产学研用深度融合，探索校地合作新模式
——访谈电子科技大学广西智能制造产业技术研究院院长杨平教授

编者按：深化拓展校地合作既是牢牢把握新时代人才强国战略新布局的重要部署，也是落实“十四五”规划的重要内容。为了形成更高层级、更宽领域的校地合作，各高校及地方政府希望按照“资源统筹、优势互补、共同推进、合作共赢”的原则，探索出校地合作引领地方产业发展的新机制、新模式和新路径——地方政府与能合理匹配当地产业发展需求的高校共建研究院，形成政产学研用协同促进、高效发展的良性循环，打通高校科研成果转化为现实生产力的“最后一公里”，破解社会经济发展难题，实现共赢发展。校地共建研究院是一种怎样的创新模式？如何建立畅通有效的产学研合作机制？能为地方经济社会发展带来什么积极影响？带着这些问题，我们对电子科技大学广西智能制造产业技术研究院院长杨平教授进行了访谈。

编辑部：杨院长好，感谢您接受《电子机械工程》编辑部的访谈邀请！首先请您简要介绍一下电子科技大学广西智能制造产业技术研究院的建设背景及发展概况。

杨 平：为响应国家的“一带一路”战略，促进广西科技和经济的发展，推进电子科技大学世界双一流大学建设，支持广西柳州市工业高质量发展，电子科技大学与柳州市人民政府于2019年1月在广西柳州市北部生态新区共同组建了电子科技大学广西智能制造产业技术研究院（以下简称“研究院”）。研究院（图1）的设立，旨在通过校地紧密合作，深入开展政产学研用协同创新，发挥各自优势，打造集产业技术研究、成果转化、孵化创业、人才培养、行业发展于一体的人工智能与智能制造应用技术研发、服务和转化平台，国内人工智能与智能制造领域的一流联合科研机构，管理、成果和效益一流的公共研发平台以及面向广西和东盟国家制造业的高层次人才一流培养基地。

图1 研究院大楼及学术报告厅

研究院的研究方向主要集中在人工智能、智能制造领域，下设4个研发中心（智能装备与机器人研发中心、工业物联网研发中心、工业软件研发中心和工业大数据研发中心）和4个创新平台（广西智能装备与机器人检测评价开发平台、智能制造产业孵化器、金融服务平台和技术转移中心），主要研发平台与成果如图2所示。目前主要依托电子科技大学的技术力量，重点关注大数据、智能物联网技术、智能家电新产品新技术等技术方向，联合当地企业进行产业化产品技术攻关，支撑企业高质量发展。

同时，在人才培养方面，以电子科技大学机械与电气工程学院为牵头学院，联合校内相关学院提供优质的办学资源，以面向机械制造与电子工程行业的工程技术学科为主体，以培育战略新兴产业和改造传统产业为重点，培养智能制造高层次人才。

图2 研究院的主要研发平台与成果

编辑部：柳州市是广西工业重镇，工业基础雄厚。研究院作为电子科技大学与柳州市共建的校地合作研究院，在产业数字化转型和智能化升级方面，支撑当地经济发展的重点科研方向有哪些?

杨 平：为深入贯彻落实自治区党委自治区人民政府印发的《关于推进工业振兴三年行动方案（2021-2023年）》，加快推进制造业数字化转型、网络化普及及智能化变革，研究院集中优势科研力量重点研究数字孪生、物联网、大数据、人工智能和工业互联网技术，以实现数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化赋能、绿色化制造和安全化管控为目标，重点助力柳州市龙头优质企业打造数字化车间和智能工厂，帮助企业在降低生产成本、缩短产品研制周期、提高劳动生产率、降低产品不良品率、提高能源利用率等方面取得明显成效。

编辑部：近年来，数字化工厂的打造成为了很多企业的重要战略目标。可否请您介绍一下研究院在数字化工厂、智能工厂技术体系方面的建设情况？

杨 平：智能工厂技术是研究院工业物联网研发中心技术团队历经数十年在工厂自动化、信息化方面的科研积累。团队在此基础上结合先进的物联网、边缘及大数据信息处理技术，打造具有工业4.0特征的自主知识产权的数字工厂平台体系。该体系由工业物联网平台系统、数据中心平台系统和数字管理平台系统组成，其特点是在该平台上可快速定制开发企业数字工厂。它从企业自身的制造特性出发，从底层到上层，打造企业的数据体系，并在此数据体系上应用大数据处理模型结合企业的制造逻辑，分阶段实现不同功能的模块，包括生产精益化管理模块、协同办公模块、资源管理模块、客服关系管理模块、供应链管理模块等；通过数字工厂的建设，使企业的自动化制造上升为数字化、信息化、智能化制造，帮助工厂整体提升制造水平。

