太原理工：寒窗磨利劍 賽場試鋒芒

楊洋　周曉艷

在第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，太原理工大學(xué)共斬獲4項(xiàng)金獎(jiǎng)1項(xiàng)銀獎(jiǎng)。其中，產(chǎn)業(yè)賽道2項(xiàng)金獎(jiǎng)列為本賽道全國第一，不僅在本屆大賽上實(shí)現(xiàn)了金獎(jiǎng)零突破，并一舉成為獲金獎(jiǎng)數(shù)量位居全國前列、產(chǎn)業(yè)賽道領(lǐng)跑全國的高校?！拔覀兯〉玫倪@些金牌，實(shí)際上跟發(fā)達(dá)地區(qū)教育特別先進(jìn)的一些省，一些好的大學(xué)比還是有差距的。我們想這種差距也是我們的動(dòng)力，我們一定以這次取得的成績?yōu)槠鯔C(jī)，在明年、后年更好的搞好我們大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作。”太原理工大學(xué)黨委書記鄭強(qiáng)說。

11月10日，記者走進(jìn)理工大學(xué)迎澤校區(qū)及明向校區(qū)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)室，聆聽了每個(gè)團(tuán)隊(duì)背后的故事，深刻感受到了他們以傲人的實(shí)力問鼎金獎(jiǎng)的心路歷程。

電液控制技術(shù)：攻克難關(guān)達(dá)到國際領(lǐng)先地位

“與以往的賽事不同，本屆大賽新增設(shè)了產(chǎn)業(yè)命題賽道，并于8月4日在網(wǎng)上直播講解命題?！闭f起參賽過程，太原理工大學(xué)中龍智驅(qū)科技團(tuán)隊(duì)成員劉赫告訴記者，以這次大賽為契機(jī)，長期致力于破解高端裝備液壓系統(tǒng)能效低，以及流量精準(zhǔn)控制難題的該團(tuán)隊(duì)，便開始了長達(dá)半年的準(zhǔn)備。在團(tuán)隊(duì)之前二十余年科研積累的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的碩博課題，拿出了太原理工大學(xué)方案。

在研發(fā)過程中，權(quán)龍教授帶領(lǐng)學(xué)生們連續(xù)數(shù)月通宵達(dá)旦地研究項(xiàng)目，常常在充滿煙塵和機(jī)油味道的施工現(xiàn)場或露天實(shí)驗(yàn)場披星戴月地攻克難題。一遍又一遍地試錯(cuò)，一次又一次地打磨。針對液壓系統(tǒng)能耗低和動(dòng)勢能回收利用率低的國際難題，他們進(jìn)行了三大技術(shù)的自主創(chuàng)新，包括驅(qū)動(dòng)與動(dòng)勢能直接儲用集成技術(shù)、載荷差異均衡技術(shù)、補(bǔ)償壓差連續(xù)可控低壓損流量控制技術(shù)，他們所提出的技術(shù)，均處于國際領(lǐng)先水平。

電液控制技術(shù)是航空航天、軍事機(jī)械、重型機(jī)械等高端裝備的核心技術(shù)，但受液壓傳動(dòng)原理限制，系統(tǒng)能效極低，難以兼顧高能效、高性能和高功重比?！搬槍ι鲜霾蛔悖覀円恢敝铝τ趯で髣?chuàng)新解決方案，攻克制約我國高端裝備發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國夢貢獻(xiàn)科技力量?！睓?quán)龍教授說。最終，團(tuán)隊(duì)采用高能效、高性能的解決方案，破解高端裝備液壓控制技術(shù)面臨的能效低、控制難的共性國際難題。同時(shí)以壓剪試驗(yàn)機(jī)為突破點(diǎn)，攻克其承載的兼顧高性能、高能效和高功重比的技術(shù)瓶頸，解決制約高端裝備發(fā)展的能效低、控制難、減重難的技術(shù)痛點(diǎn)。創(chuàng)新提出的泵閥協(xié)同極低壓損電液多執(zhí)行器解決方案，圓滿解決了命題要求的全部要求，獲得命題單位中鋼集團(tuán)高度評價(jià)，新的方案也可拓展應(yīng)用于國防、軍工、航空航天等領(lǐng)域，提升我國高端裝備的先進(jìn)性和核心競爭力。

