第12版:科技

一个高校科研团队的突破之路

  10月15日,中国国际大学生创新大赛(2024)总决赛在上海交通大学圆满落幕。太原理工大学机械工程学院“先导式电液比例液压阀控制与诊断技术”团队(又称“液驱智控”团队),在指导教师权龙的带领下斩获产业命题赛道区域特色产业组金奖。此外,该团队成员赵星宇作为另一团队负责人,在高教主赛道研究生创意组斩获银奖,以“一金一银”的好成绩为团队的此次征程画上完美的句号。近日,记者走进太原理工大学“液驱智控”团队,探寻他们从总决赛1410个项目中脱颖而出的秘密。

寻求突破,首先需要脚踏实地

  看着大赛现场的显示屏缓缓呈现出一个优异的分数时,“液驱智控”团队负责人耿怀德按捺不住喜悦的心情,激动地拍打师兄赵星宇的手臂。“在那一刻,感觉三个月的努力和付出都有了回报。”耿怀德欣慰地说。
  对团队成员而言,这块沉甸甸的金牌不仅是荣耀与辉煌,更代表着责任与担当。采访中,第一次参加大赛的团队成员徐成都轻轻拍了拍身前的会议桌,就像拍一位“战友”的肩膀:“就是这样一张大会议桌,我们十几个人挤在工作室里,每天朝夕相对,一坐就是三个月。”
  搞科研,熬夜是常态。每天晚上九点,耿怀德为大家泡好咖啡,权龙教授和团队成员们围坐在会议桌前一同工作,常常凌晨一两点回去。“每天晚上权老师和我们一起回家,第二天早上一睁眼又看到他凌晨发来的修改意见。”说到这里,耿怀德既敬佩又心疼:“权老师今年六十五岁了,我们熬夜都熬不过他。他连走路都特别快,就是为了不浪费一点儿时间。”
  技术负责人赵星宇已经是第三次参加大赛了,大赛见证了他三年的成长之路。“最初我也是跟着博士师兄们做实验,在他们的带领下参加比赛。后来我开始当项目负责人,带着师弟们去比赛。现在我把接力棒交到怀德手里,希望这根接力棒能一代代传下去!”赵星宇说,一路走来,团队的不易他都看在眼里。有一次,成员们正在野外进行挖掘机整机测试,突然下起了瓢泼大雨。在临时搭建的板房里整理材料的赵星宇听到窗外急促的雨声,急忙跑出来送伞,却看到师弟们已经淋成了落汤鸡,还在手忙脚乱地给机器披防水布。“仪器比人精贵!”赵星宇感慨道。
  谈到他们的核心竞争力,耿怀德说:“踏实对待每一个数据,认真探寻每一次突破。面对各大名校的竞争者,我们依然能保持自信、毅然亮剑,‘求实创新’是我们最大的底气。”

创新产品,必须了解真实需求

  核心技术是求不到、买不来的。为了打破国外企业的垄断,掌握发展主动权,“液驱智控”团队揭榜企业株洲嘉诚科技的“先导式电液比例液压阀控制与诊断技术”命题,希望通过智能化赋能实现工程机械的弯道超车。
  “项目成果不能是空中楼阁,必须要体现实际的需求,要解决真问题,真解决问题。”权龙教授常把这句话挂在嘴边。揭榜命题后,团队立刻与命题企业取得联系,并前往三一、太重等工程机械主机企业以及恒立液压等元件企业进行深入调研。在与企业代表交流时,他们提出了这样一个问题:“能不能在保证安全性的前提下,尽可能少加装传感器,降低主机成本?”
  这个问题听上去简单,操作起来却很难。挖掘机多应用在野外,需要机器有较高的稳定性。而使用传感器是提高精度和可靠性的重要一环。要将效能和成本平衡好,必须靠技术上的新突破。
  盛夏八月,骄阳似火。野外实验场地没有一点遮蔽。一些没经验的成员没做防晒措施,一天下来就晒脱了一层皮。烈日、噪音、粉尘、油污……这些在成员们心中都是小问题,关键还是如何提升技术、实现突破。为了测试效果,他们爬到挖掘机下狭窄的缝隙里加装设备、拆换管线。偶尔管道中的机油没排干净,劈头盖脸地喷了一身,大家看着彼此狼狈的模样,都忍不住大笑起来。“改装挖掘机很困难,有时候折腾一天也只能装上一根管路,但看到装好的挖掘机动起来的时候,我心里是满满的成就感。”今年刚加入团队的解松涛说。
  七月和八月,团队进行了近百次的试验和调整,开展比例液压阀控制系统和结构设计。团队提出“以控代测,控测融合”的创新理念,首创性地开发出具有故障诊断和主动运维功能的智能控制器,大大提升机器的稳定性和智能性。九月初,团队完成台架试验,各项实验指标完全符合命题要求,产品通过企业验收。目前,产品已经通过试验测试和装机试验,实现整机智能运维,控制精度由分米级提升到厘米级,燃油消耗减少20%。

培养人才,依靠多学科交叉融合

  学科交叉与融合是技术创新的重要途径。在组建团队时,权龙教授特意吸纳各学科的优秀人才,最终形成了由6名硕士、7名博士组成,包括机械工程、电气工程、软件工程等专业研究方向的多学科团队。这样一支多学科队伍,拧成一股绳、铆足一股劲,在大赛中展现出极强的创新能力和竞争优势。
  “多学科交叉融合贯穿于团队的培养过程中。只有培养掌握多学科知识的复合型人才,才能把电气、控制、测量等多方面的技术同时应用到项目中,融会贯通地解决现实中的复杂问题。”权龙教授介绍,这种多学科融合的培养方式让学生深入了解不同行业的前沿技术与专业知识,以往需要几个人到现场调试解决的问题,现在一个人就能完成,大大提升了解决问题的效率,也为学生个人发展打下坚实基础。
  四年里,团队四处征战,工作室的整整一面墙摆满了琳琅满目的奖状和奖杯。“每一份成绩背后,离不开团队的辛勤付出,更离不开学校的大力支持。”权龙教授说。近年来太原理工大学高度重视创新创业教育工作,通过立项重点培育项目、开展创新实战训练营等措施给团队提供了引导和激励,把高质量实施大学生创新创业项目和学科竞赛作为创新人才培养的重要途径,不断推进以赛促学、以赛促教、以赛促创,在人才培养、教学科研等方面成绩斐然。
  “求实创新”,这是太原理工大学的校训,也是“液驱智控”团队在一场场实验、一次次的改进中的力量源泉。未来,相信这股精神力量会引领团队继续向着梦想勇毅前行、不懈奋进。

杨家炜

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