□文/陈 松 魏 雷
（湖南理工学院机械工程学院 湖南·岳阳）
［提要］ 本文通过分析岳阳区域“电磁与磁力装备产业链”发展现状及其对高校社会服务的迫切需求，从科研课题服从地方产业需要、为电磁装备产业培养技术创新领军人才和开展员工培训等方面，论述湖南理工学院对接岳阳区域“电磁与磁力装备产业链”的举措及取得的主要成效，可以为发展区域经济和推动学科、专业建设与地方产业链升级相适应提供一些借鉴。
磁力在人们生产、生活中的应用由来已久，早在战国时期，就已有“司南”指向的记载。1831 年，科学家法拉第发现电磁感应现象，电磁技术替代永磁技术，并在工业应用方面得到大力推广，推动了人类社会从蒸汽时代进入电气时代，成为了现代工业的重要组成部分。电磁及磁力装备制造属于高新技术领域，行业内部竞争激烈，该领域内国有企业拥有更多资源，具有独特的竞争优势。目前，我国已经形成了四大电磁及磁力装备生产基地，分别是湖南岳阳、辽宁抚顺、山东潍坊和江苏镇江。其中，湖南岳阳是国内最大的磁力装备生产基地。2020 年，岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”已具备了一定的产业基础，初步形成电磁及磁力装备全产业链发展态势。岳阳地区电磁及磁力装备行业主要的产品包括磁力冶金装备、磁力搬运装备、磁力分选装备和磁力特种装备等，以及相配套的电缆卷筒、电缆连接器、电磁线、控制柜等，与其相关的开发技术有电磁感应加热、电磁制动和加速、电磁输送、钢包下渣检测、脉冲电永磁、筒环磁选、立环磁选等。岳阳成为电磁及磁力装备产业投资首选地、电磁及磁力装备产业创业主阵地和全国最具地标性的电磁及磁力装备产业集聚区，实现区域协同一体化发展。
2020 年，全球磁力装备产业市场规模已达到6，000 亿元，年复合增长率为8.2%。“中国制造2025”中提出的新一代信息技术、高端装备等一批重点领域的突破，都离不开磁力装备领域的配套，磁力装备产业发展面临新机遇，年复合增长率将达7.8%，磁力装备市场规模已达到260 亿元。其中，传统产品起重电磁铁、电磁除铁器、电磁搅拌成套装备、永磁系列产品、磁选装备等产值超过150 亿元；连铸电磁冶金装备、磁力泵、磁力研磨机、磁力捕捉器、磁力传感器、磁力仪表等未来发展空间较大的磁力装备产品市场容量接近50 亿元。其中，岳阳市产业链生产的电磁搅拌器占国内市场份额80%左右，起重电磁铁占国内市场份额60%左右。因此，加快培育岳阳区域电磁及磁力装备产业规模，打造独具特色的新兴优势产业链，对于推进供给侧结构性改革、提升制造业价值链、打造区域品牌、拉动区域经济、促进经济高质量发展具有重要意义。
一、岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”现状分析
岳阳冶金磁力装备产业起步于20 世纪60 年代，占据着国内冶金磁力行业60%以上的市场份额，被誉为“中国磁力装备产业化基地”和“起重电磁铁之都”。目前，全市共有湖南科美达电气股份有限公司、湖南和创磁电科技有限公司、岳阳新一步科技有限公司等29 家骨干企业，行业专利400 多项，每年行业专利申报量占全国75%以上，多项技术填补了国内空白、打破了国外垄断。现阶段，我国钢铁、煤炭产业受到经济发展的影响出现需求下降的趋势，并进一步导致磁力装备生产企业需求下降，但是由于磁力装备制造业涉及重大新材料技术、节能技术，属于先进制造业、国家重大装备制造业及高新技术产业，同时矿山机械装备升级过程中还需要大量的磁力装备，所以仍然有较大的市场空间。同时，由于磁力技术的不断升级，未来磁力装备应用领域会变得更为广阔，从传统的矿山机械装备应用到先进制造等领域，例如先进轨道交通装备车辆核心零部件电磁受流与制动装置研制。随着磁力技术的发展，拥有自主研发能力的磁力装备生产企业将会更具优势，并在新的领域获得更大的市场份额。
