周围新闻网 版权所有,是国内最具有亲和力的网站之一 [ 给我写信 ] [ 百度空间 ] [ 腾讯微博 ] [ 新浪微博 ]

当前位置   主页 > 新闻 >

机器也可“优生”“优育”

发表于:2019-07-11 10:53 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  人一旦生病,不仅可以靠吃药痊愈,还可借助身体的自愈功能调节;然而,机器出现故障,非但无药可吃,还不得不依靠人工修理。人们曾不止一次想过,机器能否和人一样实现自我康复?

  近日,在中国工程院举办的我国高端能源动力机械健康与能效监控智能化发展战略学术论坛上,中国工程院院士、北京化工大学教授高金吉运用仿生学原理赋予机械内在的自愈机制,引来众人关注。

中国工程院院士、北京化工大学教授高金吉

  高金吉表示,自愈化是把动物的自愈机制概念赋予机器,其目的是维持机器的健康状态。好比人的免疫系统,它会主动分泌激素调节人体,不需要大脑刻意下指令。未来的机器也将模仿这一过程,在运行中出现故障将进行自我诊断、自我恢复,不需要人力干预。

  这是一个听起来略显魔幻的想法。事实上,自愈化早在20世纪初就出现了雏形。自动平衡系统实现了机器的被动式自愈,当机器的转子由于不平衡发生振动时,平衡器会自动改变其中液体的分布抵消不平衡量,不用人的干预。

  仿生机械学研究的新领域是健康监控,与故障作斗争将是与疾病作斗争以另一种方式的延续。高金吉说。

  德国Darmstadt大学的Rolf Isermann提出了著名的机器五块论控制功能、动力功能、传感器功能、操作功能、结构功能,对应了人体的大脑、内脏、五官、四肢、躯体。高金吉则认为,Rolf Isermann遗漏了机器的自愈系统,与之对应的是人体的自愈功能。

  与理论上的意义相比,实现机器自愈化更是源自工程的重大需求。

  世界石化装置正在朝大型化方向发展,但据监测统计,近年来相关企业炼油压缩机组故障频繁,故障报警率已近30%。一直以来,应对严重故障报警的最直接反应是紧急停车机器停止运作。

  高金吉指出,停车固然保护了机器,但却打断了长周期运行,极大地影响了生产成本。无法根据故障类型、破坏形式,来对报警和停机值进行分类设置,难免会增加报警停机次数;同时,无法分辨虚假信号,误报警及联锁停车也是不可避免的。

  怎么智能联锁,减少停车;怎么实现自愈,不发生故障;怎么基于诊断,改进设计。这是未来需要着重思考的问题。高金吉说。

  在他看来,机器也有一个类似物竞天择,适者生存的过程,所不同的是,机竞人择,适者发展,机械向高端发展,更是一种人为的推进过程。

  机竞人择,适者生存,竞的是人的设计。高金吉说,创造新机器,设计是灵魂。我们开发高端机器要事先布置安排,不能事后诸葛。机器在设计制作时就要考虑优生,在运行维护中就要考虑优育。

  他解释,一方面,我们要借助医学科学、网络化通信技术,通过信号识别做实时监测和早期预警,在运行维护中预防、消除故障;另一方面,我们要研究仿生机械学、系统论、医学、风险、监控一体化,追本溯源地解决设计制造问题,在设计时就要考虑可监测诊断和自愈调控的可能性,研制具有康复功能的新一代机器。

  如今,在自愈化理念的引导下,能修复汽车表面刮痕的油漆、轴承磨痕自修复技术已在工程上应用。高金吉相信,在不太遥远的未来,压缩机、发电机的自愈化研究也将走出实验室,走入工业市场。

本文链接地址: http://www.haifeng666.com/xinwen/2252.html

栏目:新闻      围观:

相关阅读

本月热点