汽院因“東風”而生,依“東風”成長,服務“東風”和民族汽車工業不僅是汽院人應盡的責任,也是我們賴以發展壯大的基礎。學校已走過50個年頭,我也在汽院工作、生活了40余載。期間,我和同事們與東風汽車公司各專業廠密切接觸,堅持走産學研合作之路,合作開展技術研發和人才培養,想以此談些感悟。
一、起步艱辛初戰告捷
那是1989年8月初的一天上午,機械原理與零件教研室副主任田福秀老師找到我說,二汽鍛造廠熱處理車間的生産線,使用的是五十年代老設備,汽車前梁和半軸的淬火、回火爐之間采用抛料淬火,操作工人把炙熱的工件搬上回火爐的進給鏈。前梁重達50多公斤,工人一天要搬送幾百次,勞動強度大,作業環境惡劣,不利于身體健康;拋料淬火導致産品硬度不均勻,達不到技術要求,返修率高,造成人力、物力的浪費;生産過程油液飛濺,經常發生著火事故,不安全而且汙染環境。鍛造廠領導希望我們學校幫助解決上下料的老大難問題。田老師想接下這個課題,問我能不能負責課題的機械設計。我雖然在武漢理工大學做過一些機械設計項目,僅是項目參與,當時心裏沒有把握,但我說可以試一試。在田老師的策劃和組織下,《汽車前梁及半軸自動淬火機械手傳動裝置》科硏項目組很快正式成立,具體分工是,我負責機械設計,黃金喜、陳煥來老師負責電氣設計,田福秀爲項目總負責人,並于8月底與二汽鍛造廠簽訂了研制“機械手”的項目合同。
沒有一張圖紙可借鑒,沒有一台樣機可參考,怎麽辦?困難並沒有嚇倒我們。我們利用校企聯合搞科研的優勢,和二汽鍛造廠等相關人員多次討論,反複修改和論證總設計方案。功夫不負有心人,終于在1990年4月完成了全部設計工作。
“機械手”樣機的試制在二汽專用設備制造廠進行。樣機安裝後要進行預調試,前梁工件徒手上料到下料需要7-8人,課題組人員齊上陣,人手不夠,還請了幾個工人,爲實現早日投入生産,我們加班加點,夜以繼日。有一次從二汽專用設備制造廠回學校的路上,沈際春老師騎自行車帶著我不慎摔倒,頭部鬓角刺傷了一道裂口,立即送到二汽紅衛醫院縫針包紮。由于調試時間緊迫,我第二天忍著傷痛毅然參加了預調試。經過全組人員堅持不懈地努力以及廠校密切配合,1991年2月3日,具有九十年代先進水平的自動淬火裝置“機械手”樣機終于誕生了。樣機研制成功,全組人員由衷地喜悅,所有的疲勞丟到了腦後。圖1爲全組人員在二汽專用設備制造廠進行樣機預調試的合影。
图1 项目组人员样机预调试现场合影
我們在興奮之余也有縷縷憂愁,“新生兒”能不能上生産線?上線後是成功還是失。啃闹袥]底。我們請來了二汽鍛造廠的有關人員進行了設備預驗收。在驗收過程中,廠方總師吳亨松、丁芝林等組織技術人員結合生産實際,認真研究,反複論證,最後確認該“機械手”可以上生産線。廠方同意上生産線,只是成功的開始。大家都明白,二汽是現代化大規模生産,前梁、半軸淬火任務完成的如何,直接影響到二汽的産品産量。“機械手”能否正常運行,能否達到設計要求和技術性能指標,還要靠實踐來檢驗。課題組人員更加清楚,這是最後的沖刺,勁兒只可鼓不可泄,只能迎難而上,變壓力爲動力,只許成功,不許失敗。
