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2023年10月23日,津云以《为生产线装上“眼睛”与“大脑” 他们帮企业提升了40倍工作效率……》为题对我校宋丽梅教授进行了报道。现转载如下,以飨读者。
10月17日傍晚,天津精视乾坤有限公司的市场工作人员杨老师,正开车赶往河北沧州,这里有着他们的重头业务,即智能化电容器组装生产线。
称一家公司的市场人员为老师,是因为这家企业的创业者都有着特殊的身份,即大学教师,从最初的校企合作形式,到如今成立公司与企业合作,他们正朝着国家政策鼓励推动产教融合、科教融汇的方向拼搏着……
宋丽梅是天津工业大学控制科学与工程学院的博士生导师、教授。在近期举办的第二届全国博士后创新创业大赛天津赛区决赛中,她和团队研发的项目“面向智能制造的智能视觉检测与识别技术”荣获第二名,这项技术正是如今应用于沧州生产线的技术。
“我们公司是最近才成立的,落地于天开高教科创园,也是借着大环境的推动,现在准备把之前校企合作的形式,进一步变换为真正企业与企业合作的形式。”宋丽梅在天开园新设立的办公室100余平方米,虽然面积不大,但是却凝聚着他们这些高校创业老师的心气儿。
1999年她被天津大学保送硕博连读,从此被导师带入智能化视觉技术的领域。宋丽梅从小成长自农村,因此格外拼搏,她不满足仅仅和导师一起做研究、创造,总想着也要自己干一番事业。
所以,从读博期间她就技术入股了一些公司,尝试着创业,“一开始利用智能化的视觉技术,做过摩托车表面曲率的研究,为摩托车生产公司提供曲面数据。”不过,这也都是一些小的创业尝试。
后来正式步入社会,宋丽梅还是决心主攻教学工作,进入大学当老师。她进入了天津工业大学,2018年底,天津工业大学筹建人工智能学院,宋丽梅成为学院领导班子成员,有了更大的自主权,“我就思考着教学中不仅仅要埋头做研究,还要将科研成果与市场衔接好,吸取自己当初的市场经验,这样不仅能做好科研成果转化,更能让学生们不只读书本上的知识,可以随时学以致用。”
“面向智能制造的智能视觉检测与识别技术”正是这些年宋丽梅和团队师生们一起研究成熟的技术,如今已做到了科研成果的市场转化。
如今各个行业的制造业生产线中,还多是采用自动化流水生产,即半人工、半机器的状态。“面向智能制造的智能视觉检测与识别技术”,正是要解决此问题。
“自动化生产线已不是先进技术,现在国家助推的发展方向,是智能化制造生产线,让机器自主思考控制。”比如,企业中原本的一套自动化生产线,要求机械手臂加工打磨一块金属板。那么,打磨的位置、深度、形状都需要人来提前为其进行算法的输入,机械臂才能进行工作,机械臂“看”不到也不具备“思考”功能。
而宋丽梅团队的技术可以将之变为智能化生产线,即在机械臂上装上摄像头即“眼睛”,“眼睛”看到流水线过来产品的样子,随之生成三维立体图像,根据不同的图像由后台计算机的“大脑”开始运转,反馈给机械手臂不同的指令,机械手臂再进行加工操作。“过程中完全不需要人工参与,完全实现智能化、高效率。”
杨老师前往的河北沧州智能化电容器组装生产线,就是针对上述原理,宋丽梅团队为河北清研信联储能科技有限公司量身定制的智能化生产线。
“这家公司原本的生产线是半人工、半自动化的,生产线将一片一片的半软体物质组装为电容器单体,半软体物质随着生产线流动的时候会移位、变形,所以组装工作很多离不开人工进行调整,这样效率低而且需要人工费用。”而宋丽梅团队将之变为智能化生产线后,智能生产线可以“看”并“思考”,代替原本人力的工作,完全实现智能化生产,“节约了成本,而且工作效率提高了四十倍,原本人力需要40分钟干的工作现在机器一分钟解决。”
除此以外,宋丽梅团队的这项技术还广泛应用于数据的扫描,形体三维图像,物体的智能化打磨、分拣,甚至还能进行有害气体的分辨。
宋丽梅团队的李金义老师,赋予了这项技术嗅觉功能,他们已经与不少煤化工企业合作,通过智能视觉系统中的视觉光谱分析法,找出气体中有哪些有害成分,代替企业原本用专业人士去嗅或将气体带回实验室再检测的手段,提高了有害气体检测的效率以及安全性。
“其实,这些技术在国外也有,但是价格非常高昂。我们实验室的产品保证了和国外技术一样的品质,但是性价比却很高,价格较之便宜四五倍甚至更多。”性价比高正是高校创业者的优势,因为创业团队是知识分子,有着师资、学生的人力成本优势,“科研这块不必高薪去专门聘请人员,在市场上能做到性价比高。这也是国内很少有专门的公司做这类产品的原因,他们技术上有难度,企业成本也高。”
首先,研发过程就会有很多弯路。一开始,这项技术的研发呈现效果并不令人满意。比如智能化打磨一个物体,会出现打磨不精细及力度有问题的情况。“后来我们发现,这是因为视觉系统抓取的点位不够多造成的,反馈到计算机上三维图像就不够细腻,机械臂操作就不精准,至于力度问题我们还加装了柔性力控装置,这样,反复上百次的精益求精,才让产品越发成熟。”
市场推广更有难度,要让企业购买高校研发的产品、技术,是需要经过反复考验的。跑市场的杨老师对此深有感触:“我们团队参加了很多创新、创业比赛,不少企业家对我们的技术感兴趣,但是一开始都是持着观望态度,有时候我们的技术要先在一家公司应用一两年,试点一下,让他们看到我们的技术经得起考验,最终才能真正获得支持、投资、合作。当然,这些年随着成功的智能化产品线落地越来越多,很多企业主动向我们抛出了橄榄枝。”
“现在正式成立了公司,我们要更大力度转化科研成果了!”未来,天津精视乾坤有限公司将招聘更多市场推广人才,“我们的科研力量比较充足,核心研发成员有十余名老师,他们还有很多学子,成立公司后就是加强后期市场推广了。”
随着公司落地天开高教科创园,也可以借助这里推动产教融合、科教融汇的优势,乘风而起,把企业真正做起来。目前,宋丽梅所在的天开高教科创园天开广场已注册240余家科创型企业,“相信在这样浓郁的创新、创业氛围中,我们的发展将越来越好!”