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针线交织的艺术


——记第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖获奖团队 机电工程学院“针织大师”项目团队

继去年第三届“黄炎培”杯中华职业创新创业大赛获得金奖后,2020年8月,机电工程学院机器人创新设计社团带着“针织大师——双机协同AI智能机器人”项目,与十一万个团队、三十六万参赛选手同场竞技,获得了第六届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛金奖。11月17日至20日,该项目团队依托团队扎实的科研实力,凭借“针织大师——针织簇绒行业智能赋能者”项目,在赛场上与4186所高校、147万个团队的631万参赛选手激烈角逐,最终摘下了第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛的金奖。这是我院在该赛事中的首个金奖,也是该团队又一次夺得属于学院也属于团队的殊荣。   

叠代研发志远高瞻

项目负责人孙凯,团队成员刘月昊、魏柯、燕龙帅等,引导教师辛海明、解永辉、郭大路、魏冲,这些项目团队的成员,带着光环走进大学生记者团的视野,接受了记者团采访。   

去年11月,由机电工程学院辛海明老师引导的“手工簇绒地毯自动化解决方案”项目获得“黄炎培杯”第三届中华职业教育创新创业大赛全国总决赛高职组全国第五名的优异成绩。在此基础上,团队师生再接再厉,将项目更深一步进行挖掘、探讨,制作研发出二代机“针织大师”项目,一脉相承,技术得到优化提升。   

“再次夺冠并非偶然,最大的原因就是技术的升级改进,由原先的单枪织机,升级为如今的‘电气混动双机协同织造技术’。电气混动协同织造,不互相干扰,完成高端浮雕式3D图案的织造。”辛海明老师这样先容项目获奖的核心点。基于AI枪刺簇绒技术智能织毯机作为现代地毯生产,相对于传统生产流程省略了很多中间环节,大大缩短了产品周期,降低了生产成本,所能产生的经济效益可观,赢得了大赛专家的一致肯定和认可。   

获得国赛金奖是团队每个人的盛誉,喜悦之余选手们更多的是对学院老师的感激。他们感谢老师们的支撑和引导,感谢学院引领他们通过参加创新创业大赛实践和自己的努力,大胆进行项目开发,把个人理想变成了现实。刘德强副院长所言的项目五大优势(快、准、稳、活、真),给团队提振了精神。近几年学院跨步发展,综合实力越来越强,带动了整个项目向更高层面进发,这是项目取得国赛金奖的坚实基础。   

保持领先登峰览侧

面对如今用工成本不断上升以及劳动密集型生产模式对技术人工需求增加的困境,“针织大师”项目的双枪头结构远远领先于当前全国同行业的织毯机械,降低了企业的人工成本,符合当前企业转型升级的要求。但研发过程中有人提出异议,说:“使用如此先进的机械化生产,会不会剥夺工人的饭碗?”项目负责人孙凯面对这样的质疑,作出了如下答复,他说:“织毯机是作为提高生产效率应运而生的,是经过无数的市场考察后再加以不断的升级改进,才让它更加符合市场需求,符合消费者的利益需求,推广后并不会因为它的诞生,而把众多熟练人工推到一边去。”   

由智能织毯机所织出的地毯,产品质量高,可以同时完成多件包括3D图案复杂精细图案花纹,机械架构稳定可靠,二代机在一代机的基础上突破了一个大的生产线瓶颈,实现了地毯生产的个性化并存化发展,并且在旋转式双枪头上突破了一代机固定式的机头,可以实现一个并联式的双向针织,提高生产效率。电动枪头和气动枪头,两种枪头分别进行高精系统和3D立体图案的制作工作,簇绒枪针和刺绣枪针可以进行自动转换,满足于不同企业的设计要求。   

目前AI枪刺簇绒技术智能织毯机已经申请了15项国家发明专利,另持有2项集成电路布图设计专有权,并连续两年进行创新,一直处于行业领先状态,后期还将要进一步拓展市场,使得产品更加贴近市场,促进产品经济效益和社会价值的共同实现。   

精益求精赤金百炼

从实践到实践、从市场上来到市场上去,是机器人创新设计社团的一贯作风。三年前,社团成员从家乡的织毯行业得到启发,励志改变人工织毯和半自动化织毯的局面,决心研制全自动化的智能织毯机,经过一年多的准备、研发、制作,终于在2018年制作出第一代机,这是由半自动化到全自动化的一个重大突破。虽然一代机获得了社会和市场的认可,并且获得了第六届山东省大学生科技创新大赛一等奖、“挑战杯”国赛三等奖、省赛特等奖,但其缺点也随着实践应用而逐步暴露出来,最大不足就是针织不能满足浮雕立体地毯织造工艺。针织速度慢,只能用一个枪头进行工作,远远无法满足当今制毯业的需要。   

面对二代机的升级改造,社团成员遇到了不少难关。辛海明老师说:“大家团队在研发过程中,枪头断过,针也断过,程序掉过,但师生都没有气馁,还是坚持不断地进行调试试验。”在机械结构效果上,整个骨架采用独创的双Y轴+并列双X轴龙门式框架结构的高强度铝合金,机头是高强度的合金,针则是在合金的基础上加镀了一层铬,以此来保持针的韧性和强度。如此一来,增加了强度韧性,整个框架在高速运作的情况下稳如泰山,不会发生机身断裂和机针折断的意外。这也是本项发明的最大特点和亮点。   

如今我国地毯行业产量为12.95亿平方米,出口达到6.36亿平方米,国内地毯行业需求为6.82亿平方米,国内市场规模为274.50亿元,刺绣产品在2019年度出口额已达到356.09亿,这一项项数据之下,反映出我国地毯行业的蓬勃活力,使得具有智能化、高速、宽幅、高品质特点的双机协同AI智能机器人具有良好的市场前景。目前项目已与10余家企业洽谈合作,成功实现销售10余台,达成意向订单100余台。这一连串的良性数据让大家看到了双机协同AI智能机器人的未来前景。祝愿“针织大师”项目在机电工程学院机器人创新设计社团成员的持续努力下,不断升级改进,在全国市场得以普及,快速走向世界市场。   

(学生记者崔晨晨唐秀青苗秀慧

摄影杜胜国引导教师陈颖

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