近年來，國產工業機器人發展如火如荼，但控制機器人運行精度的核心技術——RV減速器，一直被國外企業壟斷。北京工業大學張躍明團隊經過多年研發，打破了RV減速器的國際壟斷，相關成果成功實現了技術轉讓。
在多年的研發過程中，張躍明把工作重點放在工程技術的研究上，而不是發表學術論文。得意于人才評價體系的改革完善，北京工業大學將成果轉化業績作為教授職稱評聘重要依據，破格為張躍明晉升教授職稱，在科研人員中間形成了支持、鼓勵科技成果轉化的鮮明導向。
必須解決的“卡脖子難題”
工業機器人的RV減速器對機器人來說，相當于手機、電腦的芯片，是關鍵技術之一。由于工業機器人的關節部位比如肘部、膝部、腰部，都需要好幾臺RV減速器來支持，因此幾乎所有的高精度機器人都會采用RV減速器。
“減速器是工業機器人的核心功能部件。”張躍明介紹，打個比方，把工業機器人當成人的手臂的話，減速器就相當于手臂的關節，這個關節主要決定了工業機器人手臂擺動的精度，而長時間使用后，其磨損程度也會影響工業機器人的使用壽命。
目前，各類高精度機器人的傳動多采用RV減速器。據統計，一臺工業機器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6臺RV減速器，減速器占到工業機器人總成本的30%以上。
而RV減速器核心技術和全球近90%的市場一直被日本企業壟斷，僅日本納博特斯克公司就占據了世界80%的市場。國產RV減速器在精密度和使用壽命等方面，與日本相關產品存在明顯的差距，因此當前國產機器人使用的RV減速器須大量從日本進口。
更無奈的是，日本企業出售給歐美等國的機器人公司的減速器價格，往往是給我國企業價格的一半甚至更低；國內廠商拿貨還要被迫接受3至6個月的漫長供貨等待期。中國工業機器人產業要想實現躍升，必須要解決這個“卡脖子”的技術難題。
1997年，32歲的張躍明從清華大學精密儀器與機械學系博士畢業，進入北京工業大學做博士后，開始從事機械設計及理論的基礎研究。“我個人的科研興趣一直在生產一線，幫企業解決實際問題。”張躍明說。
2014年以來，張躍明開始積極組織團隊開展科研攻關，通過開展RV減速器設計技術、零件誤差分配理論、齒形修形技術、關鍵零部件制造工藝等大量研究，解決了如何在高效率、低成本且滿足產品性能指標的條件下，加工制造出不同規格和型號工業機器人用RV減速器的技術難題，國外的技術壟斷開始被一一擊破。
據介紹，事實上國產RV減速器的質量跟日本產品存在差距，主要是精度保持性不行；另外國產RV減速器容易磨損，影響使用壽命，因此大多只供中低端工業機器人使用。例如，國內企業如中大力德和雙環傳動等公司，其減速器產品大部分是供中低端的工業機器人使用，無法應用于高端機器人領域。
“我們現在的主要工作，就是要打破日本人的壟斷，助力國產工業機器人走向高端市場，助力中國制造業轉型升級。”張躍明表示。
推動技術轉化落地
2015年，張躍明爭取到北京市科委的科研項目“RV減速器產業化開發”，獲得200萬元的科研經費支持。他把這筆經費全數投向“機器人關節RV減速器制造工藝”技術的研發，致力于解決齒輪磨損問題。
在掌握了“機器人關節RV減速器設計及制造工藝”核心技術之后，張躍明團隊開始加快RV減速器相關技術轉化速度。先是，張躍明團隊代表學校與北京智同精密傳動科技有限責任公司（以下簡稱智同科技）簽訂“機器人關節RV減速器設計”技術轉讓合同；接著，他們以此合作在北京亦莊經濟技術開發區投資2億多元建廠，致力于加快精密傳動領域的科技開發和工業機器人用RV減速器相關產品的產業化制造。
