青岛空天动力结构安全研究所大型装备智能运维诊断系统外场实验成功

近日,青岛航天推进结构安全研究所、山东科技大学机电学院“百联智慧”科技创新团队在大型设备智能运维诊断系统现场试验现场,随着设备显示屏上出现各项指标曲线,车间里响起了阵阵欢呼声。

“此次试验的成功,为故障诊断技术引入生产线奠定了基础,将更加高效、准确、直观地获取高端设备的‘健康状况’,帮助工人‘对症下药’,降低设备运维成本60%以上。”青岛航天动力结构安全研究所所长李宏伟对这项技术竖起了大拇指。

“百联智汇”科技创新团队由山东科技大学33名学生组成,其中博士生5人、硕士生24人、本科生4人。从设计换辊机器人、仓储清仓机器人,到研发装备“智能医生”、高端装备“安全卫士”,这些创意都出自这支学生团队。

“之所以选择这个研究方向,源于一次在企业的现场考察。”在矿山机械实验室团队工作近3年的2022级硕士生刘新野说。

2019年6月,督查组在国能蒙西煤化工有限公司现场调研时发现,很多工人每天花大量时间检查设备运行情况。

“能否解决设备检测数据采集难、诊断准确率低、智能维护弱等行业痛点?”从现场回来后,团队负责人、2023级硕士生邰吉根在团队交流会上提出了这个话题。

“就像做一道菜需要调和各种食材的味道,我们何不把设备的‘声音’、‘血液’和‘体温’信息结合起来,设计一个‘智能医生’?”团队成员尹彦淼突然冒出了这个想法。“这个‘医生’不仅耳朵灵、鼻子灵,还能‘触摸’到设备的‘体温’,快速准确地诊断出设备的‘病情’。”大家一拍即合,正式开始了这场漫长的科研“接力赛”。

考察组先后到20余家企业生产车间进行现场调研,深入了解设备实际运行环境,观察了解生产过程中出现的问题。

“我们发现,传统的维护方式采用周、季巡检,定期更换设备零部件,不仅增加了零部件使用成本,浪费了人力资源,更是大型设备故障的重灾区。”邴吉庚找到在矿山设备领域硕果累累的山东科技大学机电工程学院院长张强,希望给予他们更专业的帮助。

当时,张强正在研究高端装备智能诊断相关课题,“科研与教育完美融合”是他多年的追求,成为团队指导老师也是“顺理成章”的事。

2019年6月,山东科技大学开始面向本科生推荐创新创业项目,邴吉庚和队友们认为,将项目从“想象”变成“现实”的机会来了。

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在张强的指导下,团队成员连续数个夜晚熬夜完成了“高端装备智能运维诊断系统”的项目申报,并以最好成绩获得项目资质。

大型设备由于其结构、性能、原理复杂,给设备维修与维护带来诸多技术挑战,需要学生具备深厚的专业知识和丰富的实践经验。

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“除了上课,团队成员其余时间都在实验室里,跑代码、测数据、写报告,节假日就泡在公司的生产车间,不断发现问题、调整思路。”刘新叶说。

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经过1500多个日夜、100多次现场勘察、1000多次模拟实验、1000多次应用实验,团队最终研发出多传感器协同监测、故障早期预警等技术,成功为各类大型高端装备打造“安全卫士”。

依托这些技术,团队于2023年12月创立公司,开启技术转移转化新征程。他们研发了智能故障检测系统,可将零件更换和维修成本降低30%,诊断准确率提高到96.7%,诊断时间仅需1.1秒,实现设备状态实时监控、故障预警、智能运维管理,减少人员50%,设备产能提升30%,最终达到数据采集准确、数据理解、数据利用好的效果。

“我们还要量身定制不同的高端设备,让‘安全卫士’更加智能。”团队指导老师冯龙给学生们提出了新的课题。随后一年多的时间,团队研发出了在线监测装置的监测软件,为监测装置的稳定运行提供了保障。

目前,团队在高端装备“安全卫士”领域拥有发明专利25项、实用新型专利11项、软件著作权5项,发表高水平论文23篇,承担多项省市级研发项目,与多家企业达成合作协议560余万元,技术方案得到山东能源集团、乌海能源集团、中煤电力等企业的青睐。

“下一步,我们将在更多领域的设备上装上‘安全卫士’,为制造业发展注入更多活力。”邰吉耕坦言,要“跑”好自己的科研路,希望团队能一代一代接力棒传下去,继续做好创新工作。

中国青年报、中青网记者 杏婷 通讯员 韩红硕 来源:中国青年报

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