電氣數位化設計技術國家地方聯合工程實驗室主任戴瑜興:孜孜求索顯...

2020-12-10 浙江在線

 【人物名片】

  戴瑜興,中共黨員,博士,國家二級教授,博士生導師,學科帶頭人,享受國務院政府津貼專家,電氣數位化設計技術國家地方聯合工程實驗室主任,自1978年以來,一直從事教學和科研工作。主持國家重大科技專項課題等國家和省部級科研項目20餘項;在大功率特種電源、數控多線切割技術等研究領域取得了一系列重要成果,獲授權發明專利87項,發表論文200餘篇,參與制定國家標準6項,近年來作為第一完成人榮獲包括教育部一等獎和湖南省一等獎在內的省部級科技進步獎共11項,榮獲中國專利獎優秀獎2項,榮獲第十屆「發明創業獎」特等獎,並授予「當代發明家」榮譽稱號。

  見到戴瑜興教授是在溫州大學的辦公室,今年已是花甲之年的他仍然精力充沛,精神矍鑠,一談起科研工作便神採熠熠,眼神透著「勇攀高峰、攻堅必勝」的信心。

  戴瑜興教授自1978年以來一直從事電氣信息技術領域的教學和科研工作,在企業眼中,他是一個「真正能解決實際問題,為企業創造經濟效益」的科技專家,是他們眼中真正的「科技英雄」;在湖南大學和溫州大學等高校的學子心中,他是一名「學為人師,行為世範」,真正沉浸在教育和科研工作裡的師者。「繁霜儘是心頭血,灑向千峰秋葉丹」,正是戴瑜興教授的人生寫照。

  深耕細作  20年堅持攻關終趕超國際先進技術

  目前在全球範圍內,80%以上的國際貨物通過海運完成,我國更是高達90%以上。按貨物吞吐量計算,世界十大港口中有七個在中國,2018年寧波-舟山港貨物吞吐量再超10億噸,繼續保持世界唯一的超10億噸超級大港地位,連續10年位居世界第一。

  但是,「長期以來,很多船在停港靠岸裝卸貨期間,要靠自身發電來維持用電,不僅油耗大,而且會造成噪音汙染、空氣汙染,像青島等旅遊城市,只要是重大節日,就需要把港口關閉。而上海、深圳、香港等港口城市大氣源解析研究顯示,船舶港口排放已成為重要的排放源之一」,戴瑜興說,二十多年來,他一直關注港口高能耗和高汙染問題。

  這是一個國際性的難題。美歐等發達國家以立法方式要求予以解決,國際工程界亦試圖用「電源裝備」來解決港口與船廠落後的供電技術。由於國內外電制的差異,我國須通過變流技術實現供電需求。但是,超大功率變流技術難度極大,其中多變流器並聯環流抑制、多模塊串聯控制、同步無縫切換等方面,均面臨著技術挑戰。

  為了全面攻克這些技術難題,解決港口高耗能、高汙染的現狀,在國家相關項目的支持下,戴瑜興教授帶領產學研團隊,在這個領域精耕細作20年,終於實現了港口與船廠特種變流電源裝備研製的全面突破。

  「原本停港輪船是自己發電,現在我們給輪船提供電力,這樣輪船就能熄火,不僅節能,還不會產生噪音。」以一艘1.5萬噸的客滾輪船為例,該技術一年可節能30%。目前相關成果已成功應用於我國主要船廠及寧波港等場所,效果顯著。而由戴瑜興領銜完成的「海岸工程兆瓦級特種變流電源關鍵技術及應用」成果也喜獲國家教育部科學技術進步獎一等獎。 

  不僅如此,在該領域科研奮鬥20年來,戴瑜興團隊獲發明專利等智慧財產權31項,發表論文100餘篇,參與制定了《靜止式岸電裝置》等國家標準,與合作企業共同創建了兆瓦級特種電源設計、製造和測試體系,先後通過科技成果鑑定15項,鑑定委員會認為各項成果「整體技術為國際先進水平」。作為第一完成人,相關成果分別獲湖南省科技進步獎二等獎1項,教育部科技進步獎二等獎2項、一等獎1項,且先後實現了溫州大學教育部科研成果獎二等獎和一等獎零的突破。

  而這些,僅僅是戴瑜興教授所主持的科研成果的一小部分。

  全力以赴  近年來為企業創造經濟效益數十億

  「科研到最關鍵處,幾天不睡覺都是常事」,今年已經63歲的戴瑜興教授一談起科研來,就神情高昂、精神煥發起來。

  高精度數控多線切割工具機的研發是戴瑜興教授科研生涯中一個重要突破。

  多線切割是實現精密高效切片的創新性工藝,多線切割工具機是電子器件製造產業鏈中的關鍵裝備,廣泛應用於磁性材料、人工合成水晶、藍寶石、單晶矽、多晶矽等硬脆材料的切片加工領域。多線切割機屬於高檔精密數控工具機,製造難度大,曾長期被瑞士、日本少數發達國家壟斷,我國必須突破多線切割核心技術瓶頸,打破這一局面。

