2025-10-20 21:55·职教鲶鱼侯银海
在科技成果从实验室走向生产线的征程中,“最初一公里”的梗阻常成为创新落地的痛点。而在河南这片孕育着传统制造技艺与现代工业革新的土地上,一位兼具20余年机械工程实践经验与21年职教深耕经历的冷加工高级技师——侯银海,正以“职教鲶鱼”的敏锐与工匠的精准,探索着3D打印模具项目在破解这一梗阻中的可行性。他从车工、钳工、木模工的基层岗位起步,身兼中国机械工程学会铸造分会会员、机械制造工程师、工具钳工高级技师等多重身份,更在模具制造机械冷加工教学一线沉淀16载,这份“准双高”(高技能+高教学素养)的履历,让他对科技成果转化的“最后一道坎”与“最先一步路”有着超乎常人的洞察。
一、亲历者视角:科技成果转化“最初一公里”的真问题
谈及科技成果转化的“最初一公里”,侯银海的感受并非源于理论推演,而是扎根于无数次车间实操与教学指导的亲历。在他20余年的机械制造生涯中,曾不止一次见证实验室里的“完美设计”在走向量产时“卡壳”——某高校研发的新型模具结构,因忽略了冷加工过程中材料的应力变形规律,试生产时废品率高达30%;某企业引入的3D打印模具原型,因未结合传统模具的装配精度标准,与现有生产线无法适配,最终沦为“实验室展品”。
“这’最初一公里’,堵就堵在’概念’与’实操’的断层上。”侯银海直言。实验室的科研成果多聚焦于材料性能、结构创新等理论层面,却往往缺乏对生产场景适配性、加工工艺可行性、成本控制合理性的考量;而生产一线的技工与企业,虽懂实操,却缺乏对接前沿科技的概念验证能力,难以将实验室成果转化为可落地的生产方案。这种“科研端不懂生产,生产端不懂科研”的割裂,正是科技成果转化“最初一公里”难以突破的核心症结。
作为长期扎根职教一线的实习实训指导教师,侯银海更清楚这种割裂的连锁反应——职业院校培养的技工,若只懂传统工艺,难以适配现代制造业对“科技+技能”复合型人才的需求;而科研成果若无法通过职教平台向产业端传递,也会失去落地的“人才土壤”。因此,破解这一梗阻,需要一个既能衔接科研概念、又能锚定生产实操的“桥梁项目”,而3D打印模具,正是他眼中最具潜力的“桥梁载体”。
二、3D打印模具项目:破解梗阻的“精准对接点”
为何选择3D打印模具作为概念验证的切入点?侯银海的判断,源于其对冷加工工艺与现代制造技术的深度融合认知。在他看来,3D打印模具项目天然具备“衔接科研与生产”的三重核心优势,恰好精准匹配科技成果转化“最初一公里”的破解需求。
1. 技术兼容性:打通“传统工艺”与“前沿科技”的壁垒
3D打印技术的核心优势在于“复杂结构快速成型”,这与传统模具制造中“木模制模、钳工精加工”的繁琐流程形成鲜明对比。但侯银海强调,3D打印并非要取代传统冷加工,而是要与传统工艺形成“互补融合”。例如,某科研团队研发的新型轻量化模具结构,若用传统木模+铸造工艺,仅制模就需15天,且复杂内腔难以成型;而通过3D打印快速制作模具原型(仅需2-3天),再由工具钳工进行精度校准、装配调试——这种“3D打印制原型+传统冷加工精修”的模式,既保留了3D打印的高效性,又依托传统冷加工的精度优势,解决了3D打印原型“精度不足、表面粗糙度不达标”的问题。
侯银海以自己指导的实训项目为例:曾带领学生对接某高校的“3D打印陶瓷模具”科研成果,通过将3D打印的陶瓷模具坯体,结合钳工的“研磨抛光”工艺与车工的“外圆精车”工艺,最终使模具的尺寸精度从3D打印后的±0.1mm提升至±0.02mm,完全满足企业生产需求。这一实践证明,3D打印模具项目能让科研端的“结构创新”与生产端的“工艺精度”实现精准对接,而兼具3D打印技术认知与传统冷加工技能的技工,正是衔接两者的关键。