廠方根據生産需要只給了20多天的安裝調試時間,爐子要改造,地基要挖深,“機械手”要安裝調試,工藝流程也要發生較大的變化,時間緊,任務重,人員少,壓力大。全組人員像開足了馬力的機器,日夜不停輪流值班,二十四小時不合眼是常有的事。鍛造廠上下齊動員,在人力、物力上給予大力支持和密切配合。在廠校雙方的共同努力下,經過一個半月的安裝調試及試生産,該設備達到預期的各項設計要求和技術性能指標。5月15日,廠校雙方代表在竣工單上履行了簽字手續,“機械手”正式投入生産。
“機械手”從設計到投入使用,共用了一年零九個月。在這段時間裏,全組人員付出了辛勤的汗水,花費了大量的心血,多少個節假日沒休息,多少個晝夜加班,誰也說不清楚。1989年底,田福秀老師已到退休年齡,但她爲了民族汽車工業的騰飛,爲了“機械手”的研制成功,依然勇挑重擔,擔任課題負責人。作爲“機械手”的總設計師,除了繪圖、描圖、制造、安裝、調試工作外,她還要做好廠校雙方的協調工作;在課題攻關的關鍵時刻,黃金喜老師家裏發生不幸,但她忍著巨大的悲痛堅持課題研究,在電器設計和控制櫃安裝上花費了大量心血;陳煥來老師,是一位實踐經驗豐富的老師,在安裝調試中,他的手被機器碰傷縫了數針,線未拆就到了現場;實驗室沈際春老師聽說設備預調試需要增加幫手,二話沒說加入到設備調試行列之中;學校時任機械工程系主任的李彥璐老師也給予了大力支持。
我現在還清楚地記得,當時在第一實驗樓繪制圖紙時正是冬天,沒有暖氣,沒有電熱爐,晚上幹到淩晨手都凍麻木了。就在這樣的環境中,大家堅持繪制出了數百張圖紙。安裝調試期間,同志們吃住在廠裏,邊摸索、邊試驗、邊改進,分析故障産生的原圖,及時排除故障。有一天現場調試,電阻帶加熱爐內的輸送裝置壞了,需要進爐內焊接。我進去幫忙扶工件,眼睛被電弧光刺傷,住在親戚家,到了晚上眼睛紅腫得厲害,什麽也看不見,走路都需要攙扶,最後親戚找來了母乳點滴才見好轉。第二天,我仍然堅持到車間調試。工人師傅們說:“常老師最辛苦,活比我們幹得都多,工作服比我們的還髒。”
“汽車前梁及半軸自動淬火機械手傳動裝置”項目投入生産運行後,使用情況良好,被二汽授予“技術進步質量效益杯一等功”。“機械手”的研制成功,填補了我國汽車工業大尺寸零件自動淬火裝置的空白,屬國內首創。盡管起步艱辛,但初戰告捷,成功邁出了校企合作共同開發新裝備(産品)的第一步。
二、解決急需,再克難關
東風散熱器有限公司原來生産散熱片的專用沖壓機床,是二十世紀七十年代的設備,因長期高負荷運轉,有很多傳動零部件嚴重磨損,致使其運轉不平穩、振動沖擊大、噪音高,零件加工精度急劇下降。盡管經過多次維修,該設備仍不能滿足産品的質量要求。公司決定將該設備報廢,並派人多次到市場和有關廠家調研並准備購置,但市場上根本買不到所需設備。爲滿足生産的需要,該公司決定將已經閑置的可用設備J23-40型開式可傾壓力機進行改造,並要求滿足自動送料的需要,于2001年3月確立爲“多品種散熱片沖壓自動線改造”項目。該公司主要生産散熱器,但設計改造散熱器裝備的技術人員力量不足。正當公司爲組建項目設計組著急之時,我校畢業在該公司技術科工作的技術員黃爽亮給領導建議說,“我在汽院讀書時,常治斌老師教我們機械原理課程,聽他講過汽車前梁及半軸自動淬回火機械手傳動裝置,是否可請他來看看?”主管該項目的領導劉武林部長當時就同意了黃爽亮的建議,並讓黃爽亮隨即打電話聯系我到公司生産現場了解該設備情況。