数字化工厂的体系架构（图3）主要包含现场设备层、边缘采集层、网络传输层、数据中心层、数据处理层以及工业应用平台层，采用微服务分布式架构，实现各个功能模块的独立运行，提高系统的运行速率、灵活性及可扩展性。

图3 数字化工厂体系架构

编辑部：请问研究院数字化工厂体系在助推柳州市龙头企业转型升级方面取得了哪些积极的示范效应？

杨 平：针对柳州市工业企业现状及未来发展技术需求，研究院在工程机械、汽车制造、智能家电、螺蛳粉生产等重点行业均有智能工厂实施案例，通过构建底层柔性物联网，使企业生产设备互联。实时感知设备生产状态，包括设备的相关运行参数、生产产品参数以及生产车间的相关环境参数。通过精益化智能柔性生产管控系统，全面提升企业的制造能力，主要表现在：

1）效率提升。对采集到的设备运行参数进行可视化展示，使管理者对这些参数一目了然，能清晰了解车间生产现状，从而方便管理人员找出生产管理中的不足之处，并有针对性地提出改进方法，提高生产效率。同时，采集的数据都是实时展示的，当发现数据异常时，可对该异常快速反应，减少设备停车时间。通过大数据对设备的生产状态数据进行分析，可以预测设备的故障，为设备维护提供数据支撑，减少生产过程中的意外停车。

2）品质保证。实时采集和分析设备的运行参数和产品的参数，当数据发生异常时可实时采取措施，排除异常，避免不合格产品流入市场。该系统是对生产过程数据的全面采集，可具体到每个生产环节，计算出每个生产环节的正品率。某个生产环节正品率下降说明该生产环节出现了问题，可以针对性地排查问题，解决问题，保证生产品质。同时该系统还支持质量回溯，当产品在使用过程中出现问题时，可根据该产品的编码查询相关的生产参数，进而为后期优化生产参数、提升产品品质提供数据支撑。

3）成本控制。通过采集的设备运行数据中包含的该设备生产时的电能数据、设备操作人员记录的数据以及该系统感知采集的每个产品在各个生产环节消耗的原材料数量，就能清楚地分析生产对应产品的能耗成本、人力成本、材料成本等，使企业能获取更清晰的产品成本，从而有效地控制成本。

4）企业管理水平的整体提升。以前基本上都是依靠经验丰富的相关管理人员来发现生产问题，现在通过使生产数据可视化，更容易暴露出生产过程中的各种问题，减少对管理人员的依赖。生产数据的可视化促进了管理的透明化，使管理人员更加了解生产过程，做决策时有了数据支撑，更具说服力。例如，在人员绩效方面，有了该系统，就更容易计算出相关生产人员在单位时长生产的产品的数量和合格率，并根据这些数据来判断其绩效。

编辑部：广西柳州市的商用车产业较为发达，请您介绍一下研究院在该领域支持产业链创新和产业转型升级方面的代表性研究成果或产品。

杨 平：食品冷链、生鲜电商的蓬勃发展在很大程度上促进了公路冷藏运输市场需求的快速增长。另外，随着冷链物流政策利好频出，不少商用车企业也进入了这条“发展赛道”。将物联网技术应用到冷链物流中，设计出可靠且实用的监控设备及系统，将信息的采集、网络的构建与管理系统相结合，构建起物流实时信息监测系统，搭建冷链信息平台，并结合智慧城市体系凸显冷链信息的重要作用。消费者能通过平台搜寻服务与信息，企业能通过平台实现信息交流，政府能通过平台实行监管，避免出现食品安全问题，对冷链发展具有重要理论价值和研究意义。