目前，張躍明團隊已經研制出CRV-E和CRV-C系列共9款產品，實現了批量生產，并成功用于智同科技的實際生產。張躍明預計，相關產品將實現對國外RV減速器產品的替代，預估實現經濟效益20億元。
在張躍明團隊的支持下，智同科技也開始重視減速器機械理論的研究，特別是針對RV減速器數學建模、計算機仿真技術及嚙合理論方面開展了深入的研究，形成了一套完整的擺線齒輪修形技術，較好地解決了精度保持性和壽命這兩個困擾國內企業多年的核心技術問題。
目前，智同科技的研發團隊也日益成熟。研發團隊成員有來自于國內著名高校和科研機構的研究人員，也有來自于國內機床、汽車、印刷等行業頂尖制造企業的技術精英，形成了多學科、多行業交叉的技術優勢。
如今，智同科技擁有8000平米的研發生產基地，從業人員150多人，核心設備全部進口，設備投資1億元以上，初步形成了較強的加工生產能力。當前，智同科技可年產RV減速器3萬臺，預計2023年將達到10萬臺。另外，智同科技還在石家莊建立廠房面積達2萬平方米的RV減速器生產制造第二基地，該工廠建設目標年產能10萬臺。
“這個技術是真正的源頭創新。國內研發機器人RV減速器的人很多，大多數人是仿制，但張躍明團隊的技術是正向設計，從源頭上創新，部分性能指標甚至比日本人做得還好。”國家重點研發計劃智能機器人重點專項專家組組長趙杰評價說。
在題為“國產減速器替代進口需邁過哪些坎”的演講中，張躍明對國產RV減速器的市場前景非常看好：“機器人平均發展速度在20%左右。以此計算，市場對RV減速器的需求每三個季度就要翻一番，讓國外企業三個季度翻一番是難以實現的，缺失的市場空間需要我們國產減速器來補充。”
破格晉升形成鮮明示范效應
為保護RV減速器相關技術，在多年的研發過程中，張躍明把工作重點放在工程技術的研究上，“十年磨一劍”不斷完善產品技術體系，提高技術指標。在這期間，他沒怎么發表論文。
但在原有的體制下，沒有論文就意味著不能評獎，職稱也很難晉升。
可喜的事，近年來國家出臺了一系列關于科技管理的改革舉措，推動科技成果轉化，激發科技人員成果轉化的熱情。“學校也建立了一系列的配套政策，加強學校的科技成果轉化。”北京工業大學黨委書記謝輝介紹，北京工業大學將科技成果轉化業績納入教師績效、崗位、職稱考核指標并提高賦值權重。
為此，在張躍明申報教授職稱過程中，北京工業大學突破了學術論文發表數量等常規條件限制，重點關注張躍明在科技成果轉化工作中取得的突出業績以及為國家工業機器人產業發展帶來的巨大影響，最終經過專業技術職稱評審合規程序，將張躍明破格晉升為教授職稱。
多年來，專業技術職務評聘、崗位管理、考核評價等制度具有重要的“指揮棒”作用，然而此前“唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項”的導向還未根本性扭轉，高校院所和科研人員對科技成果轉化的積極性、主動性還需要進一步提升。
北京技術市場協會執行副理事長兼秘書長劉軍表示，新出臺的國家相關政策，明確規定政府設立的研發機構、高等院校應當建立符合本單位科技成果轉化工作特點的職稱分類評審、崗位管理和考核評價制度，將通過科技成果轉化創造的產值、利潤等經濟效益和吸納就業、節約資源、保護環境等社會效益，作為專業技術職稱評審、崗位管理和考核評價的重要依據。
北京工業大學積極落實相關政策，在以成果轉化業績支持科研人員破格晉升教授職稱方面取得了重大突破。
據介紹，繼張躍明后，2020年9月北京工業大學的劉老師憑借成果轉化工作績效成功晉升北京市工程技術系列（技術經紀）高級工程師職稱。
謝輝表示，越來越多科研人員通過技術轉化工作取得成績、獲得職稱晉升，在北京工業大學形成了鮮明的政策導向和良好的示范效應，有力推動了全校科技成果轉化工作。