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校企联合闯关,打破国外技术垄断,让建筑垃圾变身高端骨料——

创新,从“一”到“众”

□本报记者 李珂

南方路机骨料再生设备(受访者供图)

下午1点54分,记者走进位于泉州丰泽区的南方路机绿色建筑装备研究院实验区。正听着研究院产学研管理部主任董静萍讲团队、讲项目、讲那些熬过来的日子时,走廊传来急促的脚步声……

华侨大学机电学院教授杨建红到了。他快步走进来,径直站到一台被黄色围栏围住的设备前介绍道:“这就是核心装备,也是三年前的技术难关。”

这台建筑固废多模态智能分选装备,能从混杂垃圾中精准识别16种材质,把再生利用率从60%提升到95%以上。前不久,它刚获2024年度福建省科技进步奖三等奖。

我国每年产生建筑固废超20亿吨,“围城之困”曾长期无解。建筑固废多模态智能分选技术攻关的背后,是一场跨越18年的产学研接力。

杨建红教授与福建南方路面机械股份有限公司,从液压技术起步,到机制砂装备,再到固废智能分选,一路同行。国家知识产权局的《产业专利分析报告》显示,双方在自动分拣装置领域的知识产权保有量跻身全球前三。目前,双方团队累计联合申请专利98项,其中发明专利75项。

比这一串数字更动人的是杨建红反复说的一句话:“行业得有人,这帮年轻人就是。”

以智能分选破局

春日的阳光斜斜洒进研究院实验室,机器低鸣,夹杂着设备提示音。皮带机匀速运转,砖块、混凝土、塑料碎片缓缓流过,上方工业相机与光谱传感器同步闪烁,将物料的材质、形态转化为跳动的数据。

站在这台智能分选装备前,杨建红的思绪被拉回到2018年。那年德国国际工程机械展,国外企业的固废分选机器人精准抓取物料,他站在展台前挪不动步。彼时,欧美日垄断了核心技术,进口设备价格上千万元,国内建筑固废要靠工人蹲在传送带上分选。破碎后的固废物料混杂,制成的再生骨料只能用于垫路。

“必须自己干。”回国后,杨建红向南方路机提交了研发方案。作为企业首席技术顾问,他明白市场需求就是研发方向——低成本、高精度的国产装备。

这场攻坚战并非从零开始。2012年,杨建红深度参与南方路机V7干式制砂设备研发,那套国内首创的塔楼式制砂装备,解决了机制砂生产粗放、环保不达标的难题,被应用于港珠澳大桥建设。2018年,杨建红与南方路机联合团队凭此拿下福建省科技进步奖二等奖。(下转第四版)(上接第一版)

然而,从制砂到识别砂,真正的难关,才刚刚开始。

第一道坎是高光谱传感器,它是分选的“眼睛”,能捕捉物料光谱的细微差异。当时国内技术刚起步,进口传感器不仅贵,还极难适配。“有一款传感器理论参数完美,一到潮湿建筑垃圾场景,误差超30%。”杨建红说。

团队跑了10多家科研单位,对比上百种型号,在实验室搭建10多种湿度场景,连续半个月泡在车间记数据,最终筛出适配的国产传感器,并开始自研信号处理算法。

传感器过了,算法更难。建筑固废中,混凝土块、不规则碎石、塑料木材混在一起,单一视觉算法应付不来。团队提出“高光谱+3D视觉+红外识别”多模态融合方案,把材质、形态、温度整合成一个数据模型。没有现成算法可参考,工程师通宵查文献,一行行反复调代码,迭代算法超100次。“最难的是调不规则物料的抓取精度,一个参数不对,一天白干。”杨建红回忆道。

3年攻坚,这套装备终获突破:重载分选效率达2360次/小时,识别精度超98%,能精准识别16种材质。该装备可减少人力成本、降低能耗12%、提升毛利率5%至8%,在源头将60%的建筑垃圾再生为砂石骨料,再生骨料市场售价50~120元/吨。

技术的价值,很快在市场中得到验证。2022至2024年,建筑固废多模态智能识别、精细分选及精品骨料再生装备产业化开发项目累计新增销售额7.64亿元。

杨建红拿起一罐再生骨料,对着光看了看:“过去说建筑垃圾是‘放错位置的资源’,现在我们用技术提高了它的价值。”

十八年双向奔赴

华侨大学与南方路机这场合作,起点在2008年。

那年,省科技厅在液压传动技术领域设立省科技重大专项,立项经费1200万元,华侨大学与南方路机均为该项目合作单位。彼时,南方路机刚获批博士后科研工作站,急需液压技术打破国外垄断,杨建红正是深耕液压的青年骨干,一心想把理论研究转化为工程成果。

“省科技厅牵线,一谈就合。”南方路机研究院院长助理张宝裕回忆道,政府搭台、校企牵手,一场跨越近20年的合作就此拉开。

2011年,杨建红以博士后身份进站,出站后没走,留在南方路机担任首席技术顾问,从此开启“高校教授+企业顾问”双栖模式:一半时间在课堂,一半时间在车间。

“在课堂上是老师,在车间里是学生,两边都让我成长。”杨建红的“战场”从液压扩展到机制砂、固废分选、智能检测等领域。南方路机的产品线,也从他初入时的沥青搅拌设备,迭代到V7干式制砂机、固废智能分选装备,再到移动式破碎高端装备。