通過現場查看,我心中已有把握,表示“可以試試”。我回校後組建了以金切實驗室老師尹綏玉、青年教師周學良、畢業班學生劉冰與印兵、公司技術部部長劉武林和技術員姚丹爲主的項目組,我任項目組長。我立即組織大家查找資料,討論設計方案,繪制設計圖紙,最終設計圖紙得到公司確認,並在校辦工廠完成加工制造。該改造項目是在機械式通用設備主體不變的基礎上,利用沖壓機曲軸伸出端作爲動力輸入端,增加了一套曲柄搖塊與齒輪齒條組合機構的自動送料裝置,與原開卷裝置和卷邊裝置配套使用,形成了一條沖壓自動線。
當時廠方爲滿足軍需,只給了一周的安裝調試時間。在調試過程中我們發現輸送到沖壓頭下面的帶料起皺,無論總麽調試都不能滿足要求。從理論上分析,機構的傳動原理沒有問題,究其原因是在設計中未考慮彈性變形和傳動延遲。問題找到了,怎麽解決呢?在場的人員一時誰也想不出辦法,大家都很著急,時間已是周末的淩晨。當時車間的曹主任更是著急,他說,“你們先回去吧,不管怎樣,明天必須給以解決,我們要完成軍需産品任務。”
我們只好拖著疲倦的身體、沈重的壓力,坐上尹綏玉老師的微型貨車返回學校。我坐在車上沈思,突然想到,能不能在曲柄搖塊與齒輪齒條組合機構的連杆上增設一個伸縮套,我立即把想法告訴尹老師。回校後,我們立即修改圖紙,並進行加工,第二天送到生産現場安裝調試,好。〕晒α耍‖F場一片歡騰,大家心裏別提多高興了!散熱片自動送料裝置于2002年9月正式完成研制並投入生産運行。經過數萬次散熱片生産的檢驗後,通過專家現場鑒定,如圖2所示。
图2 鉴定专家在现场查看设备
鑒定專家認爲該改造後的自動線設計合理,操作方便,各項技術性能指標均達到了設計要求。該項目爲公司解決了生産難題,並一次性節約改造資金十多萬元,當年被評爲東風汽車公司科技進步獎。
因散熱片沖壓自動線的改造成功,公司領導對我們的研發能力給予肯定和認可,接著把散熱管專用生産線上理料的難題交給了我們,提出由人工理料改爲自動理料。在該公司領導韓力經理、技術部劉武林部長的支持下,我和尹綏玉、龍行先、周學良、劉強等項目組成員用一年多的時間,在原制管生産線主體不變的基礎上,增加了一套能輸送扁平薄壁輕質汽車散熱管,並能將散熱管按寬度方向豎直且焊縫同側緊密排列的自動排管裝置,形成了一條制管自動線。該生産線于2003年10月正式投入生産運行,每台班生産4—4.5萬件,滿足生産要求。該公司于2004年初將其余3條制管線予以改造,直接節約資金百余萬元。經領域專家鑒定,該技術系散熱器制管領域的首創,處于國內領先水平。
三、吸收改進超越洋貨
汽車變速箱是汽車傳動系統的重要總成,裝配過程中需要將支撐傳動軸的圓錐滾子軸承外圈先裝配到殼體上,裝配精度直接影響到變速箱的性能優劣。東風汽車變速箱公司因沒有專用設備,主要靠手工進行裝配。人工手錘敲擊裝配對軸承外圈的損傷較大且受力不均勻,裝配精度低,質量得不到保證,導致客戶索賠率高;同時,工人敲擊裝配費時費力,勞動強度較大,噪聲汙染嚴重,箱體內安裝致使工人手臂經常受傷,對工人的身心健康造成一定影響,也影響了周圍的環境。該公司爲適應企業發展的需要,決定進行軸承壓裝設備研發項目招標。我們和來自重慶、蘇州等五家公司參與了競標,最終以技術優勝中標,並于2008年5月簽訂中標合同。