大學(xué)生科創(chuàng)團(tuán)隊(duì):研制“安全衛(wèi)士”對(duì)高端裝備“量體裁衣”(安全衛(wèi)士項(xiàng)目)
近日,青島空天動(dòng)力結(jié)構(gòu)安全研究所、山東科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大型裝備智能運(yùn)維診斷系統(tǒng)的外場實(shí)驗(yàn),隨著設(shè)備顯示屏上出現(xiàn)指標(biāo)曲線,現(xiàn)場歡呼聲響徹整個(gè)車間。
“這次實(shí)驗(yàn)的成功,為故障診斷技術(shù)走進(jìn)生產(chǎn)一線奠定了基礎(chǔ),將更高效、更精準(zhǔn)、更直觀獲取高端裝備的‘健康狀況’,幫助工作人員‘對(duì)癥下藥’,裝備的運(yùn)維成本將降低60%以上?!鼻鄭u空天動(dòng)力結(jié)構(gòu)安全研究所所長李洪偉對(duì)這項(xiàng)技術(shù)豎起了大拇指。
“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)由山東科技大學(xué)33名在校學(xué)生組成,其中,博士生5人、碩士生24人、本科生4人。從設(shè)計(jì)托輥更換機(jī)器人、清倉機(jī)器人到研發(fā)設(shè)備“智能醫(yī)生”、高端裝備“安全衛(wèi)士”,這些創(chuàng)意均出自這個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)。
“選擇這個(gè)研究方向,源于一次去企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)研?!痹?span id="qsh1b7padf" class="candidate-entity-word" data-gid="3476225">礦山機(jī)械實(shí)驗(yàn)室里,已經(jīng)在團(tuán)隊(duì)待了近3年的2022級(jí)碩士研究生劉鑫燁說。
2019年6月,團(tuán)隊(duì)在國能蒙西煤化工股份有限公司現(xiàn)場學(xué)習(xí)期間,發(fā)現(xiàn)很多工人每天都要花費(fèi)大量時(shí)間檢測設(shè)備的運(yùn)行情況。
“設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)難采集、診斷準(zhǔn)確率低、智能化維護(hù)弱等行業(yè)痛點(diǎn),我們能不能解決?”從現(xiàn)場回來后,該團(tuán)隊(duì)隊(duì)長、2023級(jí)碩士研究生邴吉庚便在團(tuán)隊(duì)的交流會(huì)上拋出話題。
“就像做一道菜,需要融合各種食材的味道一樣,我們何不將設(shè)備的‘聲音’‘血液’和‘體溫’信息結(jié)合起來,設(shè)計(jì)出一個(gè)‘智能醫(yī)生’呢?”團(tuán)隊(duì)成員尹衍苗突然想到了這個(gè)點(diǎn)子?!斑@個(gè)‘醫(yī)生’不僅耳朵靈、鼻子尖,還能‘觸摸’設(shè)備的‘體溫’,快速準(zhǔn)確地診斷出設(shè)備的‘病情’?!贝蠹乙慌募春?,正式開始這段漫長的科研“接力長跑”。
團(tuán)隊(duì)先后到20余家企業(yè)的生產(chǎn)車間現(xiàn)場調(diào)研,深入了解裝備的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,觀察、了解設(shè)備在生產(chǎn)過程中存在問題。
“我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的維保方式采用周檢、季檢,定期更換設(shè)備零件,不僅增加了零件使用成本,而且浪費(fèi)人力資源,同時(shí)還是大型裝備發(fā)生故障的重災(zāi)區(qū)?!壁业皆诘V山裝備方面頗有建樹的山東科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院院長張強(qiáng),期望能在專業(yè)上給予他們更多幫助。
那時(shí),張強(qiáng)正在研究高端裝備智能診斷方面的課題,“科研與育人水乳交融”是他多年來追求的目標(biāo),于是“順理成章”地成為團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師。
2019年6月,山東科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目開始推薦立項(xiàng),邴吉庚和隊(duì)友們認(rèn)為,把項(xiàng)目從“想象”變成“現(xiàn)實(shí)”的機(jī)會(huì)來了。
在張強(qiáng)的指導(dǎo)下,團(tuán)隊(duì)成員熬了幾個(gè)通宵完成了《高端裝備智能運(yùn)維診斷系統(tǒng)》項(xiàng)目申請書,以最好成績獲得立項(xiàng)資格。
大型裝備由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、性能和原理,給設(shè)備維修和保養(yǎng)帶來了諸多技術(shù)挑戰(zhàn),攻克這項(xiàng)難題,需要學(xué)生具備深厚的專業(yè)知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
“除了上課,其余時(shí)間團(tuán)隊(duì)成員們就待在實(shí)驗(yàn)室里,跑代碼、測數(shù)據(jù)、寫報(bào)告。假期里,我們就‘泡’在企業(yè)生產(chǎn)車間,不斷發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整思路?!眲Ⅵ螣钫f。
歷時(shí)1500多個(gè)日夜、現(xiàn)場調(diào)研100多次、仿真實(shí)驗(yàn)1000多次、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)1000多次,團(tuán)隊(duì)終于研發(fā)出多傳感器協(xié)同監(jiān)測、早期故障預(yù)警等技術(shù),成功為各種大型高端裝備打造出“安全衛(wèi)士”。
依托這些技術(shù),2023年12月,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦了公司,開始了技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的新征程。他們開發(fā)出故障智能檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)可降低零件更換和維修成本30%,提升診斷準(zhǔn)確率至96.7%,診斷時(shí)間僅為1.1秒,實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警、智能運(yùn)維管理,人員減幅達(dá)50%,設(shè)備生產(chǎn)能力提高30%,最終達(dá)到數(shù)據(jù)取得準(zhǔn)、數(shù)據(jù)讀得懂、數(shù)據(jù)用得好的效果。
“我們還要對(duì)不同的高端裝備‘量體裁衣’,讓‘安全衛(wèi)士’更加智能?!眻F(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師馮龍給學(xué)生們提出新的課題。隨后的一年多時(shí)間里,團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出在線監(jiān)測裝置所配套的監(jiān)測軟件,為監(jiān)測裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
目前,該團(tuán)隊(duì)在高端裝備“安全衛(wèi)士”方面已擁有25項(xiàng)發(fā)明專利、11項(xiàng)實(shí)用新型專利、5項(xiàng)軟件著作權(quán),發(fā)表高水平論文23篇,團(tuán)隊(duì)已承接多個(gè)省市級(jí)研發(fā)項(xiàng)目,與多家企業(yè)達(dá)成560余萬元的合作協(xié)議,技術(shù)方案獲得山東能源集團(tuán)、烏海能源集團(tuán)以及中煤電氣有限公司的青睞。
“接下來,我們還要把‘安全衛(wèi)士’安裝在更多領(lǐng)域的裝備上,為制造業(yè)的發(fā)展注入更多的活力?!壁寡裕氚褜儆谧约旱倪@段科研路“跑”好,希望團(tuán)隊(duì)以后能一棒接一棒、一屆傳一屆,持續(xù)做好創(chuàng)新這件事。
中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邢婷 通訊員 韓洪爍 來源:中國青年報(bào)