2. 成本可控性:降低概念验证的“试错门槛”
科技成果转化的“最初一公里”,企业最顾虑的是“试错成本”——若直接投入大量资金引进科研成果,一旦无法适配生产,损失难以承受。而3D打印模具项目的“小批量、快速迭代”特性,恰好解决了这一痛点。
侯银海解释:传统模具制造,一套中型模具的研发成本动辄数十万元,且一旦设计失误,整套模具报废;而3D打印模具原型的成本仅为传统模具的1/5-1/3,且可根据试生产反馈快速调整设计参数,2-3天即可打印新的原型进行验证。例如,某汽车零部件企业计划引入“一体化成型模具”技术,通过侯银海团队的3D打印概念验证,先打印小型模具原型进行试生产,发现“模具冷却通道设计不合理导致产品变形”后,仅用1天调整3D模型,重新打印原型并结合钳工工艺优化冷却通道,最终将试错成本控制在5万元以内,远低于直接生产传统模具的20万元成本。
这种“低成本试错”的特性,让企业敢于对接科研成果,也让科研团队能快速根据生产反馈优化设计,极大降低了科技成果转化的“准入门槛”。
3. 职教适配性:构建“人才培养+成果转化”的双循环
作为职教人,侯银海更看重3D打印模具项目在“人才培养与成果转化联动”中的作用。职业院校是连接“科研端”与“产业端”的天然平台——一方面,院校可对接科研机构,承接3D打印模具的概念验证任务;另一方面,可将验证过程转化为实训课程,让学生在“真实项目”中掌握“3D打印技术操作+传统冷加工工艺+模具装配调试”的复合型技能。
他所在的职教中心已开展相关实践:与本地高校合作建立“3D打印模具概念验证实验室”,高校提供模具结构设计方案,学生在侯银海的指导下,完成3D打印原型制作、钳工精修、试生产验证等全流程操作;验证通过的模具方案,直接推荐给合作企业落地生产,而参与项目的学生,因具备“科技成果转化实操经验”,毕业后直接被企业高薪录用。这种“科研项目→职教实训→产业落地→人才就业”的闭环,既为科技成果转化提供了“人才与场地”支持,又为产业端输送了“懂科研、会实操”的复合型技工,从根本上解决了科技成果转化“人才土壤不足”的问题。
三、可行性落地路径:以“工匠思维”做细概念验证
在侯银海看来,3D打印模具项目的可行性,不仅在于技术与成本优势,更在于需要以“工匠思维”构建一套“标准化、可复制”的概念验证流程。结合自身实践,他提出了“三步验证法”,确保科研成果与生产需求的精准对接。
第一步:需求锚定——从“生产痛点”倒推“概念验证方向”
概念验证的前提,是明确生产端的真实需求。侯银海强调,不能“为了验证而验证”,而是要先深入企业车间,通过“看生产、问技工、析数据”,梳理出企业的核心痛点。例如,某农机企业反映“现有播种机模具更换周期长,无法快速适配不同作物的播种需求”,侯银海团队便以此为锚点,对接高校的“模块化3D打印模具”科研成果,将“快速换模”作为核心验证目标,确保概念验证不脱离生产实际。
第二步:工艺融合——制定“3D打印+传统冷加工”的复合方案
针对锚定的需求,联合科研团队、技工、职教师生组成“验证小组”,制定融合型工艺方案。以“高精度注塑模具”验证为例,具体流程为:
1. 科研团队提供模具3D模型,明确材料(如SLM金属粉末)、结构参数;
2. 职教学生操作3D打印机制作模具型芯、型腔原型;
3. 工具钳工(或实习学生)采用“研磨、刮削”等传统工艺,将原型精度从±0.1mm提升至±0.005mm;
4. 结合车工工艺加工模具导柱、导套,确保装配精度;
5. 在实训车间进行小批量试生产,测试模具的使用寿命、产品合格率。
这一过程中,科研团队负责优化模型设计,技工与教师负责工艺落地,学生负责实操执行,形成“科研-技能-教学”的协同闭环。
