打磨精度 亦磨匠心

广东工会
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走进佛山大学机电工程与自动化学院的实验室,阳光透过窗户洒在摆放整齐的实验设备上,广东省劳动模范,佛山大学学术委员会副主任、二级教授张心明身着白大褂,正专注地指导学生进行实验操作。过去30余年,他始终奋战在教学和科研的最前沿,穿梭于实验室与生产车间,攻克诸多技术难题,用行动诠释如何让中国制造既有精度又有温度。

张心明。全媒体记者黄细英/摄

技术革新让“中国智造”咖啡机走向世界

当下,咖啡文化在全球盛行。数据显示,全球近八成的咖啡机出自中国,每三台出口的咖啡机中就有一台是“佛山造”。这一辉煌成就的背后,离不开张心明及其团队的不懈努力。

自2013年成为第一批广东省企业科技特派员后,张心明便带领团队一头扎进佛山企业的实际需求中。传统咖啡机在咖啡萃取、温度控制和研磨粒度等方面存在许多技术瓶颈,这些问题如同一块块巨石,横亘在咖啡机产业升级的道路上。

“要突破这些难题,就必须深入企业,了解他们最迫切的需求。”张心明回忆道。于是,他和团队成员频繁穿梭于企业车间与实验室之间,与企业技术人员深入交流,反复试验。

在研发咖啡机的核心萃取系统时,团队遇到一个棘手的问题:水流容易从咖啡粉边缘“偷跑”,导致萃取不均匀,有时味道过浓,有时又过淡。团队尝试了上百种方案,一度陷入困惑。然而在一次偶然的实验中,他们发现,当冲煮头微微倾斜一定角度并配合特定的频率振动时,水流会像螺旋一样自然包裹住咖啡粉,水就不再从边缘溜走。基于此现象,团队重新设计内部结构,通过精密计算水流路径和动态调节压力,最终让每粒咖啡粉都能被均匀浸润。在设计咖啡研磨的刀具方面,张心明带领团队通过采用特殊的刀具角度、涂层以及研磨流道,确保了咖啡粉粒度大小的一致性和均匀性,从另一个维度保障了咖啡萃取的稳定性。

经过无数个日夜的努力,团队终于研发出多项国际领先的咖啡制备关键技术,包括多元热流浸渍萃取调控技术、咖啡多组分萃取温度精确调控匹配技术和高粒度均匀性的咖啡颗粒研磨技术。这些技术应用到产业中后,帮助企业生产出咖啡风味更好,更耐用的高端咖啡机,减少了原料浪费,还推动了智能化升级。目前,这些项目成果已广泛应用于多家国内外知名品牌产品上,近三年累计销售1300余万台,并获得多项国家发明专利和行业标准,让中国制造的咖啡机在国际市场上拥有了独特竞争力。

除了咖啡制备关键技术,张心明还先后攻克多个技术难点,为航空航天、国防以及地方企业解决了重大难题。他牵头获批了“深海养殖装备智能化研发与产业化”项目。在项目推进过程中,他带领团队克服重重困难,成功让我国深、远海抗台风的养殖实现重大突破,为我国沿海渔业的可持续发展开辟了新路径。

三尺讲台连接着万亿产业集群

张心明深知产学研结合对于科技创新和人才培养的重要性。自2009年起,他便与多家企业展开深度合作。企业在生产过程中遇到的技术难题,都会第一时间向他和他的团队寻求帮助。而他则凭借学校多学科人才汇聚的优势,为企业提供全方位的支持和帮助。这种合作模式不仅解决了企业的实际问题,还拓宽了科研团队的研究范围,实现校企双方的互利共赢。

“从实验室到车间,与企业的深度合作教会我:真正的技术突破需要理论认知与实践触觉的共振。我的角色是把企业的工程应用中的痛点凝练成科学问题,再将实验室成果转化为车间里的解决方案。”张心明如是说。

多年的教学科研生涯,让张心明对教育有了深刻感悟:“教育并非知识的单向灌输,而是点燃工程师精神的火种。”他将科研经验融入课堂,自主开发大口径光学反射镜精密研磨抛光等多项实验设备。

在一次实验课上,一名研究生在镜面抛光时发现新型超声振动算法,张心明坚持让其完成整个制造流程。后来该学生在论文致谢中写道:“导师教会我们,创新不是投机取巧,而是脚踏实地走完从图纸到成品的最后一毫米。”

作为博士生导师,张心明注重培养学生的创新思维和实践能力。他鼓励学生大胆质疑、勇于探索,在科研的道路上不断追求卓越。在他的悉心指导下,许多学生都取得优异的成绩,成为各自领域的佼佼者。

张心明深知,三尺讲台连接着万亿产业集群,每个精密零件的设计都关乎“中国智造”的成色。他将继续在实验室搭建“问题熔炉”,让企业的技术痛点在学生的研究课题中共同解决;在车间开设“移动课堂”,带领学生在调试生产线旁验证算法;在产学研之间修筑“双向通道”,把企业的现实需求转化为科研命题,将创新成果变成新质生产力,为中国智造的发展贡献更多力量。

【我的劳动观】

教育不是知识的单向传递,而是点燃工程师精神的火种。当学生看着自己制造的金属反射镜达到设计要求时,他们真正理解了精密制造的价值。我们打磨的不只是金属或玻璃,更是“中国智造”的精度与匠心。

  ——张心明

来源:南方工报

全媒体记者:黄细英

通讯员:霍嘉琪

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