在冷链物流方面，研究院目前已完成了2大系统的研发：冷藏车载数字化终端系统和智能冷链大数据云平台系统。

（1）冷藏车载数字化终端系统

研究院完成了基于物联网技术的冷藏车载数字化终端系统的开发工作，构建了融合多物理场的车辆状态和物流环境的冷藏车载信息感知与控制系统。通过融合温湿度、车辆状态、地理等信息，全面感知冷藏车辆状态；建立冷链物流微环境实时动态感知与决策系统，开发动态信息感知、状态感知、定位、高速通讯、实时控制等模块，支持多目标协同控制的冷藏车载终端。该系统主要解决冷链车载数字化终端系统先进性和适用性相结合、通用性和安全性相结合，同时兼顾安全可靠性、实用性和可扩展性的优化设计难题，形成硬件系统主要元件选型和电路设计原则，实现运营过程中冷藏车的实时监控和信息化、数字化管理，其各项功能程序设计均实现了模块化（图4）。

图4 模块化多层设计路线

（2）智能冷链大数据云平台系统

开展智能冷链大数据云平台系统的开发和应用研究，实现对冷藏车、冷藏机组、冷藏货物等信息的汇集，构建全方位、多层次、条块结合的智能冷链信息公开、共享及应用的大数据云平台（图5 和图6）。平台按照“1+3+6”（即“1 个冷藏车大数据综合管理中心+3个体系+6大应用”）的模式进行设计建设，在跟进国家冷链物流运输建设步伐的基础上，建设具有自主知识产权和特色的智能冷链服务体系。

图5 智能冷链大数据云平台总体框架图

该成果构建基于多层多体系结构的智能冷链大数据云平台生态。搭建安全、灵活、高效、可靠的云原生能力延伸边缘计算平台，建立统一的PaaS自服务门户，同时构建支撑多维服务监控的智能冷链综合服务系统。该系统设计了具备完整的应用程序编程接口（Application Programming Interface, API）生命周期管理及缓存、流控、熔断、安全、路由转发和负载均衡能力的智能冷链综合服务系统，研究了智能冷链车辆、冷藏货物、交通等信息的热发布、灰度发布和实时更新技术，采用链路、服务和业务瀑布技术，集中化管控多维度、多场景、多环境服务。

编辑部：科技是第一生产力，人才是第一资源。人才培养应是各高校及地方研究院的重要职能，研究院在人才培养方面是如何发挥作用的？

图6 信息平台软件架构图

杨 平：作为学校主动面向经济主战场、服务于经济社会发展的重要窗口，研究院始终视人才培养为重要发展任务。研究院立足本地产业发展特征及人才需求结构，按电子科技大学非全日制专业硕士研究生培养标准，在柳州市推进电子科技大学“柳州专项”非全日制硕士研究生项目，开设机械专业和电子信息专业，并为毕业后在柳州市工作满3年的学生提供全额学费助学奖学金。希望通过产学研合作机制多元多方协同育人，破解教学和实践“两张皮”，推动电子科技大学王牌专业及技术在柳州“落地生根”，为当地培养出真正“靠得住、用得上、行得远”的应用型人才，促使“科技”和“人才”良好地同频共振，成为高质量发展的“双引擎”。

编辑部：电子科技大学广西智能制造产业技术研究院未来的发展愿景是怎样的？

杨 平：当前，我国正大力推进“中国制造2025”国家战略，推动制造业数字化、智能化发展，智能制造已成为推动制造业转型升级、加快制造业高质量发展的重要抓手。面对此机遇与挑战，研究院将做好全局性谋划和系统性部署，赋予产学研深度融合生命力。一是强化协同创新，贯通产学研用。面向智能制造现状及发展需求，以重大项目需求为牵引，开展关键核心技术研发和产业化应用，通过智能化赋能制造企业创新转型。二是实现创新链、产业链、人才链协同发展。不仅要打造一支能解决产业链中各环节重大技术创新问题的本地化科技队伍，也要注重在科技任务中培养智能制造高技术人才、高技能人才和管理人才。三是立足柳州，面向广西，辐射西南。力争以点带面赋能区域产业经济发展，扩大技术应用广度，让更多的区域产业共享研究院建设成果。

电子科技大学自成立之日起，始终以服务国家、地方经济社会发展为己任，始终肩负着为中国电子信息产业培养高级专门人才和推动电子信息科技发展的使命。精神使命一脉相承，研究院将秉承电子科技大学“求实求真、大气大为”的校训精神，着力共建、共享、深化产学研用一体化创新体系，努力成为校地合作的优秀范本。