实验室图纸上的创新构想、试验台上的样机样品,想要变身市场上稳定可靠的量产装备,面前横亘着一道产业界熟知的“死亡之谷”。不少前景可观的技术,困在样品阶段无法向前。而中试,正是跨越这道鸿沟、打通创新转化链条不可或缺的桥梁。
近日,工信部正式公布第二批重点培育中试平台名单,全国111家平台成功入选。梳理榜单不难发现,各地平台布局因地制宜、产业赛道重点突出。热闹的榜单背后,不同平台建设水平参差不齐,验证短板、标准缺失、场景适配不足等现实难题同样亟待破解。中试平台,如何才能真正成为科技成果转化的“加速器”?
名单背后的地域与产业“野心”
翻开第二批111家重点培育中试平台名单,不难发现,这批创新载体并非无序铺开,而是深度贴合各地产业底色,勾勒出“东部引领、多点突围、赛道集聚”的发展图景。
东部制造业强省凭借完备产业链、雄厚科研资源,成为中试平台建设的主力军。江苏、浙江、广东、山东等地重点布局高端装备、新能源、新材料、新一代信息技术赛道,瞄准产业链关键薄弱环节搭建中试载体。中西部地区立足自身资源禀赋,深耕特色装备、绿色制造等领域,走出差异化建设路径。这种区域布局的分化,恰是各地将创新载体建设与实体经济需求精准匹配的结果。
从赛道分布来看,高端装备制造赛道热度凸显,智能农机、工程机械、精密装备等领域平台数量可观。装备产品工况复杂、零部件链条冗长,样机在实验室环境表现优异,一旦投入复杂工况持续作业,可靠性、耐久性短板极易暴露,天然对系统化中试验证有着极强需求。
农业装备行业的现状,正是装备产业创新转化困境的缩影。国家拖拉机质量检验检测中心主任贾方向记者表示,长久以来,行业普遍存在中试发展相对滞后的问题。“中试体系不完善、验证能力不足、相关标准缺失,直接导致研发成果很难快速走向规模化应用,研发端技术和量产端产品之间,形成了一道清晰的断层。”
随着新能源拖拉机快速崛起,原有验证体系却难以直接复用。拖拉机常年在田间起伏颠簸、持续大功率重载作业,载荷变化剧烈、作业环境恶劣,与新能源汽车道路行驶工况有着天壤之别。动力电池、驱动电机、电控系统的寿命、安全、效率评价方法没有现成规范可以照搬,新能源农机正面临中试验证体系从零构建的挑战。
蓬勃发展的赛道布局之下,平台“成色”差距同样显现。一部分平台依托国家级检测机构、行业龙头企业打造,试验设施完备、验证流程成熟,沉淀了大量工程化试验数据,能够为企业提供全链条服务;不少新建平台尚处在起步阶段,硬件设施、试验方法、专业人才储备仍有短板,仅能开展基础样品测试,距离国家级中试平台的建设标准还有较长的追赶之路。如何推动平台从“建成落地”迈向“提质增效”,成为各地共同面对的课题。
从“理想样品”到“可靠产品”的致命断层
中试绝非简单的样品放大试验,而是一套贯穿零部件、系统、整机、真实作业场景的完整验证闭环,用来回答新产品“能不能量产、稳不稳定、好不好用”的核心问题。农业装备领域暴露出的中试痛点,或许也是众多高端装备产业创新转化路上共同的难题。
深耕农机检测与中试领域多年,贾方将新能源拖拉机中试验证的瓶颈归纳为三大方面。首先是部件级验证存在短板,专用核心零部件、控制系统缺少专项测试能力,零部件设计缺陷、性能短板无法在前期充分识别;等到整机装配完成后故障集中爆发,调试难度大幅增加,极易出现零部件匹配失衡、系统耦合冲突,抬升量产质量风险。
其次,测试场景与工况覆盖并不全面。当前多数中试试验集中在标准试验场,多采用稳态、恒定负载这类理想测试条件,缺少动态载荷、多负载耦合等贴近农田真实环境的工况测试。试验数据片面化,验证结果存在失真,很难支撑产品针对性优化。
第三个痛点在于,系统性验证评价体系尚未建立。各类测试大多独立开展,项目之间缺少逻辑关联,测试数据难以互通联动。行业缺少覆盖“部件-系统-整车-场景”全链条的规范化评价标准,制约验证成果落地。
