近日，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)正在青島空天動力結(jié)構(gòu)安全研究所進(jìn)行大型裝備智能運(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)場歡呼聲響徹整個實(shí)驗(yàn)場。
“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’，從而幫助工作人員‘對癥下藥’，裝備的運(yùn)維成本將降低60%以上。”看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，青島空天動力結(jié)構(gòu)安全研究所所長李洪偉對這項(xiàng)技術(shù)豎起了大拇指。
“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)由33名充滿激情與創(chuàng)新精神的本碩博大學(xué)生組成，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”，這些好創(chuàng)意均出自這個學(xué)生團(tuán)隊(duì)。
“選擇這個研究方向，源于一次去企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)研?！痹诘V山機(jī)械實(shí)驗(yàn)室里，已經(jīng)在團(tuán)隊(duì)待了近三年的機(jī)械工程2022級碩士研究生劉鑫燁說。2019年6月，“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)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、機(jī)械2023級碩士研究生邴吉庚便在團(tuán)隊(duì)的交流會上拋出話題。大家圍繞“設(shè)備智能故障診斷”問題進(jìn)行了4個多小時的“頭腦風(fēng)暴”，從問題分析到解決方案，沒漏下一個細(xì)節(jié)。
“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‘智能醫(yī)生’呢？”團(tuán)隊(duì)成員尹衍苗突然想到了這個點(diǎn)子?！皩?！這個‘醫(yī)生’不僅耳朵靈、鼻子尖，還能‘觸摸’設(shè)備的‘體溫’，從而快速準(zhǔn)確地診斷出設(shè)備的‘病情’?！贝蠹乙慌募春希介_始這段漫長的科研“接力長跑”。
有了這個想法，團(tuán)隊(duì)先后到中煤科工集團(tuán)等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)過程存在的問題?！敖?jīng)過進(jìn)一步了解，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，同時還是大型裝備發(fā)生故障的重災(zāi)區(qū)?！壁f，他主動找到在礦山裝備方面頗有建樹的機(jī)電學(xué)院院長張強(qiáng)教授，期望張教授能在專業(yè)上給予他們更多幫助。
恰逢此時，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)。這樣，張強(qiáng)也就“順理成章”地成為這個團(tuán)隊(duì)的指導(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)，這是學(xué)校為大學(xué)生創(chuàng)客搭建的一個舞臺，獲得立項(xiàng)的項(xiàng)目，將給予政策上的優(yōu)先支持。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)會來了。在張強(qiáng)的指導(dǎo)下，他們熬了幾個通宵完成了《高端裝備智能運(yùn)維診斷系統(tǒng)》項(xiàng)目申請書，提出研發(fā)高端裝備“智能醫(yī)生”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思路，該項(xiàng)目在眾多申報(bào)項(xiàng)目中深深地吸引了評委，并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、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為此，該團(tuán)隊(duì)多次向?qū)I(yè)教師、企業(yè)工程師、操作工人咨詢所遇到的問題，并邀請?jiān)谥悄軝z測方面有研究和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的專家指導(dǎo)項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)中的10個人也紛紛參與到教師們的科研項(xiàng)目中汲取養(yǎng)分。
“除了上課，其余時間團(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。假期之中，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螣罱榻B。2020年3月，團(tuán)隊(duì)搭建了試驗(yàn)臺，自主研發(fā)出油液在線監(jiān)測傳感器，開展油品粘度磨粒濃度監(jiān)測特性研究；2021年6月，開發(fā)油液檢測與設(shè)備故障診斷軟件；2022年5月，研發(fā)多源信息融合的故障診斷技術(shù)；2022年12月，研發(fā)出狀態(tài)在線監(jiān)測成套設(shè)備；2023年6月，設(shè)計(jì)開發(fā)大型裝備數(shù)字孿生與運(yùn)維管理系統(tǒng)。
歷時1500多個日夜、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，“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)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，“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)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%，診斷時間僅為1.1s，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時監(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。
“我們還要對不同的高端裝備‘量體裁衣’，讓‘安全衛(wèi)士’更加智能?！痹趹c功會上，團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師馮龍給同學(xué)們提出新的課題。隨后的一年多里，“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)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，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時顯示，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)已承接采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測與健康管理系統(tǒng)研究、青島空天動力結(jié)構(gòu)安全研究所先導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)備智能運(yùn)維數(shù)字孿生系統(tǒng)項(xiàng)目等多個省市級研發(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?，想把屬于自己的這段科研路“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。（記者：韓洪爍）
團(tuán)隊(duì)學(xué)生在開展模擬實(shí)驗(yàn)
