“從基礎研究到成果產業化，至少要翻越理論驗證、中試、資金投入、國際市場競爭四座大山。”清華大學河北中試基地負責人曹建國說，“對科研人員來說，每一座大山都困難重重，能成功者鳳毛麟角。”

但張躍明翻越了這四座大山。他從源頭創新的工業機器人RV減速器技術打破了日本的壟斷，并以此技術合作在北京亦莊開發區和河北石家莊建廠，每年可以生產世界上最頂尖的工業機器人RV減速器8萬套，產品供不應求。

打破國外技術壟斷，助力國產工業機器人走向高端

工業機器人的RV減速器，對制造業來說，相當于手機、電腦的芯片，其核心技術和全球90%的市場一直被日本壟斷。當前國產機器人使用的RV減速器大量從日本進口，中國制造業要轉型升級，必須要解決這個“卡脖子”的技術難題。

“生產廠區就是我的實驗室，這些RV減速器樣品都是根據我們自主研發的原創技術生產出來的。亦莊廠區的生產規模已實現年產3萬臺。”噪音嘈雜，張躍明指著展示臺上一堆閃閃發光的軸承大聲說。

“減速器是工業機器人的核心功能部件。打個比方，把工業機器人當成人的手臂來看，減速器就相當于手臂的關節，這個關節主要決定了工業機器人手臂擺動的精度，使用時間長后其磨損會影響工業機器人的使用壽命。世界上高精度機器人傳動多采用RV減速器，一臺工業機器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6臺RV減速器，減速器占到工業機器人總成本的30%以上。”張躍明介紹。

“國產RV減速器的質量跟日本產品存在差距，主要是精度保持性不行；還容易磨損，影響使用壽命，大多只供中、低端工業機器人使用。更無奈的是，日本企業出售給ABB、發那科等四大機器人公司的減速器價格是給我國企業價格的一半甚至更低；國內廠商拿貨還要被迫接受3至6個月的漫長等待供貨期。”張躍明告訴記者，“我現在的主要工作，就是要打破日本人的壟斷，助力國產工業機器人走向高端市場，助力中國制造業轉型升級。”

突破制造業“卡脖子”技術，需要源頭上的基礎理論創新

1997年，32歲的張躍明從清華大學精密儀器與機械學系博士畢業，進入北京工業大學做博士后，長期從事機械設計及理論的基礎研究。

2015年，張躍明爭取到北京市科委的科研項目“RV減速器產業化開發”，拿到200萬元的科研經費，研發“機器人關節RV減速器制造工藝”技術。他花了1000多個日夜，建立了一個齒輪修形技術模型，解決了齒輪磨損問題，最終掌握了“機器人關節RV減速器設計及制造工藝”核心技術。

“我國制造業還有很多‘卡脖子’技術，很多核心部件依賴進口，這些問題的解決，需要像RV減速器一樣，從源頭上進行基礎理論創新。比如，高端機械產品使用的軸承，80%都靠進口。這導致國內機床公司大多不賺錢，甚至連續虧損，錢都讓國外公司賺了。”張躍明說。

從基礎研究論文到成果產業化，需要優化創新創業生態環境

張躍明遇到的第一座“大山”就是要驗證技術理論。

一個偶然的機會，讓張躍明看到解決這個難題的曙光：有一家意大利的高端機床廠想到中國來開拓市場，他們的負責人正好與張躍明認識。張躍明跟他們談合作，先讓對方幫忙把樣品加工出來，這也正好驗證他們機床的性能，對方同意了。

張躍明和他的團隊最終去意大利把工業機器人的RV減速器樣品加工出來，驗證了他的理論成果完全正確。樣品送到國家的權威檢測中心，在精度保持性和使用壽命等多個指標性能上，比日本最先進的產品還要好。

有了樣品，張躍明實現了從基礎理論到產品的飛躍，接下來他遇到第二座“大山”：中試環節。

2017年10月20日，張躍明代表學校和石家莊的企業簽訂了合同，并合作在北京亦莊開發區投資2億多元建廠，買了機床，用于國產機器人RV減速器產業化生產。

張躍明團隊的中試環節比較順利，但很快他們就遇到了新的問題——科技成果轉化政策障礙。缺乏資金持續支持擴大生產規模，是很多創新產品市場化難以翻越的第三座“大山”。

幸運的是，亦莊國投和京城控股給張躍明的團隊拋來投資橄欖枝。現在，應用張躍明創新技術的石家莊新廠已經建立，年產規模5萬套，RV減速器國產化之路正在迅速鋪開，中國企業正在大步向前追趕日本的壟斷企業。

國際市場競爭則是他們接下來需要翻越的更高一座“大山”了。

編輯：jq