当前,智能制造转型持续深化,正重塑国内工业生产模式与工业安全体系。随着工业互联网、人工智能、数字孪生等新一代信息技术加速融入制造业全链条,行业智能化升级不再局限于生产自动化优化,逐步向装备全生命周期精细化管理延伸。在石油化工、热电、新能源等典型流程工业领域,装备实时状态感知、早期损伤识别、前置风险预警能力,已成为智能制造向纵深落地的核心关键环节。
行业运维模式正迎来结构性革新,传统定期抽样检测、故障事后维修的被动模式加速淘汰,在线实时监测、风险提前预判的主动运维体系成为主流发展趋势。
立足产业现实痛点与国家政策导向,华东理工大学“华帆智安”学生团队主动走出实验室、深耕产业一线,聚焦流程工业特种装备监测运维难题,以跨学科协同攻关模式探索工业智能安全运维新路径。
针对工业复杂工况下特种装备监测的各类技术瓶颈,团队组建跨学科攻关小组,整合机械、材料、化工、信息等多专业技术优势,围绕产业真实需求开展模块化攻坚。团队精准拆解核心技术难题,逐一攻克高温适配传感与结构优化、复杂工况超声信号降噪处理、微小损伤精准识别定位、装备状态全域评估、数字孪生系统搭建等关键技术,构建起适配工业真实场景的全套技术体系,着力实现承压装备运行状态持续感知、潜在风险提前预判。

相较于可控的实验室环境,真实工业现场的复杂工况成为技术落地的最大挑战。工业生产中的持续振动、环境噪声极易干扰超声监测信号,导致特征波形模糊、识别难度大幅提升;同时,管道弯头、设备焊缝、阀门等异形复杂结构会改变信号传播路径,且不同装备的结构差异,使得通用传感器布设方案无法复用,极大增加了监测适配难度。
为破解场景适配难题,团队建立“现场发现问题、实验室溯源攻坚、算法迭代优化、工业场景验证”的闭环研发机制,反复往返产业一线与实验室开展技术打磨,在多轮迭代优化中持续提升技术的场景适配性与运行稳定性。
经过系统性技术攻关与场景迭代,团队成功研发Vessels智能运维系统,实现前端超声感知、微小损伤识别、装备状态评估、安全风险预警、智能辅助决策功能的一体化集成,构建起全流程、智能化的特种装备运维闭环。目前,团队已与中石化宁波工程有限公司及其数字分公司开展深度产学研合作,加速自研技术落地工业场景,推动科研成果产业化转化。

深耕产业一线的实践,也让这支青年科研团队对工业科研的价值有了全新认知。“实验室里把技术做出来只是第一步,真正到了工业现场,我们更关心它能用多久,是否可靠。”“华帆智安”团队负责人汪紫薇表示,团队的研发重心从最初的算法优化、数据达标、模型迭代,逐步转向贴合企业真实需求,重点攻克设备长期稳定运行、复杂工况自适应、落地实用性等核心问题,让科研成果真正服务产业安全生产。

从实验室单一实验数据,到一体化智能运维系统;从理论科研验证,到工业现场实战落地,“华帆智安”团队不仅完成了核心技术的迭代升级,更实现了青年科研力量从理论探索到贴合产业、服务实业的关键跨越。
业内人士指出,工业4.0时代的智能制造,既需要智能化生产体系的支撑,更需要匹配的智能安全运维体系兜底。未来,“华帆智安”团队将持续深耕智能感知与数字孪生技术研发,持续打磨产品、优化技术方案,以青年科研力量破解工业装备运维难题,为流程工业安全生产、智能升级持续赋能。
审核:王峰 郭江涛 石贵明
校对:小强
