近日,扬州职业技术大学电子工程学院一支由多专业学生组成的“火眼金睛”团队,凭借自主研发的“精密冲压件在线智能全检系统”,成功从实验室走向产线实战,在高端制造领域闯出了一条自主创新之路。
一次实习触动:检测环节成了“卡脖子”的瓶颈
2024年初,“火眼金睛”团队在老师带领下走进江苏万龙电动车辆有限公司。眼前的场景让团队成员深受触动:多名质检员正手持测量工具,对着一个个精密冲压件反复测量,满头大汗却效率低下。
“新能源汽车的电池壳体、电机铁芯这些精密件,公差要求非常高,表面连细微划痕都不能有。”企业技术负责人张工向团队坦言,“现在的检测设备要么对高反光曲面‘看不见’,要么2D和3D检测得分开做,效率跟不上产线节奏。我们试过进口设备,面对复杂曲面照样‘抓瞎’。”
“我们在课堂上学习的机器视觉技术,不正是要解决这样的实际问题吗?”团队创始人电信2302班张艺骞同学当即下定决心:一定要研发出真正贴合工厂需求、解决产线痛点的智能检测系统。
把实验室“搬”进车间:在火花与油污中寻找答案
从课堂到产线,距离远比想象中遥远。为了摸清真实场景,团队开启了长达一年调研,先后走访20余家企业。
“有些问题,在实验室的电脑仿真里根本想不到。”团队负责人,通信2403班陈柏廷回忆。为了搞清楚高反光工件为什么总在成像时丢失细节,他们在企业车间蹲守三天,观察不同角度光线对工件表面的影响,“白天记录数据,晚上回实验室建模分析,凌晨三点还在讨论优化方案是常有的事。”
最让团队难忘的,是一次几乎“归零”的挫折。他们耗时三个月研发的第一代成像方案,在实验室测试中效果优异,可一上产线就“水土不服”——车间光线变化、不同批次材料的微小色差,甚至设备振动,都导致检测结果不稳定。
“当时有两个选择:打补丁凑合用,或者推倒重来。”指导老师黄俊园博士回忆。经过连续三天的激烈讨论,团队决定“要做就要做出真正能解决问题的产品,不能给企业添麻烦。”
两年磨一剑:三项核心技术破解行业痛点
重新出发的团队将自适应光源、2D/3D像素级融合、虚实迁移三大技术系统集成,自研出一套专为精密冲压件设计的在线全检系统。
针对高反光曲面“看不清”的难题,团队设计了自适应光源组合与漫反射光罩,根据不同工件材质自动切换最佳打光方案。“就像给系统装上了一双会调节‘瞳孔’的眼睛,无论多复杂的曲面,都能清晰成像。”
针对复合缺陷“检不全”的痛点,团队攻克了2D与3D图像像素级融合算法,实现一次扫描、双模感知。“传统方法是2D拍完3D拍,效率低还容易漏检。我们的系统让纹理和深度信息在时间和空间上精准对齐,缺陷无处遁形。”光电2402班王琪瑞同学说。
更让行业眼前一亮的是,团队引入的CAD仿真与虚实迁移技术解决了模型“检不准”的难题。仿真模拟各类缺陷,系统在仅有少量真实样本的情况下,识别准确率仍能高达99%。
从实验室到生产线:青春力量助力制造强国
目前,“火眼金睛”团队已在相关汽车企业完成应用验证,计划推动这项自主创新成果产业化落地。
“这不是终点,而是起点。”张艺骞指着实验室里正在调试的二代样机说,“下一步我们要进军一体化压铸件检测市场,把研发的设备推向更广阔的市场。”
从课堂到产线,从实验室到生产线,这支由智能光电、现代通信、新能源汽车等专业学生组成的年轻团队,将专业知识转化为可落地、能解决问题的产品。指导教师团队由教授、博士、高级工程师组成,为项目研发与成果转化提供了全流程保障。
扬州职业技术大学党委书记马顺圣表示:“职业教育培养的是能动手解决真问题的人。这个项目证明,把论文写在产线上,把创新落在车间里,同样是科技报国的最美注脚。”(梁孝梅)