在研究院样品区,一排玻璃罐装着不同粒度的机制砂石、再生骨料。杨建红拿起一罐:“这罐砂的质量检测技术,是我们联合研发的,以前人工检测要1小时,现在机器视觉只需10分钟,精度更高,数据实时上传。”

这项技术背后站着一名年轻人——华侨大学研究生黄斐智。2022年,他进入南方路机研究生工作站实习,把企业需求转化为科研课题、做成毕业论文,攻克了机器视觉在线检测难题。毕业后,他正式入职南方路机,如今已是中铝国际西芒杜铁矿日照港项目的核心技术员。

18年间,校企合作模式越走越宽。从杨建红受聘首席技术顾问,到共建研究生工作站,再到联合培养博士后、签订横向课题、推动专利转让、联合申报项目,一步步走向深度融合。双方累计合作省部级项目9项,获省科技进步奖5项;联合开发重大装备实现经济效益近10亿元;相关技术和装备在共建“一带一路”国家和地区持续拓展,并逐步向全球市场推广。

国家知识产权局学术委员会编制的《产业专利分析报告》显示:这支校企联合技术团队在垃圾处理与利用领域的知识产权保有量,进入全球前三。在自动分拣装置这一核心分支,华侨大学申请了专利17项、南方路机16项。

技术突破之后,校企合作不断深化。2022年,南方路机成立研究院,杨建红任院长,构建起公司一级研发体系。2023年,公司获批国家企业技术中心。

这支队伍正青春

下午的阳光斜斜洒在操作台上。杨建红站到设备屏幕前,指着跳动的曲线和学生聊起了参数调试,实验台前,两名研究生埋头核对数据。没有会议桌、没有议程,聊到哪儿,技术的火花就冒到哪儿。

这是杨建红最熟悉的场景。“问题不是在会议室里解决的,而是在设备前、数据里、工地上,在我和年轻人的思维碰撞中。”

18年间,校企双方带出了一支队伍:15届联合培养研究生、8名博士后、22名硕士以上工程师。近3年,每年进入公司研究生站的学生基本保持在10人左右,团队平均年龄不到35岁。

“培养模式很简单,研一学理论,研二进企业做课题。”董静萍介绍,校内导师管学术,企业导师管实战。“毕业论文直接从生产一线‘长’出来,毕业时既能写论文,又能解决问题。”

黄斐智告诉记者,在南方路机这几年,最大的收获不是技术本身,而是“知道技术是为了解决什么问题”。

2022届联合培养研究生杨宇轩,入职4年,参与了多个核心项目;博士后房怀英专业研究集料加工中圆锥破碎装备关键技术及产业化;博士后林继铭专攻渣土高值化应用智能成套装备关键技术开发及产业化项目。人一批批来,一批批走,有的留在企业成了骨干,有的回高校带学生。杨建红说:“重要的是,他们都留在了行业里。”

人才接力的背后,是学校的制度托底。近年来,华侨大学修订《科技成果转化管理办法》,让职务科技成果赋权改革,允许科研团队以“先使用后付费”“赋权+转让+约定收益”等方式转化成果,收益的80%归团队。杨建红说,这条政策让他们敢接大项目,敢投入长周期研发。

“十四五”以来,华侨大学转化专利283件,金额1767万元。2025年,学校获批福建省科技成果“先使用后付费”或“赋权+转让+约定收益”模式探索第一批单位;获批成立省高校知识产权运营中心,在南安设分中心,常态化对接企业。杨建红团队与南方路机的合作,正好落在这套机制里:今年揭榜挂帅项目转让10多件专利,收益按学校管理办法执行,钱再投入研发。

杨建红站在操作台边,看着围在屏幕前的年轻人,没再往前凑。他转身往外走,随口说了句:“这帮年轻人,就是行业的人。”


记者手记

破界,从一线来

从2008年到2026年,从液压技术到固废智能分选,从一个人到一支队伍,杨建红与南方路机的故事,是一场持续的破界。

当前,教育、科技、人才一体发展的紧迫性日益凸显。2026年政府工作报告明确提出,建立健全一体推进的协调机制,强化规划衔接、政策协同、资源统筹、评价联动。

破界的路径,往往从打破围墙开始。当高校的科研力与企业的市场力深度耦合,当“先使用后付费”“赋权+转让+约定收益”等机制落地,创新的堵点便被打通。这正是政府工作报告“完善人才培养与经济社会发展需要适配机制”的生动注脚。

当前,福建正加快高水平科技自立自强,建设国家战略人才力量。从打破国外垄断,到服务港珠澳大桥建设,再到助力实现“双碳”目标,都在追问:创新驱动发展的根基在哪里?

杨建红团队的实践给出了一种回答:打通人才结构与产业需求错位、评价机制尚待完善等堵点,培养更多“破界者”。

推动教育、科技、人才一体发展,须在机制创新上破题,在一线实践中生根。当更多科研团队走出实验室、走进生产线,破界的路,就在脚下。

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