虽然岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”相关企业众多，但是前期由于技术研发投入力度不大，大部分产品结构简单、技术含量低，加上从事起重电磁铁等传统产品制造诸多、本地企业恶性竞争和特色产品单一等原因，上下游产业链协同发展的问题突出。上游产业主要包括磁性材料制造业、钢铁行业、有色金属行业和辅助材料制造业；下游产业主要包括煤炭、电力、建材、冶金、有色金属、非金属、交通运输、环保、食品、陶瓷、汽车、化工以及机械等行业。企业自身需要不断增强产业链行业自律意识，遏制恶性竞争，减少矛盾分歧，规范企业经营行为，强化高质量发展共识。同时，需要政府引导上下游企业建立合作共赢的创新生态，实现优势互补和资源共享，放大协同效应。通过推进全产业链发展格局构建，畅通“电磁及磁力装备产业链”产业链上中下游企业之间的信息交流、资源共享、产品互补、平台共用和对接合作，共同防范发展风险，促进行业良性有序发展，真正为促进电磁产业链健康发展，打造百亿装备制造产业集群做出应有的贡献。
二、“电磁及磁力装备产业链”对高校社会服务的需求
随着“电磁及磁力装备产业链”的拓展，磁力装备制造企业所需的设备和工序越来越复杂和精细，企业的组织和运作也相应变得复杂，因此企业需要提高对各个层面劳动者（尤其是技术人员和高级管理人才）的要求，以适应“电磁及磁力装备产业链”市场和企业生产的需要。因此，“电磁及磁力装备产业链”相关企业需要高校为其提供高素质的毕业生，并根据企业的需求，不断进行在职人员的相关培训，以提高从业人员的岗位适应能力。
“电磁及磁力装备产业链”地方企业（尤其是民营企业）在科研方面的投入能力有限，需要充分利用和挖掘社会特别是高校的试验、检测设备设施能力，开展技术创新工作，保证公司新产品开发、制造和客户服务过程中对试验检测的需要，以及产品的性能和质量。通过借脑创新，使用高校优势科研力量，形成综合实力强劲的研发团队。同时，需要高校不断将接近生产实践的科研成果与企业生产结合，将从生产实际中发现的科研项目和研究成果在其生命期内以最短的时间应用于生产实践，重点突破“电磁及磁力装备产业链”发展面临的关键难题；更需要高校把企业生产中遇到的问题和将要遇到的问题作为科研攻关项目进行研究解决，要在科研方向上贴近基层，从社会生产的实际中挖掘科研课题，以充分发挥高校的“立地”作用。
三、湖南理工学院对接“电磁与磁力装备产业链”举措与成效
湖南理工学院作为湖南省电磁装备产业技术创新战略联盟的主要成员单位之一，与岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”龙头企业（科美达、新一步、和创等）合作构建了“国家磁力装备质量监督检验中心”、湖南省“电磁装备设计及制造重点实验室”、湖南省“高校电磁装备产学研合作示范基地”、湖南省“电磁装备产业技术创新战略基地”“电磁装备设计与制造研究生培养创新基地”等一批高水平科研与实践教学资源平台。这些平台对规范岳阳磁力行业市场经济秩序，提升磁力装备研发水平以及提高区域电磁产品议价权和行业话语权，解决区域电磁行业创新资源分散、核心竞争力不强等制约行业发展的问题，发挥了桥梁和纽带作用。湖南理工学院机械工程学院利用这些资源，结合岳阳“电磁及磁力装备产业链”领先优势，依托湖南省“5 个100”重点企业湖南科美达电气股份有限公司、湖南岳磁高新科技有限公司、湖南和创磁电科技有限公司、岳阳新一步科技有限公司等企业，加快产业固链、补链、延链及强链，沿产业链布局创新链，发挥高校服务地方经济建设的功能，促进地方生产力的发展，如图1 所示，形成以企业为主体、产学研紧密结合的自主开发体系，提高自主开发能力和创新能力，提升岳阳电磁在行业的地位。（图1）
