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神一般的研究所!德国工业技术转化的2016报告_0

未知 2019-06-09 14:04

作为创新的国际标杆,德国弗劳恩霍夫协会一直是国际创新领域闪耀的大旗。2016年,弗劳恩霍夫协会下属的七个技术联盟69个研究所,完成了798项发明申请,为历史新高。每天弗劳恩霍夫就有2.5项专利申请,神一般的存在。

应用研究硕果累累

作为一个应用研究领导机构,弗劳恩霍夫在德国创新方面发挥着领导的作用。在2016年,弗劳恩霍夫总收入为21亿欧元,合同研究已经增至19亿欧元。在合同研究中,74%的收入来自经济界和公开资助研究项目的定向研究,增长6%。相对于应用需求的减少,定向研究更具有增长性。

通信与知识领域:2016年的研究成果有世界范围内的数字化音频播报和数字收音服务、大功率的小型放映机、数字眼镜的展示和传感、会议与电影的虚拟现实、歌剧院的3D音效。

运输技术领域:2016年的研究有物联网的遥测、实现像素大灯的光线不刺眼、经济型无人驾驶船技术、提高机舱空气质量、电池养护项目。

生产和服务领域:2016年的研究涉及3D组件的保护层、定制药品的生产技术、为中小企业开发机器人、小部件内部平滑处理技术、菜花收割技术、涡轮机制造的成本节约、激光处理小型机构件。

能源与原材料领域:2016年的研究成果有太阳能电池的技术转换、来自余热的水分子、利用秸秆的生物沼气、对稳定电网的正确诊断、海上风电钻子叶片轻量制造、水下能源存储。

其他健康和环境领域,也有各种斩获:其中硅技术研究所和硅酸盐研究所联合开发出带有集成传感器、可测量压力、温度的运动服装,令人耳目一新。

全新飞地:工业数字空间

新的物联网技术促进了海量数据的搜集,为了发现、搜集和利用数据宝藏,许多工业企业开始推行“数据湖”(Data Lake)战略。而弗劳恩霍夫集成电路研究所的低功耗广域(LPWA)网络技术MIOTY可以获得关于生产环境、流程和运行环境的数百万条传感器数据,然后通过机器学习等数据分析手段,将这些传感器和本地化数据用于物联网应用,从而创造新的商业模式,实现价值创造。

德国政府已经将“数字经济”作为德国的顶层战略,那么,这些数据,作为创新的原材料,到底是谁的?

神一般的研究所!德国工业技术转化的2016报告

图1:工业数据空间八大特征

对于数据归属问题,有效的解决方案就是建立工业数据空间。在德国联邦教研部资助下,2015年10月,弗劳恩霍夫启动工业数据空间计划,其核心特征是开放化、信任保护、规模化、分散化、数据归属、数据安全、数据管理、网络效应。为数字化服务和创新商业模式提供安全、自主的数据交换,2016年1月各方成立了工业数据空间协会,初始成员有42家,包括蒂森克虏伯、博世、舍弗勒、大众、拜耳、安联和REWE等。每个成员需要实现一种商业驱动用户案例。显然,数据在工业理念、规划和操控以及新产品、服务和商业模式开发中,都将发挥决定性作用。

在此基础上,弗劳恩霍夫还开发出了材料数据空间和医疗数据空间的概念,以完善工业流程的数字化。

会飞的是人才

为培养应用研究领域后备军,弗劳恩霍夫在MINT(数学、信息技术、自然科学和技术,类似于美国的STEM)教育链层面设立了诸多核心项目,从最初幼儿园年龄的“创新儿童竞赛”开始,经历小学、少年直至大学阶段,大学生可以在“加入”、“转速”和“联网”三个模块中选择,逐步进入更高学期。自2006年以来已经有2400个青少年参加了“弗劳恩霍夫人才学校”,“人才起飞”项目也迎来了第800名大学生。此外,弗劳恩霍夫智能分析和信息系统研究所还通过Roberta计划培养人才,2016年与谷歌展开合作,在全德国范围内启动“MINT编码计划”,将免费编程平台“Open Roberta”设置在德国学校和提供数字能力的学习地点。