第三步:成果转化——输出“可落地的生产方案”
概念验证的最终目标,是为企业提供“拿来即用”的生产方案。侯银海团队会将验证过程中的所有数据(如3D打印参数、冷加工工艺标准、试生产合格率、成本核算等)整理成《3D打印模具生产实施方案》,明确“材料选择、设备配置、工艺步骤、成本控制、质量标准”等关键要素,企业只需按照方案调整生产线,即可快速落地科研成果。例如,某电子企业通过该方案落地“3D打印精密注塑模具”后,模具研发周期从45天缩短至10天,生产成本降低30%,产品合格率从92%提升至99.5%。
四、“职教鲶鱼”的使命:以技能赋能成果转化生态

谈及自己的角色,侯银海笑称自己是科技成果转化中的“职教鲶鱼”——既要搅动职业教育与产业需求的“死水”,也要激活科研成果与生产实操的“活力”。在他看来,3D打印模具项目的概念验证,不仅是一个技术对接项目,更是构建“科研-职教-产业”协同生态的起点。
作为中国机械工程学会铸造分会会员,他积极推动“学会-院校-企业”三方合作,将科研机构的前沿成果引入职教实训平台,以项目为载体开展概念验证;作为高级技师与职教教师,他将验证过程中的技术要点、工艺标准转化为校本教材,培养更多“懂3D打印、精传统冷加工、会对接科研”的复合型技工,为成果转化提供“人才储备”;作为企业技术顾问,他又将验证成熟的方案推向产业端,帮助企业降低技术升级成本,实现“科研成果落地-企业效益提升-职教人才需求增加”的良性循环。
侯银海坦言,破解科技成果转化“最初一公里”,并非一蹴而就的事,但3D打印模具项目的实践让他看到了希望——当科研端的“创新概念”通过职教平台的“技能验证”,最终转化为产业端的“生产实效”,这条“最初一公里”的道路,便会越走越宽。而他作为一名冷加工出身的职教技师,能以工匠之技搭建起这道“桥梁”,便是对“技艺精·劳动美”最生动的诠释。
未来,侯银海计划联合更多科研机构、职业院校与制造企业,建立“3D打印模具概念验证联盟”,制定统一的验证标准与流程,让更多科技成果通过“技能验证”走向生产一线。正如他常对学生说的:“真正的工匠,不仅要会’造东西’,更要会’架桥梁’——架起科技与产业的桥,架起创新与实践的桥,这才是新时代技工的使命。”
冷加工准双高高级技师职教鲶鱼侯银海论破解科技成果转化“最初一公里”对接概念验证3D打印模具项目可行性
作为深耕机械制造领域21年的冷加工高级技师、中国机械工程学会铸造分会会员,以及职业教育领域的实践者,笔者结合自身在模具设计与制造、技术转移转化中的经验,从“最初一公里”对接视角,探讨3D打印模具项目科技成果转化的可行性路径。
一、科技成果转化“最初一公里”的核心痛点与突破方向
科技成果转化的“最初一公里”,本质是技术从实验室走向市场的“概念验证”阶段。这一阶段需解决三大核心问题:技术参数的产业化适配性、市场需求与技术功能的匹配度、风险资本与政策支持的协同性。当前,高校和科研院所的科技成果普遍存在“重理论轻应用”“重专利轻工艺”等问题,导致技术成果与产业需求脱节。例如,实验室环境下研发的3D打印模具材料性能参数(如耐高温性、抗变形能力)往往缺乏真实工况验证,而企业对模具的批量生产精度、成本控制要求又难以在实验室阶段体现。
突破方向在于构建“技术-产业-资本”闭环验证体系:
概念验证中心:通过中试平台模拟真实生产环境,验证技术参数的可行性(如3D打印模具的尺寸精度、表面粗糙度);
市场需求牵引:依托企业真实订单或行业痛点,反向优化技术方案(如针对汽车模具的轻量化需求设计3D打印结构);
政策与资本协同:利用赋权改革政策降低国有资产流失风险,吸引社会资本参与早期验证。
