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英飞智信:“智检”煤炭生命线

2024-08-05王怡

科技创新与品牌 2024年7期

煤质是煤炭产业发展的生命线。采样、制样、化验作为煤炭产业链的前端环节,承担着煤质选取进而分析检验的关键任务,是入厂煤的质量保障。

传统的人工煤炭“采制化”单工序分散模式存在效率低、规范性不足、人为因素影响大等问题,如今,这一模式正经历安全、高效、全流程、智能化系统的革新。

在生产车间,外形粗犷的机械手臂正细腻制备毫米粒度级样品,智能机器人上岗完成煤炭水分、灰分、挥发分、发热量等指标的检测工作……创新注入层层复杂工序,由英飞智信(北京)科技有限公司(以下简称“英飞智信”)提供的完善配套智能解决方案,对提高煤质检测数据的准确性和可靠性有重要意义。

不止于煤炭领域,回溯成果诞生历程,煤炭、矿石、粮食虽属不同品类但作为大宗散货物料都有品质与安全要求且在智能检验过程中具有技术共性。由此出发,英飞智信在科技创新的进程中实践着科研思考,在大宗散货物料质量检验智能化领域行稳致远。

深研创新 破局传统

罗陨飞是英飞智信(北京)科技有限公司的创始人和总经理。在2017年英飞智信成立之前,罗陨飞近20年的研究经历都在煤炭科学研究总院专注基础研究与技术研发工作。身为中煤科工集团煤质研究所副所长,一系列课题项目加深了她对技术应用场景的洞察,丰富扎实的专业储备与对行业内渐次暴露问题的思考,令她想把解决方案带向市场,而非仅限于学术领域。

从实验室走向生产线,英飞智信明确创业与科研的区别,“我们是固定方向去寻求解决方案,做科研是在正确的研究体系下漫无边际地探索”。公司在创立之初就力图弥合学术向产业进军过程中的鸿沟,研究市场、引入人才与配套技术、搭建产学研合作平台、打磨技术应用场景……每一步都倾注心力。

围绕关键技术难题,英飞智信将解决方案定位于三个关键词。第一个关键词是大宗散货物料,煤炭、矿石、粮食作为大宗散货物料关系国计民生,具有重要战略地位的同时作为传统行业急需创新动能。第二个关键词是检验检测,聚焦高质量发展,源头需要质量管控与质量提升。第三个关键词是智能方向,罗陨飞很早就在思考智能化、信息化、标准化“三化”融合的发展趋势。2020年3月,由国家发展改革委、能源局、应急部、煤监局、工信部、财政部、科技部、教育部八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,推动智能化技术与煤炭产业融合发展。那个时候,英飞智信在这个方向已经加快研发深耕三年。

为增强企业研发力量,英飞智信与院士团队深度合作,与王国法院士团队、孙立宁教授团队、董宪珠教授团队等展开合作,编写《煤矿智能化建设指南》和《智能化示范煤矿验收管理办法》等。为促进科技成果转化,公司与北京大学、中国矿业大学、太原理工大学、哈尔滨工程大学等签订长期产学研合作协议,并成立了智能技术及装备合作创新研发中心。同时,英飞智信与机械工业仪综所、冶金规划院、有色研究院等科研院所签订了长期产学研合作协议,为公司核心技术及产品向机TOeLp6LeaMrFcB3nKBKgAs/Knlb8gvB3mbv+968qKzM=械行业、冶金行业、有色矿山等行业拓展应用打下良好基础。

为避免闭门造车,深入市场需求,英飞智信在研发出样品或样机后投入市场试用,在实际问题的反馈与功能的调试中打磨产品至成熟。据了解,火车、汽车、皮带等不同场景需要思索对应的解决方案,在某一场景已实现规模化量产后又可能在新场景产生新需求,产品就诞生于与市场的层层碰撞中。从初探市场到科研创新加快产品在市场的不断迭代,技术的应用价值正慢慢实现。

苏州是最具创新活力的区域之一,苏州机器人产业作为先进智能制造业代表已驶入发展快车道。将机器人群作为核心产品的英飞智信很早就将苏州与北京共同作为研发基地,并于2018年在苏州高新区注册成立控股子公司。与此同时,在石家庄设立信息化及软件基地,在内蒙古、陕西等地布局应用示范基地等,统筹规划基地分工,加强产业创新协作。

可以说,从创立伊始,英飞智信就具有清晰的发展路径和强劲的原始创新能力。走进英飞智信(北京)科技有限公司办公区,国家高新技术企业、北京市专精特新中小企业、中关村金种子企业、ISO90001质量管理体系认证……一系列荣誉奖章映入眼帘,彰显其创新实力。

科技攻关 “黄陵模式”

在集智攻关下,英飞智信自主研发、国内首创生产采样机器人、制样机器人、化验机器人并提供全套系统的整体解决方案,实现大宗散货物料(粮食、煤炭、矿石)采制化全流程质量管控、质量提升并有效监督。

