用“沉浸”實驗室打造數字航空“云” 助力建設“數·智航空”創新特區

2022-06-08 09:10:19來源：科技日報

5月，位于北京八里橋的中國航空制造技術研究院(以下簡稱航空工業制造院)內，春風吹拂，綠樹婆娑。

在智能制造廠房，各類不同型號的“優娃”(協作機器人)以及數臺數控設備，24小時不間斷工作著。每臺設備均掛著一個名為“附身乖乖虎”的小白盒，這是一款互聯數(據)采(集)情報箱，是航空工業制造院探索成立的首個“沉浸式”實驗室——工業網絡與自動化實驗室自主研發的首款新技術產品。

“‘沉浸式’實驗室，是航空工業制造院為聚焦基礎研究、前沿技術和一批國防科技重點工程，自2018年開始探索打造的一批創新實驗室和重大項目創新團隊。”航空工業制造院院長李志強說。

“十四五”期間，航空工業集團把建設“數·智能力體系”作為發展主線，全力構建“云”上數字航空。如今，這片數字航空“云”，正從這些“沉浸式”實驗室飄來。

創新也要建特區

“航空工業是現代工業之花。航空制造業具有技術密集度高、產業關聯范圍廣、輻射帶動效應大、兩化融合程度深的特點，處于裝備制造業的高端，是國家工業基礎的重要標志、科技水平的集中體現、國防實力的重要體現以及綜合國力的綜合體現。‘十四五’期間，航空工業將面臨更強烈的高質量發展訴求，以及數字化、網絡化、智能化發展的需求。”李志強認為，要實現高質量發展，最根本的方法就是創新，既包括技術上的創新，也包括管理和思維理念方面的創新。

航空工業制造院決策層由此提出建設“數·智航空”創新特區的想法。

2018年，航空工業制造院對科研體制進行了大膽改革，制定實施了一套“沉浸式”創新的特殊管理機制，給予實驗室創新特區待遇。新機制核心為“去行政化，在確定3—5年的中長期研究工作目標后，3年不考核，院科研基金提供科研經費，團隊帶頭人自己決定技術路線決定權、科研經費使用權、團隊成員選擇權和薪酬分配權”。

自20世紀80年代中期從華中理工大學(現華中科技大學)畢業后，在航空工業制造院從事科研30多年、擁有諸多科研成果的鄒方，成了第一個吃螃蟹的人，擔任第一個“沉浸式”實驗室——工業網絡與自動化實驗室主任。“實驗室要做獨家成果，技術自主可控，對行業有指導意義。”鄒方一直惦記著李志強的這一叮囑。

為青年骨干營造寬松創新環境

如何建設好航空工業制造院第一個“沉浸式”實驗室，成了鄒方心中沉甸甸的責任。

“我想用3—5年時間將實驗室建設成國內領先、國際先進的工業網絡與自動化高水平專業化實驗室。”為準確定位實驗室的工作模式和科研思路，鄒方借鑒了多個世界先進實驗室的經驗，甚至在家中先行搭建起一個微型實驗室進行模擬預演。

經過近一年的思考，一個清晰的實驗室工作模式和科研思路在鄒方腦海中成型。“整個智能制造是一個完整的邊緣智能生態體系，需要通過網絡互聯互通進行數據采集，進而對采集的數據進行分析挖掘，最終實現人工智能。”鄒方說。

目標清晰而環境寬松的實驗室，吸引青年技術骨干紛至沓來。從創建時期的兩個人，如今實驗室已增至10人。除鄒方外，其余全是80后、90后的年輕人。僅一年，實驗室就研制出第一個自主產品，即依邁特(E-Mate)邊緣控制器(“附身乖乖虎”)，實現了萬國設備互聯互通，大大提升了數據采集質量、數量和效率。

如今，實驗室已順利完成第一個三年規劃，鄒方團隊的第二個三年規劃也已提交。“我們已開啟數據分析、人工智能之旅，實驗室將緊緊圍繞‘網絡、邊緣、學習’3個方面，以網絡為基礎、邊緣為核心、學習為工具，努力打造邊緣云、邊緣控制器、微服務App、機器視覺、智能穿戴構成的面向智能制造邊緣計算生態系統。”鄒方說。

讓創新特區形成集群效應

今年9月，航空工業制造院將啟動首個數字航空創新工場，入駐全院所有“沉浸式”實驗室的新成果，讓創新特區形成集群效應。

“我們力求把這個集科研、驗證、人才培養、市場推廣于一體的創新工場，建成航空行業乃至國家級智能制造創新基地，培育航空行業‘數·智’解決方案供應商，引領全行業工業制造能力提升，為開發先進智能制造提供共性技術和解決方案。”李志強說。

另一個“沉浸式”實驗室——工業軟件實驗室的主任楊威，正帶領團隊加緊完成一個新課題，為航空工業制造院定制研發一個云服務平臺，提供基于工業物聯網的機器人云端接入與控制技術、云端在線運維服務，入駐平臺的第一個應用案例是“云打磨”項目。

“‘云打磨’項目準備在6月前接入平臺，讓這個平臺成為創新工場首批新成果之一。”楊威說。

截至目前，航空工業制造院已組建起10余個“沉浸式”實驗室，在大功率冷陰極電子束源、基于邊緣設備數據采集、智能車間管控系統、自動鋪絲設備等方面取得了一批階段性成果。“這些成果經試驗成功后，將會向全行業推廣。”李志強說。

點評為承接航空工業集團“創新決定30條”的創新戰略，航空工業制造院瞄準“數·智航空”發展需求，依據科技研發和創新要遵循科學探索和技術創新的規律，在建設創新生態上下功夫，探索實施出一套“沉浸式”創新的特殊管理機制，給予實驗室創新特區待遇。如基于信任的科技項目和經費的管理制度、機制核心“去行政化”、團隊帶頭人自己決定技術路線權等，極大地激發出科研人員的創新活力，多項原創技術成果不斷，使“沉浸式”實驗室逐漸發展為航空工業制造技術的一個創新源。(矯陽)

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