二、3D打印模具项目的可行性分析:技术链与产业链的双向赋能
(一)技术链:冷加工经验与3D打印技术的融合创新
作为拥有21年模具制造经验的技师,笔者深知传统模具加工(车、铣、磨等)的局限性:周期长、成本高、柔性不足。而3D打印技术(增材制造)可通过数字化建模实现复杂结构一体化成型,显著缩短模具开发周期。例如,某汽车零部件企业通过3D打印随形冷却水道模具,使注塑周期缩短30%,良品率提升15%。然而,3D打印模具的长期稳定性(如热疲劳性能)仍需通过中试验证,而这正是冷加工技师的实践优势所在。
技术验证路径:
材料性能验证:对比3D打印模具材料(如光敏树脂、金属粉末)与传统模具钢(如P20、718)的耐温性、耐磨性;
工艺参数优化:通过试模验证3D打印模具的注射压力、冷却速率等参数对产品精度的影响;
寿命评估:模拟批量生产场景,统计模具的失效模式(如龟裂、变形)及维护成本。
(二)产业链:职教赋能与产业协同的生态构建
职业教育在科技成果转化中扮演“技术翻译者”角色。笔者通过“问题链驱动+项目实战赋能”教学模式,将企业真实需求转化为教学案例。例如,与某智能制造企业合作开发“新能源汽车电池壳体模具”,将3D打印技术与传统加工工艺结合,实现模具开发周期缩短40%。这种“教学-产业”双向互动模式,可为3D打印模具项目提供:
人才储备:培养兼具3D建模、模具设计、工艺优化的复合型技术工人;
场景验证:通过校企共建中试基地,模拟真实生产环境中的技术痛点;
成果转化:将教学案例转化为企业可复用的技术方案,形成“教学-研发-生产”闭环。
三、政策与机制创新:破解“不敢转、不会转、不愿转”困局
(一)政策支持:赋权改革与风险分担机制
赋权试点:借鉴南京大学“科研人员共有的科技成果长期使用权”模式,明确3D打印模具技术成果的权属分配,降低科研人员“不敢转”的顾虑;
中试补贴:参考福建“省级中试服务平台认定支持”政策,对3D打印模具中试平台给予资金补贴,覆盖设备采购、材料试验等成本;
容错免责:建立科技成果转化尽职免责机制,对因技术迭代或市场变化导致的失败项目,经评估后可免于追责。
(二)机制创新:技术经理人培育与产教融合
技术经理人培养:依托职业院校开设技术转移专业,培养既懂冷加工工艺又熟悉市场规则的复合型人才。例如,上海交通大学通过“工商管理(技术转移方向)”硕士项目,系统化培养技术经理人队伍;
产教融合平台:借鉴合肥“场景创新促进中心”经验,搭建“企业需求清单-技术方案库-中试验证平台”对接机制,推动3D打印模具技术快速落地。
四、结论:以“鲶鱼效应”激活科技成果转化生态
作为职教领域的“鲶鱼”,笔者始终以“破界创新”为使命:
技术层面:推动冷加工工艺与3D打印技术的深度融合,破解模具制造中的“卡脖子”难题;
教育层面:通过“岗课赛证”融通教学模式,培养适应产业变革的技术技能人才;
产业层面:以中试验证为纽带,构建“高校研发-企业验证-市场反哺”的创新生态。
未来,建议进一步深化赋权改革、完善中试服务体系,让3D打印模具项目成为科技成果转化“最初一公里”的标杆案例,为培育新质生产力提供实践范式。
(本文作者侯银海,系商丘技师学院机电系高级技师,国家级教学成果奖获得者,21年冷加工与职业教育经验)
参考文献
《人民日报》深度报道高校科技成果转化工作(2025年9月18日)
高校成果转化新生态:让人才“挑大梁”破解转化难题(2025年9月26日)
国务院专题学习:着力破解科技成果转化瓶颈(2025年6月24日)
热点分享:科技成果转化——畅通从“书架”到“货架”的路(2025年9月6日)
侯银海获国家级成果奖(2023年5月29日)