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张勤俭:以科研贡献社会的杰出青年科学家
发布时间:2019-4-16  作者:杨 霖 陈代保  来源:《中国高新科技》杂志社  浏览量:1944
2001年9月的一天,山东大学艾兴院士找他谈话,希望他能留在山东大学工作,而他婉言谢绝了,他希望能先到企业去锻炼一下,了解企业和行业的真正需求,让科研落到实处,实现“以科研贡献社会”的理想,因此他来到了2000年就转制为企业的北京市电加工研究所。他就是当时山东大学机械制造及其自动专业博士毕业生张勤俭。


2001年9月的一天,山东大学艾兴院士找他谈话,希望他能留在山东大学工作,而他婉言谢绝了,他希望能先到企业去锻炼一下,了解企业和行业的真正需求,让科研落到实处,实现“以科研贡献社会”的理想,因此他来到了2000年就转制为企业的北京市电加工研究所。他就是当时山东大学机械制造及其自动专业博士毕业生张勤俭。

深耕超硬材料特种加工技术,令世界赞叹

2001年10月,张勤俭博士来到北京市电加工研究所,不久便担任了北京市精密特种加工技术研究中心副主任,全权负责聚晶金刚石复合片加工技术的研发工作,那时候北京市电加工研究所刚刚成为美国GE公司聚晶金刚石产品的海外生产加工基地,困难重重。

张勤俭博士将自己学到的理论知识与聚晶金刚石加工技术相结合,他创造性地将人工神经网络和灰色关联分析理论应用于聚晶金刚石电火花磨削实验研究之中,建立了聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削的变形方程,加工误差从以前的0。1mm降至0。02mm,加工效率提高1。5倍,对提高行业的整体水平发挥了重要的作用。他首次采用计算机仿真技术对聚晶金刚石精密研磨的运动轨迹进行了动态模拟和速度分析,优化了工艺参数,研磨效率是传统研磨机的16倍,创造了聚晶金刚石精密加工领域新的里程碑。

张勤俭博士就读的专业是机械制造及其自动化,对软件方面的涉猎较少,但聚晶金刚石的种类非常多、加工后的质量差别很大,不同种类、不同质量的产品售价差异很大,最开始对其分类都采用人工的方式,张勤俭博士针对分类难和检测效率低、出错率高的问题,自学软件开发技术,在很短的时间里就开发成功了“聚晶金刚石复合片分类系统”、“聚晶金刚石厚度检测系统”和“聚晶金刚石平面度检测系统”3个软件,实现了聚晶金刚石复合片分类和检测的自动化。他开发的这3个软件已经使用了十几年,至今仍在生产过程中发挥着巨大作用。

他的创新思想和理念保证了北京市电加工研究所在聚晶金刚石加工领域的国际领先地位。因此他于2005年和2006年分别获得了全国性的机械工业综合性科技奖项中国机械工业科学技术奖二等奖和北京市科学技术奖二等奖。另外,2006年他还获得了北京市优秀青年知识分子和北京市优秀青年工程师的荣誉称号。

他的工作表现也得到了美国GE公司的认可和赞赏,这使得北京市电加工研究所和GE公司成为长期稳定的密切合作伙伴,北京市电加工研究所也成为美国GE公司唯一的海外聚晶金刚石加工基地。


志存高远 责任为先

“我们做工科的,科研的最终目的不是为了写论文、评职称,而是为了研制出可以造福人类的产品”。这时已经成为知名的机械制造专家和大学教授的张勤俭,又一次表现出了他的“务实”情结。

作为一名教授,他非常希望能为提升中国高铁的核心技术做些事情。他负责研发的高速列车车轴材料超声挤压强化技术,开创了超声加工技术在高铁领域应用的先河,该技术使得工件表面的表面残余压应力提高了二十几倍,大幅度提高了高速列车车轴的疲劳性能,是中国高铁领域的一次重大工艺革新,该成果已经被中国高铁的领军企业中车长春轨道客车股份有限公司采纳和应用。

他研发的大孔径金刚石拉拔模具已经被美国的客户采用,他为世界最大的精密铜管生产企业金龙精密铜管集团股份有限公司研发了高耐磨性的聚晶金刚石挤压模,使用寿命是硬质合金挤压模的100倍,实现了精密铜管拉拔领域的一个技术飞跃。他主持研发的齿轮齿面超声挤压强化装置是齿轮加工领域的重大创新,该成果已经被应用于深圳市同川科技有限公司的齿轮生产过程。他提出了“激光+超声”复合加工的新模式,研发出一套适用于直径为0.01mm的集成电路精密引线模具的超声加工机床,有效提高了拉丝模的制造水平和加工精度,为业界树立了标杆。

作为在工业领域做出卓越贡献的著名专家,张勤俭教授还非常关注食品、药品安全和人类的健康。他针对食品及医疗行业压缩空气中含有油雾和水雾的问题,提出了采用超声凝聚技术去除大部分油雾和水雾的思路。在科研过程中,他克服了种种困难,通过大量的仿真和实验研究证明,该技术对油雾和水雾的凝聚效率达到了71.2%,为提高食品、药品的安全性做出了突出的贡献。

善于做成功的伯乐

“我不是千里马,但是伯乐”,这是张勤俭教授引以为傲的事情。

作为一名北京交通大学机械制造及其自动化学科建设责任教授,他深深地知道,“四大家族(ABB、库卡、发那科、安川)”垄断了中国工业机器人市场。“如何实现机器人核心技术的国产化?”这个问题,他反复考虑,夜不能寐。

正在他忧虑的时候,在清华大学出站的博士后曹宇男来到了北京交通大学。但曹宇男一来北京交大,就参与了一个钢轨打磨的项目,这并没有发挥他的优势,他的专业是工业机器人。当钢轨打磨项目组解散的时候,张勤俭教授第一时间找到曹宇男老师,希望他能研发具有自主知识产权的国产机器人,曹宇男老师欣然答应了,因为机器人一直是他的最爱。第一步总是很艰难的,为了争取项目,张勤俭教授陪同曹宇男老师去江苏张家港答辩,他们的项目打动了评委,很快就获得了100万元的资助,在一年内就研发出了国内第一款真正的完全自主化机器人控制器产品。在张勤俭教授的大力支持和推动下,曹宇男老师创立了北京艾利特科技有限公司和苏州艾利特机器人有限公司,并获得了7000万元的融资,在苏州建立了1万平米的机器人产业化基地。2018年该企业荣获了中国创新创业大赛制造业初创组冠军、中国国际机器人年度评选金手指奖、第四届中国机器人峰会路演大赛一等奖等荣誉。曹宇男老师也被评为第四届恰佩克奖“杰出创业者奖”,该奖项致力于做机器人行业发展的见证者,打造机器人行业的“诺贝尔”。另外,曹宇男老师还获得了苏州工业园区创业领军人才奖。可以说,张勤俭教授的大力支持和推动不但提升了中国机器人的整体水平,也改变了中国的机器人领域的格局。

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