  早在十三年之前,如何攻克這個難題困擾了戴瑜興教授長達兩年之久。他和他的博士研究生組成的核心課題組根扎到湖南宇晶機器股份有限公司裡,幾乎將全部的時間和精力都付出給這個項目,一到寒暑假,戴瑜興教授更是住進了企業,成為一名特殊身份的「工人」。

  工作時和企業的工程師、工人師傅一起研究調試,討論技術方案。看到大學教授、博士生、碩士生和自己真誠相待、虛心請教,企業的工程技術人員乃至工人師傅也紛紛出主意想辦法。來自於一線工人和技術人員的幫助和啟發,戴瑜興獲得了制勝的「法寶」。

  與企業工程技術人員討論產品安全設計

  兩年後,一款可全面實現對半導體材料及各種硬脆材料切割加工的高精度數控多線切割工具機問世,其核心原創技術———高精度高速低耗切割控制關鍵技術及高檔數控多線切割工具機,解決了長期以來我國半導體材料切割加工的瓶頸,填補了我國在製造此類設備上的空白,其技術性能優於國外同類產品,打破了過去國外設備長期壟斷國內市場的局面。該產品一經推出,國內便有十餘家企業訂購了該產品,而且使用效果非常理想,而價格僅為日本同類產品的50%、瑞士同類產品的30%-40%。一家號稱「訂單排隊」的外國公司,得知我國自主研製的產品問世,立刻宣布將出口到中國的工具機價格下調了30%。

  正是這個突破和後續的電子器件基片加工專用多線切割裝備系列化研製與產業化,讓湖南宇晶機器股份有限公司在業界名聲大作,並一躍成為高端切割研磨裝備製造領域的龍頭企業和上市公司,產品的國內市場佔有率超過30%,銷售額飛漲,僅在2016-2018年,累計新增銷售額超過11億元。

  在數控多線切割技術領域,戴瑜興教授率領的產學研團隊已佔領了高點,系列成果分別榮獲中國機械工業科技進步獎一等獎、湖南省科技進步獎一等獎等多項獎項。戴瑜興教授和他的團隊也成為業界的「名人」。許多公司期盼與他開展產學研合作,戴瑜興教授也一邊教學一邊紮根於企業,為企業解決實際難題。

  前述兆瓦級特種電源技術的推廣應用,亦為青島創統、廣東志成冠軍、深圳匯川等合作企業創造了顯著的經濟效益,僅在2016-2018年,累計為企業新增銷售額近30億元。

  「能夠為企業創造價值,為社會經濟發展貢獻自己的力量,是我們科研工作者的使命」,戴瑜興教授平靜地說。

  務實創新  帶領溫大電氣工程學科進入省一流學科梯隊

  在來到溫州之前,戴瑜興教授在湖南大學已經有完整的科研團隊和漂亮的成果。但是在多次與樂清電器企業合作中,溫州人的創業精神和勤奮打動了他。他喜歡溫州奮勇向前的奮鬥精神,喜歡溫州人務實創新的拼搏本質。2011年,通過全球招聘,他來到溫州大學,也帶領溫州大學電氣工程學科飛速發展。

  2010年才開始招生的溫州大學電氣工程學科,在戴瑜興教授的帶領下,在2012年便獲批「電氣工程」浙江省重點學科,在2013年獲批「電氣數位化設計技術浙江省工程實驗室」,在2014年獲批「機械工業用戶側光伏微網工程中心」,在2015年獲批「電氣數位化設計技術國家地方聯合工程實驗室」,實現了溫州大學國家級科技創新平臺零的突破,在2016年獲批「電氣工程」浙江省一流學科,又在2018年獲批「電氣工程」學科碩士點。

  「學科建設必須依託科研平臺,一座城市的經濟發展也離不開科技創新平臺。」由溫州大學重點支持,以戴瑜興教授領銜申報的「電氣數位化設計技術國家地方聯合工程實驗室」,得到國家發改委的正式批准,成為溫州首個國家地方聯合工程實驗室。

  溫州大學首個國家地方聯合工程實驗室著重圍繞特源技術、分布式能源系統數位化技術及裝備製造等方面開展創新研究及推廣應用;以工程實驗室科研團隊及其在合作企業創建的科研基地研發力量為基礎,打造電氣數位化尤其是數位化新能源電氣裝備國際一流的研發和成果轉化平臺,為浙江省乃至全國電氣數位化開發提供理論支撐及技術保障。在2018年浙江省發改委對省內73家工程實驗室(研究中心)的評估中,工程實驗室榮獲「優秀」。