接著立即成立了由汽院羅敏、龔青山、尹綏玉、張友兵、王榮志、張光國、吳嶽敏,變速箱公司王勇、劉紅廣、劉勇、鮑偉、周金禾等參加的“中心偏差自適應軸承軸套並聯壓裝機”項目組,我任組長。根據項目合同技術協議要求,壓裝機結構設計主要由壓頭總成、夾緊裝置、升降台、移動工作台、機架、操作面板及測控系統等幾部分組成;壓裝過程由控制系統自動控制完成,壓頭總成中間安裝壓力測量和偏差修正裝置;壓頭可快速更換,能實現單頭、雙頭壓裝。圖3爲東風汽車變速箱公司設備工程師在現場查驗壓裝機設備。
图3 公司设备工程师在现场查验压装机设备
壓裝過程中多壓頭中心與工件多孔中心之間的偏差能自動對中是項目的關鍵技術,最初選購了韓國生産的Center-Master偏差修正裝置,安裝在氣缸與壓頭之間。在生産現場試壓時發現,兩中心偏差有時不能得到修正,導致兩壓頭將兩軸承外圈壓入軸承孔中後壓頭卡在軸承孔中,退回時將箱體帶起來,無法退出。經多次試驗確認,該韓國生産的偏差修正裝置不能滿足要求。我們只好把壓裝機搬回學校改進。查閱了很多文獻資料都未見相關報道,最後把韓國Center-Master偏差修正裝置拆開,終于找到了問題問題所在,原來是彈性加滑動,壓死後無法動。幾天冥思苦想,突然想到若改成滾動情況怎樣呢?想法有了,立即繪制圖紙、加工、安裝調試,最終滿足了變速箱軸承軸套壓裝要求。利用滾動摩擦阻力小的原理,研制的中心偏差自動修正對中裝置,解決了壓裝過程中壓頭中心與軸承孔中心之間的偏差能自動修正對中的技術難題,實現了壓裝技術上的突破,獲得3項國家專利。該項目整機性價比高,部分性能指標優于同類進口産品,超越洋貨。
四、産學研路越走越寬
時光飛逝,轉眼四十余載。在學校領導和各級部門領導的關心及支持下,通過校企産學研合作,我和同事們一起承擔完成的《機械手傳動裝置》、《軸承軸套並聯壓裝機》、《多功能大型展示車》、《彎扭疲勞試驗台》、《沖壓自動線改造》、《自動排管機》、《降噪設備》等應用型技術研究成果直接轉化並推廣應用于汽車制造生産中,取得了數千萬元的經濟效益和良好的社會效益,同時也獲得了多項湖北省重大科技成果、國家專利,發表相關論文數十篇,幾十名學生通過參與相關課題完成畢業設計獲得了鍛煉。
我們承擔的絕大部分課題大都以機、電、汽車制造爲基本主攻方向,開展工裝設備、檢測、汽車制造及計算機應用等方面的研究與開發,以企業的發展需要確定研究課題,並由企業提出明確實用的技術要求,在研發過程中不斷與企業溝通交流,進行改進,以保證研究成果最終能投入使用。這樣的科研,教師有收獲,資金有保障,學校有成果,企業有效益。不僅提高了我們的理論水平與研究能力,同時解決了企業的實際問題,使學校爲東風汽車公司的科技進步做出了應有的貢獻。一個機械工程項目需要設計、加工、調試,安裝、組織、管理等多方面的技術,缺少任何一個環節都可能嚴重影響課題的最終質量,甚至會導致整個項目的失敗。因此,我們所承擔的項目需要企業委托單位的密切配合,課題組由廠校雙方的人員組成,優勢互補,學校無法解決的加工、調試等問題,正好是企業的強項。經過承擔校企合作研究課題,我們得到了鍛煉,提高了承擔科研項目的綜合能力,課題組部分老師也已成長爲相關方面的專家。
