大學(xué)生科創(chuàng)團(tuán)隊：研制“安全衛(wèi)士”對高端裝備“量體裁衣”（安全衛(wèi)士項目）

近日，青島空天動力結(jié)構(gòu)安全研究所、山東科技大學(xué)機電學(xué)院“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)團(tuán)隊進(jìn)行了大型裝備智能運維診斷系統(tǒng)的外場實驗，隨著設(shè)備顯示屏上出現(xiàn)指標(biāo)曲線，現(xiàn)場歡呼聲響徹整個車間。

“這次實驗的成功，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‘對癥下藥’，裝備的運維成本將降低60%以上?！鼻鄭u空天動力結(jié)構(gòu)安全研究所所長李洪偉對這項技術(shù)豎起了大拇指。

“百聯(lián)智匯”科創(chuàng)團(tuán)隊由山東科技大學(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)計托輥更換機器人、清倉機器人到研發(fā)設(shè)備“智能醫(yī)生”、高端裝備“安全衛(wèi)士”，這些創(chuàng)意均出自這個學(xué)生團(tuán)隊。

“選擇這個研究方向，源于一次去企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)研?！痹?span id="gg8g4gg" class="candidate-entity-word" data-gid="3476225">礦山機械實驗室里，已經(jīng)在團(tuán)隊待了近3年的2022級碩士研究生劉鑫燁說。

2019年6月，團(tuán)隊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大量時間檢測設(shè)備的運行情況。

“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，我們能不能解決？”從現(xiàn)場回來后，該團(tuán)隊隊長、2023級碩士研究生邴吉庚便在團(tuán)隊的交流會上拋出話題。

“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)計出一個‘智能醫(yī)生’呢？”團(tuán)隊成員尹衍苗突然想到了這個點子?！斑@個‘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’?！贝蠹乙慌募春希介_始這段漫長的科研“接力長跑”。

團(tuán)隊先后到20余家企業(yè)的生產(chǎn)車間現(xiàn)場調(diào)研，深入了解裝備的實際運行環(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，而且浪費人力資源，同時還是大型裝備發(fā)生故障的重災(zāi)區(qū)。”邴吉庚找到在礦山裝備方面頗有建樹的山東科技大學(xué)機電學(xué)院院長張強，期望能在專業(yè)上給予他們更多幫助。

那時，張強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)項目開始推薦立項，邴吉庚和隊友們認(rèn)為，把項目從“想象”變成“現(xiàn)實”的機會來了。

在張強的指導(dǎo)下，團(tuán)隊成員熬了幾個通宵完成了《高端裝備智能運維診斷系統(tǒng)》項目申請書，以最好成績獲得立項資格。

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)，攻克這項難題，需要學(xué)生具備深厚的專業(yè)知識、豐富的實踐經(jīng)驗。

“除了上課，其余時間團(tuán)隊成員們就待在實驗室里，跑代碼、測數(shù)據(jù)、寫報告。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1500多個日夜、現(xiàn)場調(diào)研100多次、仿真實驗1000多次、應(yīng)用實驗1000多次，團(tuán)隊終于研發(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1.1秒，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控、故障預(yù)警、智能運維管理，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?！眻F(tuán)隊指導(dǎo)老師馮龍給學(xué)生們提出新的課題。隨后的一年多時間里，團(tuán)隊又研發(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)定運行提供了保障。

目前，該團(tuán)隊在高端裝備“安全衛(wèi)士”方面已擁有25項發(fā)明專利、11項實用新型專利、5項軟件著作權(quán)，發(fā)表高水平論文23篇，團(tuán)隊已承接多個省市級研發(fā)項目，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·中青網(wǎng)記者 邢婷 通訊員 韓洪爍 來源：中國青年報