大学生科创团队：研制“安全卫士”对高端装备“量体裁衣”
作者：侦探调查
时间：2024-05-30 10:35
近日，青岛空天动力结构安全研究所、山东科技大学机电学院“百联智汇”科创团队进行了大型装备智能运维诊断系统的外场实验，随着设备显示屏上出现指标曲线，现场欢呼声响彻整个车间。
“这次实验的成功，为故障诊断技术走进生产一线奠定了基础，将更高效、更精准、更直观获取高端装备的‘健康状况’，帮助工作人员‘对症下药’，装备的运维成本将降低60%以上。”青岛空天动力结构安全研究所所长李洪伟对这项技术竖起了大拇指。
“百联智汇”科创团队由山东科技大学33名在校学生组成，其中，博士生5人、硕士生24人、本科生4人。从设计托辊更换机器人、清仓机器人到研发设备“智能医生”、高端装备“安全卫士”，这些创意均出自这个学生团队。
“选择这个研究方向，源于一次去企业的现场调研。”在矿山机械实验室里，已经在团队待了近3年的2022级硕士研究生刘鑫烨说。
2019年6月，团队在国能蒙西煤化工股份有限公司现场学习期间，发现很多工人每天都要花费大量时间检测设备的运行情况。
“设备的检测数据难采集、诊断准确率低、智能化维护弱等行业痛点，我们能不能解决？”从现场回来后，该团队队长、2023级硕士研究生邴吉庚便在团队的交流会上抛出话题。
“就像做一道菜，需要融合各种食材的味道一样，我们何不将设备的‘声音’‘血液’和‘体温’信息结合起来，设计出一个‘智能医生’呢？”团队成员尹衍苗突然想到了这个点子。“这个‘医生’不仅耳朵灵、鼻子尖，还能‘触摸’设备的‘体温’，快速准确地诊断出设备的‘病情’。”大家一拍即合，正式开始这段漫长的科研“接力长跑”。
团队先后到20余家企业的生产车间现场调研，深入了解装备的实际运行环境，观察、了解设备在生产过程中存在问题。
“我们发现传统的维保方式采用周检、季检，定期更换设备零件，不仅增加了零件使用成本，而且浪费人力资源，同时还是大型装备发生故障的重灾区。”邴吉庚找到在矿山装备方面颇有建树的山东科技大学机电学院院长张强，期望能在专业上给予他们更多帮助。
那时，张强正在研究高端装备智能诊断方面的课题，“科研与育人水乳交融”是他多年来追求的目标，于是“顺理成章”地成为团队指导教师。
2019年6月，山东科技大学大学生创新创业项目开始推荐立项，邴吉庚和队友们认为，把项目从“想象”变成“现实”的机会来了。
在张强的指导下，团队成员熬了几个通宵完成了《高端装备智能运维诊断系统》项目申请书，以最好成绩获得立项资格。
大型装备由于其复杂的结构、性能和原理，给设备维修和保养带来了诸多技术挑战，攻克这项难题，需要学生具备深厚的专业知识、丰富的实践经验。
“除了上课，其余时间团队成员们就待在实验室里，跑代码、测数据、写报告。假期里，我们就‘泡’在企业生产车间，不断发现问题、调整思路。”刘鑫烨说。
历时1500多个日夜、现场调研100多次、仿真实验1000多次、应用实验1000多次，团队终于研发出多传感器协同监测、早期故障预警等技术，成功为各种大型高端装备打造出“安全卫士”。
依托这些技术，2023年12月，团队创办了公司，开始了技术转移转化的新征程。他们开发出故障智能检测系统，该系统可降低零件更换和维修成本30%，提升诊断准确率至96.7%，诊断时间仅为1.1秒，实现设备状态实时监控、故障预警、智能运维管理，人员减幅达50%，设备生产能力提高30%，最终达到数据取得准、数据读得懂、数据用得好的效果。
“我们还要对不同的高端装备‘量体裁衣’，让‘安全卫士’更加智能。”团队指导老师冯龙给学生们提出新的课题。随后的一年多时间里，团队又研发出在线监测装置所配套的监测软件，为监测装置的稳定运行提供了保障。
目前，该团队在高端装备“安全卫士”方面已拥有25项发明专利、11项实用新型专利、5项软件著作权，发表高水平论文23篇，团队已承接多个省市级研发项目，与多家企业达成560余万元的合作协议，技术方案获得山东能源集团、乌海能源集团以及中煤电气有限公司的青睐。
“接下来，我们还要把‘安全卫士’安装在更多领域的装备上，为制造业的发展注入更多的活力。”邴吉庚坦言，想把属于自己的这段科研路“跑”好，希望团队以后能一棒接一棒、一届传一届，持续做好创新这件事。