真实的案例最能说明问题。贾方举例说道,国内某企业研发240马力高端动力换挡拖拉机,初期装车后,底盘不可靠、换挡不顺畅、能耗偏高,反复调试解决不了。后来依托完整中试平台,开展数千小时台架试验和田间验证,采集数十万组数据,通过仿真和加速寿命试验,在实验室里快速复现了长期作业才会出现的故障,最终把核心问题一一解决,产品顺利量产。
丘陵山区农机装备赛道,同样渴求专业中试平台支撑。浙江省丘陵山区农机装备中试平台管委会主任俞丰向记者介绍称,我国丘陵山地耕地分布广泛,但适配小地块、陡坡作业条件的农机长期供给不足。丘陵地块零散、地形复杂,农机产品既要小巧灵活,又要扛住恶劣工况考验,每一款新品都需要海量实地工况验证,专业化中试载体不可或缺。
对标国家级中试平台建设目标,该平台锚定四大重点任务稳步推进:扩容硬件能力,计划到2026年完成场地扩容,建成柔性中试小批量试制产线,部署新能源动力测试台、数字孪生系统;攻关关键技术,聚焦丘陵山地自适应控制、智能导航、新能源动力等方向,力争2027年突破5类核心零部件、2类系统软件自主化;构建数智化体系,建设工况数据中心,形成覆盖20类以上装备的工况数据库,推动中试由经验驱动转向数据驱动;深化协同共享,做强农机装备中试产业联盟,主导参与多项国家、行业标准制定,依托跨区域产业合作,助力国产农机开拓海外市场。
一个个行业实践清晰印证:完善的中试验证体系,能够提前筛除产品缺陷,压低企业创新试错成本;一旦中试能力缺位,再前沿的技术构想,也很难转化为稳定可靠、走向市场的成熟产品。
中试平台建设下半场拼什么?
第二批重点培育中试平台名单出炉,标志着我国中试创新载体建设驶入快车道。面向制造业高端化、智能化、绿色化转型浪潮,中试平台建设不能一味追求数量扩张,更要聚焦能力升级、机制革新,持续打通科技成果转化堵点。
筑牢全链条验证能力,搭建分层分类的中试支撑体系,是首要任务。贾方告诉记者,行业需要持续构建系统化中试验证能力,完善验证流程与技术方法,建立覆盖性能、可靠性、安全性的多维度验证架构。针对新能源拖拉机这类新兴产品,搭建起“部件-系统-整车-场景”全链条验证框架,纳入数据闭环与标准评价输出,打造覆盖基础通用模块、核心三电部件、能量系统、整机性能、场景适配的完整评价体系,推动新能源农机从技术上的“可行”,升级到规模化应用必需的“可靠”。各地也应当结合主导产业特点,定向补齐专用试验设施,区分传统装备、新能源装备差异化验证需求,避免平台建设同质化。
加快统一标准规范,打通试验数据壁垒同样迫在眉睫。相关专家向记者坦言,当前不少行业缺少统一的中试规范,试验方法、评价指标各行其是,验证结果难以互认,企业被迫重复开展测试,创新成本居高不下。为此,推动科研院所、检测机构、行业龙头联合攻关标准体系,建立贯穿零部件、系统、整机、应用场景的全链条验证规范。依托数字化手段搭建行业工况数据库,用好仿真、数字孪生技术提升中试效率,推动试验数据互通共享,加速实现由经验驱动向数据驱动转型。
创新协同运营模式,激活产学研用各方合力。中试平台不能建成封闭的试验孤岛,需要搭建多方联动的产业生态。俞丰认为,依托产业联盟深化跨区域、跨主体协作,联合开展技术攻关、标准共建、市场推广,是公共中试平台可持续运营的有效路径。一方面持续强化政策引导,推动公共中试设施向广大中小企业开放,降低中小制造企业创新门槛;另一方面探索多元化投融资模式,理顺成果收益分配机制,调动高校、科研机构、制造企业参与中试转化的积极性。
同时,中试平台建设需要具备前瞻视野,主动布局新兴赛道。新能源装备、智能农机、工业机器人等领域技术迭代速度飞快,新产品、新架构持续涌现。专家表示,各地布局中试载体应当提前搭建适配新产品的验证条件,避免出现“技术已经成熟,却缺少中试验证载体”的被动局面。持续瞄准产业链供应链薄弱环节,围绕关键零部件、核心工艺开展中试攻关,为产业链自主可控夯实根基。