北京化工大学教授、高端压缩机及系统技术全国重点实验室故障自愈中心主任潘鑫,他就致力于机器故障自愈的研究。作为北京化工大学高端装备智能运维与自愈化科技创新团队学术带头人之一,十余年来,潘鑫聚焦于高端机械设备典型振动故障诊断、振动自愈调控研究,取得了系列创新性的科研成果,并且积极推广成果落地应用,为国家和社会创造价值,为推动我国人工自愈理论和技术的发展做出了重要贡献。
潘鑫作为分会场主席主持中国设备管理大会设备智能运维论坛
心有向往 点亮科研人生
潘鑫是一名“八零后”,他拥有这一代人特有的精神,既追求独立自主,又具有责任与担当,他从小就对科学技术有着强烈的憧憬,高考后毅然选择了北京化工大学过程装备与控制工程专业。从此,潘鑫就在这里度过了他的青葱岁月,从本科毕业,到硕博连读,直至留校从事科研和教育工作,一晃就是二十年。
攻读博士期间,潘鑫师从中国工程院院士、设备诊断工程专家高金吉教授,主要进行航空发动机、汽轮发电机组、高档机床等高端机械装备典型振动故障诊断与自愈调控相关技术研究,并在高院士的悉心指导下,研究之路逐渐走上了正轨。
据了解,早在2003年,高金吉院士在国际学术会议上首次提出了“装备故障自愈原理”。2018年,高院士在《机械工程学报》首次提出了“人工自愈”的概念。人工自愈旨在改变仅靠故障停机保护机器安全和完全依赖人去修复机器的传统方式,是在故障机理和风险分析的基础上,将人和动物的自愈机制赋予机器,在机器运行中避免和抑制故障,实现自愈化以确保机器的本质健康。随着科学技术日益进步,人工自愈技术是未来智能制造发展的新方向,将有力推动新型工业化的发展。
为此,潘鑫跟随着高院士,在团队江志农、何立东、王维民、吴海琦、周兵等老师的帮助下,开启了自己的科研人生,编程、仿真、设计……在必要的时候还要自己动手改进实验装置,亲自进行焊接、钻孔、机加工,这一切不仅提升了他的研究技能与实践能力,也锤炼了他自身的精神意志。潘鑫具有极强的执行力,如果高院士提出的设想对他有所启发,他马上就去五金市场淘器件落实方案。现在他自己的学生也继承传承着这种不辞辛苦、铸剑磨砺的精神,共同促进了“高端旋转设备不平衡振动自愈调控关键技术及应用”创新成果的完成。
潘鑫带领学生朝夕必争、奋斗不息的科研精神,获得了导师高金吉院士的高度赞赏,为鼓励他特别赋诗一首:
造机之道法天然,机器仿生自健安。
自动平衡奇迹创,人工自愈障消源。
后学勤奋志矢远,自强之星当属潘。
国际发明金奖获,创新协力勇登攀。
潘鑫教授和高院士合影-中国专利奖
团队协力 创新筑梦未来
当今时代,随着现代生产大型化和机械装备的发展应用,其安全和长周期运行变得愈来愈发重要,传统对故障预示靠人排除故障的传统方式已经远远满足不了工程发展的迫切需要。人工自愈是对机器复杂系统的运行状态及工况进行实时监测,探测分析可能产生故障的条件及早期故障征兆,在运行中使机器系统不具备产生故障的条件或自行将故障消除在萌芽中,或在运行中自行修复机器部件的损伤,从而使机器不发生故障或可不停机由异常状态恢复到正常状态。人工自愈既可以辅助在役装备康复提升自主健康水平,又可指导设计制造出新一代自主健康的装备。北京化工大学高端装备智能运维与自愈化科技创新团队,是由高金吉院士倡导组建的一支科技强军面向国家高端装备智能化、自愈化发展与长周期运行安全需求,秉承“务实求真,协力创新,争做对国家最有用的科技创新团队”的团队精神。
自从加入团队以来,潘鑫坚持扎根人工自愈技术研究,一路成长、一路前行,现已成为团队学术带头人之一。近年来,他和团队持续为石油、石化、航空、航天、核电等领域高端装备的长周期安全稳定运行提供技术服务,通过工程示范应用推动新一代具备自愈功能的高端智能装备发展。针对旋转设备运行过程中振动故障实时智能诊断难、动平衡效率低和自主调控能力差的难题,在国家科技部973项目、国家自然科学基金重点项目等系列课题的支持下,潘鑫和团队基于装备故障自愈调控原理,首创了旋转设备不平衡振动靶向抑制方法,系统开展了高端旋转设备振动故障智能诊断、不平衡快准辨识和精稳自主调控研究,最终形成了高端旋转设备不平衡振动自愈调控技术。相关技术先后获评日内瓦国际发明展金奖、中国专利奖优秀奖等奖励。2024年2月,中国石油和化工自动化应用协会公布了2023年度中国石油和化工自动化行业科学技术奖授奖决定,“高端旋转设备不平衡振动自愈调控关键技术及应用”项目荣获技术发明奖一等奖。由专家组成的鉴定委员会一致认为,项目成果总体技术达到了国际领先水平,对于提升高端旋转设备运行安全性和可靠性、延长设备使用寿命均具有重要意义。
现如今,潘鑫和团队齐心协力、创新研发,科研成果先后获得了中国发明协会发明创新奖一等奖、中国石油和化工自动化应用协会科技进步奖特等奖、中国石油和化学联合会科技进步奖一等奖、教育部科技进步奖二等奖等奖励十余项。他自己也主持国家基础研究项目、国家自然科学基金面上项目、企业重点项目等10余项,发表中英文高质量期刊论文30余篇,并履获荣誉,获评科学中国人2023年度科技新锐人物、中国技术市场协会金桥奖先进个人、北京化工大学实验教学名师、北京化工大学十佳教师、北京化工大学优秀青年主讲教师等荣誉称号,指导学生参加中国大学生机械工程创新创意大赛等学科竞赛并获奖30余人次。
立足新时代,迈步向未来。作为科研创新的生力军,潘鑫和其团队师生奔走在科技腾飞的路上,如同齿轮一般旋转不辍,推动科技巨轮驶向未来的航道。未来,他将继续扎根科研领域,研发先进技术,取得更多科研成果,并通过科教融汇、产教融合,为国家培养更多优秀人才,为祖国的发展汇聚力量、燃亮火炬。(文/王超)
企业一线考察
潘鑫与研究生共庆新年合影-2023年底
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