經過多年的實踐,我們認爲産學研校企結合,既能提高教師的科研能力又促進了課程建設、專業建設與學科建設;教師承擔實際課題,結合典型案例講課會更加生動,便于學生理解;同時結合工程實際進行畢業設計,能充分調動學生的主觀能動性,有利于培養學生的工程意識和創新能力。
我們的科研在校企産學研合作方面取得了一定的成效,我們也越來越認識到科研與企業結合的重要性,只有堅持校企産學研合作,路才會越走越寬。我們的教科研工作必須走産學研結合之路,根據汽車行業發展方向確定學科建設與人才培養目標,以企業發展所需確定科研課題和科研團隊研究方向,以解決企業急需問題爲抓手,把學科建設、人才培養和企業生産需要三者相互結合、相互促進、相互依存,實現優勢互補、共贏發展。學校的辦學指導思想越來越明確,努力方向和奮鬥目標已確定。學校積極引導、鼓勵教師不忘初心、牢記使命,爲振興祖國汽車工業,爲祖國建設和發展輸送更多德才兼備的建設人才,發揚百折不撓的革命精神,堅持一絲不苟的科學作風,把科研論文寫在工廠裏,寫在車間裏,把科技成果運用到實踐中,相信學校建成國內一流應用研究型大學的目標一定能夠實現。
作者簡介
常治斌,1950年出生于鄖縣,教授。1976年畢業于湖北建築工業學院(現武漢理工大學)機械系建材機械專業並留校任教。1982年12月調入湖北汽車工業學院工作,曆任機械設計教研室副主任、機械工程系(學院)副主任、主任、黨總支書記、校學術委員會副主任、校教學督導組組長、湖北省教育廳教學巡視組組長等職。
他從事高等教育40余年,忠誠黨的教育事業,敬業愛崗,嚴謹治學,教書育人,致力于汽車制造裝備技術方面的教學與研究。主講機械原理、機械設計、機械創新設計等課程,並擔任研究生導師。教學中重視教學改革與創新,將科技創新成果融入教學內容,把課堂教學與課外科技活動緊密結合,形成了獨特有效的教學風格,提高了學生的創新意識與創新能力,其《開展課外科技實踐活動培養學生創新意識與創新能力研究》教學研究項目獲湖北省教學成果一等獎。
他任機械工程系主任工作期間,注重團隊建設,帶領全系教職工以奮發有爲的進取精神、與時俱進的創新觀念、紮實工作的務實態度,在提高人才培養質量和學科專業建設上狠下功夫,先後被湖北省授予“省級重點學科”、“省級品牌專業”、“省級精品課程”、“省級實驗示範中心”、“省級教學團隊”稱號及“機械工程碩士學位授權學科建設點”。
他主持完成省級及以上教科研項目十余項,其中獲湖北省教學成果獎3項、湖北省重大科技成果6項,國家專利10項,發表論文40余篇,主編和參編教材及手冊6部,指導學生科技競賽和畢業設計獲省級獎20余項。主持完成的科研項目大多爲企業技術開發實際工程項目,其《中心偏差自適應軸承軸套並聯壓裝機》、《自動排管機》、《多功能展示車》等研究成果直接轉化並推廣應用于汽車制造生産中,已取得了數千萬元的經濟效益和良好的社會效益。
常治斌同志在提高人才培養質量和學科專業建設及爲汽車行業和地方經濟發展付出了智慧與汗水,作出了突出貢獻,诠釋了汽院人的忠誠與擔當。
常治斌同志退休後,仍不忘初心,繼續關心學:偷胤浇洕l展與科技進步,積極建言獻策出力。被聘爲湖北汽車工業學院教學督導組副組長、十堰市機械工程學會副理事長、市工業經濟咨詢委員會委員、市老科技工作者協會理事、湖北省機械工程學會理事。“莫道桑榆晚,爲霞尚滿天”,再譜人生新篇章。