神一般的研究所!德國工業技術轉化的2016報告
發布時間:2017-08-17 作者:www.xstr.xyz
作為創新的國際標桿,德國弗勞恩霍夫協會一直是國際創新領域閃耀的大旗。2016年,弗勞恩霍夫協會下屬的七個技術聯盟69個研究所,完成了798項發明申請,為歷史新高。每天弗勞恩霍夫就有2.5項專利申請,神一般的存在。
應用研究碩果累累
作為一個應用研究領導機構,弗勞恩霍夫在德國創新方面發揮著領導的作用。在2016年,弗勞恩霍夫總收入為21億歐元,合同研究已經增至19億歐元。在合同研究中,74%的收入來自經濟界和公開資助研究項目的定向研究,增長6%。相對于應用需求的減少,定向研究更具有增長性。
通信與知識領域:2016年的研究成果有世界范圍內的數字化音頻播報和數字收音服務、大功率的小型放映機、數字眼鏡的展示和傳感、會議與電影的虛擬現實、歌劇院的3D音效。
運輸技術領域:2016年的研究有物聯網的遙測、實現像素大燈的光線不刺眼、經濟型無人駕駛船技術、提高機艙空氣質量、電池養護項目。
生產和服務領域:2016年的研究涉及3D組件的保護層、定制藥品的生產技術、為中小企業開發機器人、小部件內部平滑處理技術、菜花收割技術、渦輪機制造的成本節約、激光處理小型機構件。
能源與原材料領域:2016年的研究成果有太陽能電池的技術轉換、來自余熱的水分子、利用秸稈的生物沼氣、對穩定電網的正確診斷、海上風電鉆子葉片輕量制造、水下能源存儲。
其他健康和環境領域,也有各種斬獲:其中硅技術研究所和硅酸鹽研究所聯合開發出帶有集成傳感器、可測量壓力、溫度的運動服裝,令人耳目一新。
全新飛地:工業數字空間
新的物聯網技術促進了海量數據的搜集,為了發現、搜集和利用數據寶藏,許多工業企業開始推行“數據湖”(Data Lake)戰略。而弗勞恩霍夫集成電路研究所的低功耗廣域(LPWA)網絡技術MIOTY可以獲得關于生產環境、流程和運行環境的數百萬條傳感器數據,然后通過機器學習等數據分析手段,將這些傳感器和本地化數據用于物聯網應用,從而創造新的商業模式,實現價值創造。
德國政府已經將“數字經濟”作為德國的頂層戰略,那么,這些數據,作為創新的原材料,到底是誰的?

圖1:工業數據空間八大特征
對于數據歸屬問題,有效的解決方案就是建立工業數據空間。在德國聯邦教研部資助下,2015年10月,弗勞恩霍夫啟動工業數據空間計劃,其核心特征是開放化、信任保護、規模化、分散化、數據歸屬、數據安全、數據管理、網絡效應。為數字化服務和創新商業模式提供安全、自主的數據交換,2016年1月各方成立了工業數據空間協會,初始成員有42家,包括蒂森克虜伯、博世、舍弗勒、大眾、拜耳、安聯和REWE等。每個成員需要實現一種商業驅動用戶案例。顯然,數據在工業理念、規劃和操控以及新產品、服務和商業模式開發中,都將發揮決定性作用。
在此基礎上,弗勞恩霍夫還開發出了材料數據空間和醫療數據空間的概念,以完善工業流程的數字化。
會飛的是人才
為培養應用研究領域后備軍,弗勞恩霍夫在MINT(數學、信息技術、自然科學和技術,類似于美國的STEM)教育鏈層面設立了諸多核心項目,從最初幼兒園年齡的“創新兒童競賽”開始,經歷小學、少年直至大學階段,大學生可以在“加入”、“轉速”和“聯網”三個模塊中選擇,逐步進入更高學期。自2006年以來已經有2400個青少年參加了“弗勞恩霍夫人才學校”,“人才起飛”項目也迎來了第800名大學生。此外,弗勞恩霍夫智能分析和信息系統研究所還通過Roberta計劃培養人才,2016年與谷歌展開合作,在全德國范圍內啟動“MINT編碼計劃”,將免費編程平臺“Open Roberta”設置在德國學校和提供數字能力的學習地點。

