讓大型機(jī)電設(shè)備更可靠更智能

山科大機(jī)電學(xué)院成立6個(gè)重點(diǎn)支持研究方向團(tuán)隊(duì)，解決煤礦裝備可靠性與智能化技術(shù)等行業(yè)性“卡脖子”難題

青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞5月21日訊 提出一種刮板運(yùn)輸機(jī)鏈條壽命預(yù)測(cè)及斷鏈位置判別方法，填補(bǔ)了國內(nèi)刮板輸送機(jī)斷鏈監(jiān)測(cè)中雙側(cè)斷鏈或單側(cè)斷鏈判別方法的空白；研制便攜式智能電梯檢測(cè)儀，開發(fā)電梯運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，讓在役電梯的安全性得到有效提升……近年來，山東科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院主動(dòng)作為，成立機(jī)電液技術(shù)與智能裝備、先進(jìn)制造技術(shù)與裝備、智能輸送技術(shù)與裝備、流體工程與裝備、煤礦裝備智能運(yùn)維技術(shù)、智能制造技術(shù)與系統(tǒng)等六個(gè)重點(diǎn)支持研究方向團(tuán)隊(duì)，聚焦解決煤礦裝備可靠性與智能化技術(shù)等行業(yè)性“卡脖子”難題，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，將科研成果轉(zhuǎn)化為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能。僅2023年，學(xué)院橫縱向科研到賬經(jīng)費(fèi)就超過4000萬元。

降低成本，用智能化為傳統(tǒng)能源行業(yè)賦能

從傳統(tǒng)礦區(qū)到智慧礦區(qū)，采礦業(yè)已發(fā)生天翻地覆的變化。機(jī)電學(xué)院在繼承發(fā)揚(yáng)好學(xué)校煤炭行業(yè)特色的基礎(chǔ)上，針對(duì)煤礦裝備可靠性與智能化技術(shù)等煤炭開采全國性、行業(yè)性“卡脖子”技術(shù)，開展了理論與技術(shù)攻關(guān)，用數(shù)字化、智能化為傳統(tǒng)能源行業(yè)賦能。

學(xué)院學(xué)術(shù)教授蘇金鵬告訴記者：“傳統(tǒng)的煤炭開采裝備產(chǎn)能大多低于500萬噸每年，且需要不定期檢修，維修停機(jī)幾天，就會(huì)損失幾百萬至幾千萬元?！睂W(xué)院院長(zhǎng)張強(qiáng)研發(fā)的千萬噸級(jí)工作面高可靠性安全開采保障技術(shù)及裝備技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)千萬噸級(jí)裝備無大修，降低設(shè)備運(yùn)維成本30%以上。相關(guān)技術(shù)裝備成功應(yīng)用于陜西紅柳林等國內(nèi)為數(shù)不多的年產(chǎn)千萬噸級(jí)煤礦企業(yè)，助力煤礦裝備智能升級(jí)、煤炭產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增效，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

在煤炭輸送領(lǐng)域，張強(qiáng)課題組提出了一種刮板運(yùn)輸機(jī)鏈條壽命預(yù)測(cè)及斷鏈位置判別方法，填補(bǔ)了國內(nèi)刮板輸送機(jī)斷鏈監(jiān)測(cè)中雙側(cè)斷鏈或單側(cè)斷鏈判別方法的空白，改進(jìn)了原有專利無法根據(jù)刮板機(jī)運(yùn)行狀態(tài)判定鏈條壽命和斷鏈隱患的缺陷，極大地提升了刮板輸送機(jī)的智能化運(yùn)行程度。技術(shù)成果先后在中煤集團(tuán)、陜煤集團(tuán)等煤機(jī)制造企業(yè)和煤炭生產(chǎn)單位應(yīng)用，減少設(shè)備維修次數(shù)，提高能源開采效率，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，形成了刮板輸送機(jī)故障監(jiān)測(cè)技術(shù)核心專利族群。

“人需要測(cè)血常規(guī)來獲取健康信息。同理，大型機(jī)電裝備可以通過監(jiān)測(cè)溫度、信號(hào)來判斷是否出了故障，以便及時(shí)檢修，這就是科學(xué)運(yùn)維?！碧K金鵬告訴記者，學(xué)院包繼華教授團(tuán)隊(duì)成果——礦山大型機(jī)電裝備故障智能診斷與預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用，猶如為大型礦山機(jī)電設(shè)備配置了心電監(jiān)護(hù)儀，可以時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的“健康狀態(tài)”，已在山東科大機(jī)電科技股份有限公司實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦設(shè)備的智能監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警與故障診斷，顯著降低了大型礦山機(jī)電設(shè)備運(yùn)維成本。

瞄準(zhǔn)?？?，全過程數(shù)字孿生技術(shù)服務(wù)國家戰(zhàn)略

在煤礦裝備可靠性與智能化技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)電學(xué)院已承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、地區(qū)聯(lián)合項(xiàng)目等6項(xiàng)國家級(jí)重大課題研究。在千萬噸級(jí)工作面高可靠性安全開采保障技術(shù)及裝備、煤巖穩(wěn)定性控制與高效截割機(jī)理、煤礦裝備壽命預(yù)測(cè)與高可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、煤礦裝備智能協(xié)同控制等理論與技術(shù)方面有所突破，取得了豐碩的科技創(chuàng)新成果。