  工程實驗室由戴瑜興教授任主任,溫州大學副校長薛偉教授任管理委員會主任委員。工程實驗室特聘請羅安院士擔任學術委員會主任委員,歐陽曉平院士、楊華勇院士、薛禹勝院士任副主任委員。

  戴瑜興教授作學術報告

  平地一聲雷,一步一腳印。工程實驗室科研團隊在戴瑜興教授帶領下,始終專注領域內的技術前沿,圍繞國家的重大戰略需求,持續突破關鍵核心技術,將科研基地建立在企業,注重科研成果落地,在海島/岸基特種電源技術領域取得了一系列重要成果,顯著地提升工程實驗室乃至溫州大學的知名度和社會影響力。

  工程實驗室特別注重發明專利成果的轉化。2017年,發明專利「變流器限流保護系統控制裝置及其限流控制方法」榮獲溫州大學首個中國專利優秀獎。發明專利「用於兆瓦級逆變系統的極值優化自整定數字PID控制方法」轉讓給廣東志成冠軍集團公司之後,於2018年榮獲中國專利優秀獎。發明專利「一種緊耦合LLC諧振變壓器」轉讓給深圳匯川技術股份有限公司之後,於2018年榮獲中國專利優秀獎。

  戴瑜興教授在第十九屆中國專利優秀獎頒獎大會上

  說起未來的發展和規劃,戴瑜興教授說:「一是作為學科帶頭人,在溫州大學努力創建博士點單位的關鍵時期,力爭『電氣工程』成為博士點的學科,重點培養青年學科帶頭人2-4人;二是作為工程實驗室主任,以國地聯合工程實驗室科技創新平臺為依託,打造電氣數位化技術的研發與成果轉化平臺,創造學校目前急需突破的標誌性項目和重大成果,來支撐博士點創建、學科建設、學校發展;三是以第一完成人,爭取新增省部級的科研成果一等獎和國家科技獎項。」

  崇德向善  以培養人才和提攜後學為己任

  「青年是祖國的前途、民族的希望、創新的未來。青年一代有理想、有本領、有擔當,科技就有前途,創新就有希望」,習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上說過的這句話,戴瑜興教授記在心裡,也一直在以行動培養和愛護青年。

  從教41年,他已經培養了博士20名、碩士150餘名,並結合產學研合作項目,為企業培養了200餘名高級工程技術人才。目前指導在讀博士研究生和在讀全日制碩士研究生有10人。如今他培養的這些人才大多已成為高校、科研院所的學術帶頭人和企業領軍人才,在各自的工作崗位上發揮著重要作用。

  戴瑜興教授與指導的碩士研究生畢業合影

  湖南大學和溫州大學的學生在談起戴瑜興教授時,對戴瑜興教授「提攜後學,為他們提供充分的學習和科研平臺」充滿了感激,更對他的「埋頭科研,不圖回報」的科研精神心生感動。

  戴瑜興教授也多次在溫州大學對新引進的青年博士教師說,要懂得「吃虧是福,多幹活是福」,要「理想遠大,目標明確」,要有「堅定必勝信念,不達目標不罷休」的恆心毅力,在與企業合作時,更要學會「同企業建立長期穩定的團隊合作關係」。

  對於戴瑜興教授來說,科研成就的取得是「智慧+汗水+委屈」,要把名利、回報全拋開,才能把科研做好,科研是很純粹的,是沒有技巧的,是靠汗水拼出來的,是一步一步堅韌不拔朝著目標努力奮鬥出來的,更是扎紮實實解決企業實際難題做出來的。

  至於埋頭做科研工作的動力,他則表示「是國家培養了我,更是國家的經濟社會發展給了我們發展的平臺,對於我們這代人來說,努力工作的目的是報效祖國。國家培養我們不容易,沒有理由不努力工作,沒有理由不拼命工作」。

  採訪接近尾聲時候,戴瑜興教授說:「雖然在多年的教學和科研中,我取得了一些成果,也因為這些成果獲得了成就感,但是我最開心的事情還是沉浸在科研裡的時候,尤其是做100實驗都失敗,卻在第101次成功的時候。」為了這種快樂,戴瑜興教授打算在這個領域繼續奮鬥:生命不息,學習不停,拼搏不止!

  而我們的時代正需要戴瑜興教授這樣追求真理、勇攀高峰,勇於創新、嚴謹求實,在科學前沿孜孜求索,在重大科技領域不斷取得突破的具有家國情懷的教育科研工作者。

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