图1 湖南理工学院与岳阳“电磁及磁力装备产业链”企业合作示意图
（一）科研课题服从“电磁与磁力装备产业链”基层生产实践需要。湖南理工学院借助校企合作建立的省部级电磁装备科研平台优势，在电磁及磁力装备科学研发方面积累了丰富的经验。依托这些科研平台，近年来仅湖南理工学院机械工程学院一个学院就承担了与“电磁与磁力装备产业链”相关的科研项目70 余项，其中国家自然科学基金项目6 项，省部级科研项目22 项，横向合作项目34 项，其他项目8 项。此外，研究人员共获各种奖励6 项，其中中国航空工业集团科技进步一等奖2项、湖南省科技进步二等奖1 项、湖南省科技进步三等奖2 项、湖南省教学成果一等奖1 项、岳阳市科技进步二等奖3 项；在国内外刊物上发表科研论文92 篇，其中国际刊物39 篇，SCI/EI收录43 篇；出版专着3 部，其中英文专着1 部；独立申请国家发明专利61 项（授权18 项），与企业联合申请国家发明专利7项。这些科学研究与成果服从“电磁与磁力装备产业链”基层生产实践需要，为提升岳阳区域电磁与磁力装备制造业价值链、打造区域品牌、拉动“区域经济、促进经济高质量发展作出重要贡献。比如，与湖南科美达电气股份有限公司合作，针对轨道交通装备中的核心零部件电磁受流与制动装置瓶颈技术问题的“磁力特种装备”技术，在加固“电磁及磁力装备产业链”的同时，积极对接湖南省20 个工业新兴优势产业链中的“先进轨道交通装备（含磁悬浮）产业链”，通过了中车集团路试，填补了国内空白。又比如，与湖南科美达电气股份有限公司合作研发的“脉冲电永磁铁成套系统”，既能积极服务“工业机械产业链”，助力长沙打造世界级“工程机械”之都，又利于湖南工程机械配套产业园建设，对岳阳充分挖掘和释放区位优势、加快建设国家区域性中心城市，推动全省区域经济协调发展有重要意义。再比如，与湖南和创磁电科技有限公司合作研制的磁力冶金装备中的“蒸发冷却电磁搅拌器”，成功解决了在高强度合金钢、新型铝合金、高性能合金复合材料制备过程中如何提高合金材料性能、确保合金材料成分均匀、减少合金材料中心偏析的难题，破解了“新型铝合金产业链”中的一项关键基础卡脖子技术。
（二）共建“企业校区”，为电磁装备产业培养技术创新领军人才。为了对接岳阳区域电磁装备重点产业发展人才需求，更好地围绕“电磁及磁力装备产业链”开展人才培养，湖南理工学院形成了以机械设计、机械制造、机器人工程、物流工程等专业为骨干，服务于“电磁与磁力装备产业链”发展需求的工程类应用型人才培养专业群，深化具备电磁装备产业技术创新能力的人才培养。并且与岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”的湖南科美达电气股份有限公司共建开放式“企业校区”（简称科美达“企业校区”），为岳阳区域电磁装备产业培养和造就了一批技术创新领军人才。科美达“企业校区”由湖南理工学院机械工程学院负责运行，现有十多个工作室资源，由学校教师和企业导师共同进行理论和实践教学。“企业校区”将学校的教学、科研、社会服务与企业的产品设计与开发等活动进行组合，形成了一种相互依存、相互促进的校企合作利益共同体，是湖南理工学院产学研合作新的成功形式，达到相互沟通，共同进步，使双方互惠互利。