采样作为样品指标最前端的环节,需要样品采集才能进行接下来的性质与品质分析。

针对以往设备使用中存在的漏、粘、堵煤及残留等问题,英飞智信的研发团队采用自主研发的无皮带全密封采制一体化方案,全水分最大偏倚<0.4%,水分损失远优于标准要求。研发的采样机器人拥有储给料仓、立式连续多级无筛板破碎、全煤流全断面切割定质量缩分、样品智能集样及密码封存等专利技术,技术水平高于现有同类产品。

采样方式按应用场景不同又可分为汽车采样、火车采样等,原有采样场景既危险又具有劳动强度高的特性,智能采样机器人可实现快速灵活多场景的覆盖,真正实现节省人力全程智能。

不仅如此,原有人工采样、人工制样、人工化验的模式都可通过英飞智信找到全套系统的整体解决方案,将传统落后的检验检测过程变成智能运行、并联优化、高效独立的全程无人值守过程,并通过信息化管控系统保障“数据不落地、设备信息化、互联互通”。

如今,煤炭智能采制化机器人系统在陕煤黄陵矿业公司选煤厂的应用取得了重大技术突破和管理创新成果,通过实时精准控制,精煤回收率提高0.5个百分点,经济效益增加3000万元/年。煤炭智能采制化机器人系统是全国首套结合生产过程质量监控与商品煤质量控制与管理的煤炭质量检验中心,形成了可复制推广的“黄陵模式”。同时,助力黄陵矿业公司《智能化洗煤厂及采制化机器人系统应用》荣获2022年全国煤矿智能化“重大进展”奖。凭借技术创新,英飞智信接连获得行业赞誉,“煤炭智能精准装车计量及采制化系统研究”荣获2021年度中国煤炭工业科学技术奖一等奖,“煤堆智能移动式智能采制样系统/智能采样车”荣获2022年中国煤炭工业科学技术奖三等奖……

创新硕果落地在各个层面。据统计,英飞智信目前拥有发明专利65项、实用新型专利48项、软件著作专利65项,主导制定5项国际标准、10余项国家标准与8项团体标准。曾在全国煤炭技术委员会担任副秘书长的罗陨飞对标准化有自己的严谨思考与技术目标,希望公司切实的进步持续引领行业高质量发展。

技术柔性 “智检”粮安

粮丰农稳天下安。粮食领域与煤矿行业的质量指标和检测方法具备技术共性,英飞智信的智慧扦检系统作为中粮储智慧粮库的组成单元,正在为粮食安全实行科技护航,这也是英飞智信现阶段的崭新布局。

“时雨及芒种,四野皆插秧”,当下夏粮正颗粒归仓,新一季秋粮压茬推进。扦样和检验,是粮食颗粒归仓的第一道关卡,扦检的效能与品质关系着“天下粮仓”的殷实与舌尖上的健康。

为不误农时,现有的粮食扦样检样工作需承担较大的时间压力,同时设备扦样时多依靠人工,导致扦样误差大、人工干预强、智能化程度低等问题。除此之外,由于不具备远程操作、扦检分离和余粮回车的功能,原有模式存在人为造假的可能性等多重问题。

英飞智信通过科技创新找“粮”方。自主研发适用于粮食行业汽车车载散料的静态取样及检验的智能扦检系统,能够自动完成车辆识别、自动扦样、混样及分样、样品称重、转运、封装、写码、留存、余料返还,以及粮食样品水分、容量、杂质、不完善粒等指标自动检验和数据报出。

为准确反映粮食质量,智能扦样设备充分适应车型随机、停车位置随机的特点,并随机生成扦样点,杜绝人为干预,样品更具有代表性;为快速反映粮食质量,机械手扦样的灵活、自动化提高了扦样速度和智能化程度,采用螺旋式粮食分样结构且可根据粮食自动调节缩分比,具有更强的适应性和使用价值;同时设置余粮回车结构,避免分样后余粮浪费的问题;而机器24小时工作的效率相比人工更具优势。

如今,英飞智信已实现四大粮种(稻谷、小麦、玉米、大豆)收购环节主要质量指标的全流程无人化扦检;建立四大粮种(稻谷、小麦、玉米、大豆)检验环节主要粮安指标的无人化实验室。

“国之大者”也是责之大者。虽然在粮食扦检环节,技术只能作用于粮食品质的检测而非粮食品质的提升,但是每一项环节的精进、每一次品质的深究,会重塑“天下粮仓”的未来前景。

曾经,罗陨飞主持或参与973计划、863计划、国家科技支撑计划、行业专项等10多项重大科研项目,制修订国家等标准20余项且著述颇丰。而今,罗陨飞带领英飞智信在大宗散货物料质量检测智能化领域一路创新突破,企业发展与创始人具有一致的科学气质:严谨的技术路径、开放的技术探索。据罗陨飞介绍,面向未来,英飞智信正与北大科研团队合作激光技术应用于在线检测领域的项目,力图在国家“卡脖子”难题上寻求突破点。