太原理工大學(xué)中龍智驅(qū)科技團(tuán)隊(duì)僅僅只用兩個(gè)月的時(shí)間，就突破技術(shù)難題，讓此項(xiàng)技術(shù)為國際首創(chuàng)，處于國際領(lǐng)先地位。最終“減隔震裝置大流量需求下動(dòng)態(tài)伺服液壓控制”命題解決方案取得了小組第一的成績并榮獲金獎(jiǎng)。

“AI掌超”：打通就醫(yī)“最后一公里”

“我想有個(gè)實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)不需要多大的地方……”

場地的局限并沒能阻礙李曉春教授所帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在科研道路上前進(jìn)的步伐。2012年，李曉春教授回國后帶著張玲玲、孟雪娟等4名學(xué)生。“我們夢想開始的地方是一間廚房，那是學(xué)校在迎西校區(qū)國教樓上為我們騰出來的。”李曉春接受記者采訪時(shí)說。

在本次賽事中，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院李曉春教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)?wèi){借“AI智能掌超”和“芯光1代”兩個(gè)項(xiàng)目拿下了1金1銀的優(yōu)異成績。這怎能讓人想到，他們的科研之路竟然始于一間廚房呢？

“我一直覺得我所從事的這個(gè)行業(yè)關(guān)系到國家的醫(yī)療診斷、公共衛(wèi)生安全、食品安全、環(huán)境檢測等一系列重要的事情，我們做這些項(xiàng)目是從國家需求的大背景出發(fā)的?！崩顣源航淌谡J(rèn)為，現(xiàn)在許多醫(yī)學(xué)檢測都必須在大型且專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室里完成，偏遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)甚至一些小縣城都沒有足夠的條件配備這些設(shè)施，基層群眾常常需要輾轉(zhuǎn)多地才能就醫(yī)。如果能將這些技術(shù)下沉到基層，就可以打通就醫(yī)“最后一公里”，讓群眾“少花錢、少跑路”，這無疑是一件事關(guān)民生福祉的好事。

利劍并非是一朝一夕間鑄成的，在記者采訪這些團(tuán)隊(duì)時(shí)，帶隊(duì)老師都提到了基于團(tuán)隊(duì)原本夯實(shí)的基礎(chǔ)，才有了沖刺賽場的“太理智慧”。

“AI智能掌超設(shè)備及輔助診斷系統(tǒng)”的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李海琴和“芯光1代”的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張玲玲都是來自農(nóng)村家庭的孩子，她們親身經(jīng)歷了醫(yī)療資源分布不均衡、看病難等問題，她們對項(xiàng)目的熱愛也來自她們想要改變這種狀況的信念，這正是她們克服困難、堅(jiān)持十年的動(dòng)力所在。

“AI掌超”檢驗(yàn)設(shè)備相比傳統(tǒng)醫(yī)院檢驗(yàn)設(shè)備體積更小操作更加簡單，一部智能手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)共享，極大緩解了醫(yī)療資源短缺地區(qū)的看病難的問題，這套設(shè)備也大幅降低了檢測費(fèi)用。李曉春為記者算了一筆賬，原本醫(yī)院一項(xiàng)200元的檢測項(xiàng)目，通過他們的技術(shù)只需要20元左右，價(jià)格雖然下來了，但檢測的精準(zhǔn)度沒有打折。

“所有用我們這些儀器的數(shù)據(jù)都是要和三甲醫(yī)院大型儀器來比對的，我們的吻合率是在95%～99%之內(nèi)的?！崩顣源赫f。

“0.01mm手撕鋼”：讓百煉鋼化為繞指柔

僅有A4紙四分之一厚度的“手撕鋼”，在工作人員的手中被輕而易舉地撕碎。

“手撕鋼”，一種能夠被徒手撕碎、厚度只有A4紙四分之一的不銹鋼，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、醫(yī)療器械、石油化工、精密儀器等領(lǐng)域。項(xiàng)目指導(dǎo)老師劉元銘向記者介紹，“太原理工大學(xué)黃慶學(xué)院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與山西太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司、中國重型機(jī)械研究院股份公司一起，力求不斷挑戰(zhàn)制造極限，國際首創(chuàng)了多能場輔助極薄帶軋制技術(shù)，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軋制技術(shù)與裝備，我們研發(fā)的項(xiàng)目‘百煉鋼化為繞指柔——手撕鋼鋼鐵工業(yè)皇冠上的明珠，實(shí)現(xiàn)了10微米超薄精密帶鋼高精度穩(wěn)定軋制?！?/p>