圖2:貫穿教育鏈的弗勞恩霍夫MINT人才培養計劃
大手筆,搶灘新電子
為發展半導體及微電子技術,德國政府啟動了歐盟共同利益重點項目(IPCEI)(這一重大跨國項目旨在實現歐盟2020增長,每年各成員國可申請該項目,由“連接歐洲設施”計劃則為項目提供資金),弗勞恩霍夫與萊布尼茨學會制定了德國微電子研發機構的相關戰略。2017年4月德國成立德國微納電子研究工廠(FMD),兩家研究機構繼續為FMD提供研發支持,德國教研部為此向弗勞恩霍夫投資巨額2.8億歐元,而萊布尼茨投資7000萬歐元。3.5億歐元,難得的大手筆。

圖3:維納電子工廠
微納電子研究工廠將主要集中在四大領域:硅基技術、化合物半導體及特定基板、異質整合、設計檢測及可靠性。上述領域的知識突破是重要應用領域的基礎前提,也是德國及歐洲在國際競爭所必需的實力。參與項目的研究所將共同服務所有領域,這對微納系統的研究、開發和示范加工非常重要,尤其是信息的獲取和加工,信息技術和通訊或電力電子技術。德國微電子研究工廠將兩家研究機構13個研究所2000多名科學人員,納入新的虛擬平臺下重新組織技術研發,也期望未來可以創造500個高質量的就業。
增速器:能力中心
2015年,弗勞恩霍夫開始推行能力中心,并成立三家示范能力中心,分別是可持續發展能力中心、電子系統能力中心和微納電子功能集成能力中心。而在2016年,則啟動了另外12家能力中心的建設,包括光子學中心、移動性系統中心、模擬與軟件創新中心、智能生產中心等。
與美國科技創新集中在硅谷和各大高校類似,能力中心的選擇也傾向于具有產業優勢的地區。例如,卡爾蔡司所在地的耶拿被譽為“光之城”,光子學中心選址于此就是利用其區域產業優勢,在光子學領域實現信息通訊技術、生產、汽車、航空航天、安全與防御的跨行業合作,加強耶拿大學、應用光學和精密機械研究所和產業界的合作,聚焦光纖激光器、高精度動態光學傳感技術以及未來的投影與成像系統。
聯網適應性生產中心的重點在于開發、系統引入和使用現代化的數字技術,用于工業4.0環境上的面向未來的產業生產系統和價值鏈。其研發模式為數字化與聯網,主要領域為智能制造平臺、大數據、自適應工藝鏈、工藝模擬及建模,從而實現完全聯網的適應生產。
通過這些能力中心,弗勞恩霍夫將實現其研究優勢的可持續發展,將高校與高校外研究工作有效結合,為參與研究、教學、培訓、職業規劃和后繼人才培養、基礎設施、創新和技術轉讓的各類合作伙伴提供可行的路線圖。能力中心可以在經濟各個層面對研究成果進行優化分析,創業企業和中小企業可以從研發中受益。

圖4:產業生態體系
從具體功能來看,弗勞恩霍夫的能力中心類似美國一些政府部門的技術轉讓中心,但并不限于轉讓,還支持中小企業創新,幫助其建立學徒、培訓聯系,與科學、經濟和政界相關參與者制定共同的路線圖。例如在柏林的數字化聯網能力中心,就是為跨行業的系統研究和跨區域企業提供泛學科平臺,加快企業數字化生產,實現工業4.0,在能力中心還設立4個轉讓中心。
后記
在各國加快創新研究投入的大背景下,弗勞恩霍夫協會也沒閑著。2017年7月,成立了創新研究聯盟,成為第八個技術聯盟。
通過各種復雜的機構組合,弗勞恩霍夫建立了一個龐大而復雜的技術轉化體系。這讓觀察者難免有氣餒,因為這不是一兩句話、一兩個場景就可以描述完畢。然而,這也正是我們需要抖擻精神、一一辨析的時候。創新不是只有一條路,但急功近利的一招制勝,看上去也不是一個好招法。