湖南理工学院依托科美达“企业校区”实现了“基础实验室-工程实践中心-企业车间”三级工程实践教学，建立了校企协同贯穿于工程实践能力培养全过程的实践教学模式，为岳阳区域电磁装备重点企业培养高素质、复合应用型工程技术人才。科美达“企业校区”师生完成了“地方高校机械类高素质应用型人才校企合作培养机制的探索”“地方高校新工科政校企地多方协同全方位育人模式改革与实践”“新工科背景下基于校企合作的个性化人才培养模式探索与实践”等教学项目，并取得了一些成果，如“地方高校机械类高素质应用型人才校企合作培养机制的探索”获湖南省高等教育省级教学成果奖一等奖、“虚实融合、校企协同、自主学习——机械类专业实验教学改革与实践”获湖南省高等教育省级教学成果奖三等奖。岳阳市电磁冶金装备制造行业约70%的中层技术骨干是来自湖南理工学院的毕业生，其中出现了一些优秀校友代表，如电磁装备龙头企业——湖南省科美达电气股份有限公司总经理陈勇彪，在2018年当选第十三届全国人大代表。
（三）为“电磁与磁力装备产业链”特色优势企业开展员工培训和协作生产。湖南理工学院和岳阳区域“电磁与磁力装备产业链”特色优势企业实行产教融合，并通过校企合作共建实训基地，承担部分电磁与磁力装备研发项目的产品研制、试验、检测、人才培训等任务。创新中心今后还将实行开放发展，引入行业上、下游更多企业及科研院所参与，实现单项技术产品攻关向全要素汇聚的产业链转变；实现“空间交叉、时间交替、人员交互”的一体化校企协同培养机制，实现了教育链、人才链、创新链和产业链的贯通融合。
以校企合作平台为依托，近三年来，湖南理工学院为岳阳区域“电磁与磁力装备产业链”重点企业职工进行电磁装备制造职业技能培训，并派遣科技特派专家深入企业进行指导，带学员攻关电磁与热能装备领域中的关键科学与技术问题，取得了良好的经济效益与社会效益。如，学校教师指导学员根据脉冲电永磁铁成套系统关键技术的操作要求，设计了整个装置的多种机械结构总体方案，通过Pro/Engineer三维建模软件建立了各零部件模型，装配后充分利用整机干涉检查来校核了建模的合理性。又如，学校教师指导学生对脉冲电永磁铁成套系统的磁场特性进行计算后，引入虚拟样机技术，建立了脉冲电永磁铁成套系统的ADAMS仿真模型，并结合MATLAB进行了多场耦合仿真，通过IGES中间文件将脉冲电永磁铁成套系统装置模型导入到ANSYS有限元分析软件中，根据载荷分析结果施加约束和载荷，建立了装置的有限元分析模型，通过在ANSYS中的分析计算，得到了脉冲电永磁铁成套系统的机械装置的应力和应变云图。职业技能培训过程为湖南省电磁装备重点企业培育了一批批电磁与热能装备技术青年团队，为将岳阳打造为“中国电磁制造业之都”做出了较大贡献。
四、总结
随着我国高质量发展理念的不断深入，产业迈向中高端的步伐不断加快，电磁产业发展必将迎来新一轮的黄金期。湖南理工学院作为岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”主要研发单位之一，近年来努力为电磁及磁力装备产业链-创新链-资金链-人才链-政策链“五链融合”做出贡献，旨在将电磁及磁力装备产业链打造成具有较高国际影响力、国内一流的创新发展高地，培育一批国内外知名的电磁及磁力装备龙头骨干企业和知名产品品牌。力争到2023年，岳阳区域“电磁及磁力装备产业链”规模突破150亿元，产业技术水平显着提高，对支柱产业支撑和带动性显着增强，成为湖南新的经济增长点。