“從厚到極薄并不是簡單的尺寸縮小，當(dāng)厚度尺寸減薄至為微米級時(shí)，其厚度方向只有數(shù)層或者單層晶粒，塑性變形時(shí)表現(xiàn)出嚴(yán)重的各向異性和尺寸效應(yīng)，從而產(chǎn)生極薄金屬‘塑性變形難、板形控制難、組織優(yōu)化難等一系列生產(chǎn)問題?！眲⒃懜嬖V記者，超薄精密帶鋼作為板帶領(lǐng)域中的高端產(chǎn)品，其厚度僅為A4紙的1/4～1/7（0.03～0.01mm），雖然厚度極薄但是性能優(yōu)異，同時(shí)具備韌性好、強(qiáng)度高、精度高、抗疲勞性能強(qiáng)、表面光潔度高等性能優(yōu)勢?？捎糜诤娇蘸教?、智能3C、新能源等各個(gè)領(lǐng)域。該項(xiàng)目打破鋼鐵產(chǎn)品常規(guī)認(rèn)知，探索出機(jī)理、模型、工藝和裝備的全流程創(chuàng)新之路。團(tuán)隊(duì)還將進(jìn)一步開展創(chuàng)新性工藝研發(fā)和設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化，打通實(shí)驗(yàn)室機(jī)理研究-中試基地規(guī)模試驗(yàn)-生產(chǎn)現(xiàn)場推廣應(yīng)用的“產(chǎn)學(xué)研用”全流程創(chuàng)新鏈條。

綠智液驅(qū)：助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

每一次攻關(guān)都是在走出困局，科技創(chuàng)新為科研人員提供了披荊斬棘的利刃，換來的是產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的綠色前景。習(xí)近平總書記指出：“惟改革者進(jìn)、惟創(chuàng)新者強(qiáng)、惟改革創(chuàng)新者勝！”

資料顯示，目前，飛機(jī)、艦船、工程機(jī)械等使用內(nèi)燃機(jī)的高端裝備的總量，是汽車總量的六分之一，然而，兩者的碳排放量相當(dāng)。長期以來，高端裝備尤其是工程機(jī)械，能耗大，碳排放量高，總體效率低，是不爭的事實(shí)。

用一個(gè)形象的比喻來說，液壓系統(tǒng)相當(dāng)于工程機(jī)械的心臟、血液和肌肉，對整機(jī)的“健康”起著至關(guān)重要的作用。而“綠智液驅(qū)-全球高端裝備低碳液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)引領(lǐng)者”項(xiàng)目所提出的液壓系統(tǒng)新技術(shù)最大亮點(diǎn)，就是讓整機(jī)更加“健康”、綠色。它可以極大地減少液壓系統(tǒng)工作過程控制閥產(chǎn)生的節(jié)流損失，從源頭實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳，并可廣泛應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)、起重機(jī)、盾構(gòu)機(jī)等工程機(jī)械，以及航空航天、艦船、重型機(jī)械等領(lǐng)域。

經(jīng)過測試，新技術(shù)的應(yīng)用能夠使整機(jī)液壓系統(tǒng)的能效提高40%。團(tuán)隊(duì)成員孫斌說：“以一臺37噸挖掘機(jī)每天工作8小時(shí)、年工作300天為例，一年便可節(jié)約30萬元左右使用成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀?！比欢?，更重要的是，新技術(shù)使產(chǎn)業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展，在“雙碳”背景下，這樣的“山西智慧”尤顯其意義深遠(yuǎn)。目前，新技術(shù)已經(jīng)在徐工集團(tuán)、三一重機(jī)等國內(nèi)頂級工程機(jī)械企業(yè)的裝備進(jìn)行了試驗(yàn)測試和裝機(jī)應(yīng)用階段。同時(shí)，太原理工大學(xué)已同太重集團(tuán)展開合作，新技術(shù)也將助力太重工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的差異化發(fā)展。

“讓產(chǎn)業(yè)有科研支撐，實(shí)現(xiàn)‘六新項(xiàng)目突破，打造轉(zhuǎn)型發(fā)展競爭新優(yōu)勢，我們希望能夠?yàn)椤袊窃?、為山西?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。”權(quán)龍教授說。