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图2:贯穿教育链的弗劳恩霍夫MINT人才培养计划

大手笔,抢滩新电子

为发展半导体及微电子技术,德国政府启动了欧盟共同利益重点项目(IPCEI)(这一重大跨国项目旨在实现欧盟2020增长,每年各成员国可申请该项目,由“连接欧洲设施”计划则为项目提供资金),弗劳恩霍夫与莱布尼茨学会制定了德国微电子研发机构的相关战略。2017年4月德国成立德国微纳电子研究工厂(FMD),两家研究机构继续为FMD提供研发支持,德国教研部为此向弗劳恩霍夫投资巨额2.8亿欧元,而莱布尼茨投资7000万欧元。3.5亿欧元,难得的大手笔。

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图3:维纳电子工厂

微纳电子研究工厂将主要集中在四大领域:硅基技术、化合物半导体及特定基板、异质整合、设计检测及可靠性。上述领域的知识突破是重要应用领域的基础前提,也是德国及欧洲在国际竞争所必需的实力。参与项目的研究所将共同服务所有领域,这对微纳系统的研究、开发和示范加工非常重要,尤其是信息的获取和加工,信息技术和通讯或电力电子技术。德国微电子研究工厂将两家研究机构13个研究所2000多名科学人员,纳入新的虚拟平台下重新组织技术研发,也期望未来可以创造500个高质量的就业。

增速器:能力中心

2015年,弗劳恩霍夫开始推行能力中心,并成立三家示范能力中心,分别是可持续发展能力中心、电子系统能力中心和微纳电子功能集成能力中心。而在2016年,则启动了另外12家能力中心的建设,包括光子学中心、移动性系统中心、模拟与软件创新中心、智能生产中心等。

与美国科技创新集中在硅谷和各大高校类似,能力中心的选择也倾向于具有产业优势的地区。例如,卡尔蔡司所在地的耶拿被誉为“光之城”,光子学中心选址于此就是利用其区域产业优势,在光子学领域实现信息通讯技术、生产、汽车、航空航天、安全与防御的跨行业合作,加强耶拿大学、应用光学和精密机械研究所和产业界的合作,聚焦光纤激光器、高精度动态光学传感技术以及未来的投影与成像系统。

联网适应性生产中心的重点在于开发、系统引入和使用现代化的数字技术,用于工业4.0环境上的面向未来的产业生产系统和价值链。其研发模式为数字化与联网,主要领域为智能制造平台、大数据、自适应工艺链、工艺模拟及建模,从而实现完全联网的适应生产。

通过这些能力中心,弗劳恩霍夫将实现其研究优势的可持续发展,将高校与高校外研究工作有效结合,为参与研究、教学、培训、职业规划和后继人才培养、基础设施、创新和技术转让的各类合作伙伴提供可行的路线图。能力中心可以在经济各个层面对研究成果进行优化分析,创业企业和中小企业可以从研发中受益。

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图4:产业生态体系

从具体功能来看,弗劳恩霍夫的能力中心类似美国一些政府部门的技术转让中心,但并不限于转让,还支持中小企业创新,帮助其建立学徒、培训联系,与科学、经济和政界相关参与者制定共同的路线图。例如在柏林的数字化联网能力中心,就是为跨行业的系统研究和跨区域企业提供泛学科平台,加快企业数字化生产,实现工业4.0,在能力中心还设立4个转让中心。

后记

在各国加快创新研究投入的大背景下,弗劳恩霍夫协会也没闲着。2017年7月,成立了创新研究联盟,成为第八个技术联盟。

通过各种复杂的机构组合,弗劳恩霍夫建立了一个庞大而复杂的技术转化体系。这让观察者难免有气馁,因为这不是一两句话、一两个场景就可以描述完毕。然而,这也正是我们需要抖擞精神、一一辨析的时候。创新不是只有一条路,但急功近利的一招制胜,看上去也不是一个好招法。

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