台的建设,把基础研究成果通过工程化变成产品和产业;另外,我们也要重视产品中试平台的建设。只有打造好这些平台,才能更容易集聚产业。

(本文素材及图片由受访企业提供)

(编辑:林世爵)

(原文刊载于《广东科技》2025年第4期)