相關(guān)成果在國家能源集團(tuán)、山東能源集團(tuán)等省內(nèi)外煤炭行業(yè)重要企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。機(jī)電學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研制的一系列高端煤機(jī)裝備，在兗州、大同等地的100多個(gè)礦區(qū)應(yīng)用，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益超150億元，推進(jìn)了煤礦智能、安全、綠色生產(chǎn)與高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，有力支撐了我省“新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”發(fā)展與國家能源安全。

除了為傳統(tǒng)能源行業(yè)賦能外，機(jī)電學(xué)院還將相關(guān)技術(shù)向空天領(lǐng)域推廣。瞄準(zhǔn)國家戰(zhàn)略，機(jī)電學(xué)院與青島航空動(dòng)力研究院開啟產(chǎn)學(xué)研深度合作，聯(lián)合完成十四五“吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件熱物理實(shí)驗(yàn)裝置”項(xiàng)目，并融入“十五五”科學(xué)裝置。據(jù)蘇金鵬介紹，“我們學(xué)院承擔(dān)的任務(wù)是用數(shù)字孿生技術(shù)做航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?，F(xiàn)在的數(shù)字孿生還停留在虛擬仿真階段，此前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)流道內(nèi)以及燃燒全過程無法測(cè)試，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)測(cè)，但它里面的反應(yīng)機(jī)理、流體的分布特性，都是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵的一些參數(shù)?！睓C(jī)電學(xué)院提出了基于機(jī)械學(xué)習(xí)的流體計(jì)算和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的新算法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試全過程的數(shù)字孿生，填補(bǔ)國內(nèi)該領(lǐng)域空白，保證實(shí)驗(yàn)的可視化，有助于更先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制。此外，學(xué)院還向海上石油機(jī)械重大裝備及穩(wěn)定性等領(lǐng)域持續(xù)輸出屬于機(jī)電學(xué)院的科技動(dòng)能，不斷培育形成海洋新質(zhì)生產(chǎn)力。

創(chuàng)新發(fā)力，讓新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展積厚成勢(shì)

不積跬步，無以至千里。近年來，機(jī)電學(xué)院在發(fā)揮科研優(yōu)勢(shì)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新上不斷發(fā)力，為推動(dòng)全省高質(zhì)量發(fā)展源源不斷提供新引擎、新動(dòng)能。近三年，該學(xué)院獲省部級(jí)（政府類）科技獎(jiǎng)勵(lì)10項(xiàng)，省部級(jí)（社會(huì)力量）科技獎(jiǎng)10項(xiàng)。其中首位獲批山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，首位獲批山東省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，首位獲批青島市科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)5項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

科技創(chuàng)新要與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展“同頻共振”的風(fēng)潮不止于機(jī)電學(xué)院的老師群體，也流行于學(xué)生群體。

聚焦解決企業(yè)技術(shù)難題與熱點(diǎn)，機(jī)電學(xué)院學(xué)生“揭榜掛帥”科創(chuàng)行動(dòng)如火如荼地開展著，參與學(xué)生已超過300人。已完成山能集團(tuán)、中煤能源集團(tuán)等10余家企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)和工藝優(yōu)化項(xiàng)目23項(xiàng)；引入多元育人模式，聯(lián)合山能重裝等企業(yè)建立了智能制造現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，獲批山東省礦山機(jī)械產(chǎn)教融合研究生聯(lián)合培養(yǎng)示范基地建設(shè)；擴(kuò)展學(xué)生實(shí)踐育人方式，將科技創(chuàng)新活動(dòng)納入學(xué)分制管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)全覆蓋，其中，1120余名學(xué)生參與科研項(xiàng)目，畢業(yè)生學(xué)位論文80%來源于工程實(shí)踐，300余人扎根科研項(xiàng)目參與企業(yè)。

創(chuàng)新開創(chuàng)未來，實(shí)干成就夢(mèng)想。張強(qiáng)說，學(xué)院將確保完成2025年高水平優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科建設(shè)目標(biāo)任務(wù)，爭(zhēng)取建成山東省“高峰學(xué)科”，或在下輪全國學(xué)科評(píng)估中達(dá)到B+類以上；力爭(zhēng)完成機(jī)械工程專業(yè)博士點(diǎn)的歷史性突破；聚焦山東省“十強(qiáng)產(chǎn)業(yè)”（高端裝備）發(fā)展需求，培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，打造數(shù)字科技與智能制造產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，建設(shè)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化示范基地，確保完成智能制造省級(jí)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)目標(biāo)任務(wù)；完成礦山機(jī)械工程、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)賦能智能制造等省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重組工作，力爭(zhēng)5年內(nèi)獲批或參建國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)1至2個(gè)。學(xué)院將持續(xù)做好科技創(chuàng)新這篇大文章，讓新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展積厚成勢(shì)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力更強(qiáng)、成色更足。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?王世鋒 通訊員 郭菁荔）

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（作者：王世鋒)