中工娱乐

工匠汇·第三批中国纺织大工匠|毛新华:智能卷绕研发的领军人

来源:中工网
2022-11-04 14:39

他,主持完成了《拨叉式卷绕机振动机理研究及解决方案》项目,有效解决了卷绕机低频振动故障问题。

他,主持了中国纺织科学研究院有限公司重大项目子课题《卷绕机故障诊断与远程运维》,研究成果获得纺织智能装备设计大赛一等奖,在SCI、EI等发表论文10篇,拥有专利技术3项。

他,就是北京中丽制机工程技术有限公司智能卷绕开发部副部长(主持工作),博士、硕士生导师、高级工程师毛新华。

图片1

已过40不惑的毛新华,是北京中丽制机工程技术有限公司智能卷绕开发部负责人。他带领公司核心人才开展卷绕机关键基础研究,攻克“卡脖子”技术难题,开展智能制造前沿技术开发,在公司卷绕机多项重大基础性攻关中发挥了重要作用。

作为北京中丽制机工程技术有限公司引进的高端人才,毛新华不负众望,主持完成了多项科研成果;2017年入选北京市通州区高层次人才资助计划,2018年入选北京市通州区“运河人才计划”;2021年在中国纺织机械协会举办的首届纺织智能装备设计大赛中凭借《大数据驱动的化纤高速卷绕机智能运维系统》获得了一等奖,他所在的团队也被授予“全国创新型班组(团队)”。

建立卷绕机研发平台,取得多项研究成果。北京中丽制机公司是行业内最早使用频谱技术对振动进行分析的企业,毛新华以深厚的专业知识,在前人工作基础上,结合卷绕机实际研发需要,建立了卷绕机仿真-测试闭环开发平台,将卷绕机模态分析技术推进了一步。

卷绕机仿真测试平台由Coinv Dasp、SolidWorks等多种仿真与测试软件构成,具有数字化设计与建模、结构力学性能仿真、多体动力学性能仿真、振动特性仿真等多种仿真功能,以及系统动态测试、振动特性测试、模态分析等多种测试与分析功能,形成卷绕机的仿真与测试闭环开发平台。该平台能够实现对卷绕机夹头、压丝辐等关键部件以及整机装备等进行仿真计算、优化设计、性能测试等功能,能够对丝饼卷装过程、卷装接触压力进行全过程仿真,优化丝饼的卷装特性和成型特性,能够对卷绕机的关键部件的应力特性、应变特性、疲劳强度、振动特性进行测试与分析,提高卷绕机装备的设计水平和装备性能,为化纤装备研发赋能。

毛新华建立的研发平台如今已取得了多项研究成果:一是成功优化了长度为1800mm型压丝辐机架结构,得到了压丝辐合理的结构尺寸,拓宽了压丝辐的工作频率范围,有效降提升了压丝辐的工作性能。二是成功对锭长为1500mm、1680mm、1800mmFDY高速夹头进行了优化,通过结构模态仿真、模态测试,建立了合理的夹头仿真模型,根据纺丝工艺要求,对夹头结构进行优化设计。

在中丽公司,职工们喜欢称呼毛新华为“毛博士”,这其中代表着对毛新华深厚专业知识和敬业精神的一种尊重。熟悉化纤卷绕设备的业内人士都知道,拨叉型卷绕机在纺丝速度低于2600米/分钟时,容易出现次谐波振动现象,丝饼在次谐波振动时出现较为强烈的抖动现象,严重影响了卷绕机的使用寿命和丝饼成型。中丽公司前期采取了变换压丝辐结构、矩管结构、支臂结构等措施,虽然取得了一些效果,但都没能彻底解决振动现象。

毛新华通过对拨叉式卷绕机仿真与测试分析,得到了压丝辐与丝饼的接触耦合力随丝饼直径增大的变化规律及其对卷绕机振动的影响,通过对压丝辐、机架横动结构的模态分析,得到了压丝辗、机架横动结构模态振型对卷绕机振动的影响,确定了引起卷绕机振动的干扰力源和原因,得到了卷绕机纺丝过程中拨叉式卷绕机动力学特性以及卷绕机低频次谐波振动机理,通过振动故障消解策略,有效解决了卷绕机低频振动故障问题。

这一研究成果目前已经成功应用于中丽公司两种型号卷绕机的设计生产中,80馀台卷绕机在运转使用中得到了验证。振动问题的解决,提升了中丽卷绕机工作性能和产品竞争力,实现了公司主营产品的技术升级。

拨叉型卷绕机卷装接触压力参数的设置多以经验为主,而且其工艺控制参数都是以气缸的压力作为控制参数,不能够直接设定卷装接触压力的大小。毛新华经过大量的仿真分析、现场测试研究,获取了拨叉式卷绕机卷装接触压力随丝饼大小变化而变化的规律,在此基础上,推导出卷装接触压力、卷绕机横动结构参数和气缸推力之间的函数关系,并对计算数据和仿真数据进行数据拟合分析,得到接触压力、横动结构参数和气缸推力函数关系式的模型修正系数,并通过上位机实现对卷装接触压力的直接设定。

该成果解决了中丽公司i-BWA40II-1800型拨叉式卷绕机不能直接设定卷装接触压力的问题,研究结果在福建某化纤企业500个纺丝位上得到了验证,取得了非常好的成效。

数字化、智能化是行业发展的大势所趋,数字化、智能化装备也成为推动行业技术进步、效率提升和效益提高的主要途径。北京中丽围绕打造智能化的化纤生产车间开展了多方面工作,化纤高速卷绕机智能运维系统研发、化纤长丝全流程信息化管理系统开发,以及化纤长丝智能制造全流程自动化工厂建设。通过这些项目,实现自动生头、自动落丝、丝饼外观自动检测、自动包装、组件自动装夹、卷绕机故障诊断与预测性维护、以及设备管理、生产信息管理的信息化和智能化,最终实现无人工厂。这其中化纤高速卷绕机智能运维系统研发是重点之一,毛新华承担了《大数据驱动的化纤高速卷绕机智能运维系统》研发这一项艰巨的任务。

当前,对卷绕机发生故障只能事后处理和维修,对故障原因的判别也只能是基于现场部件损坏情况和维修工人的个人经验进行推断,而不能基于造成故障原因进行精准判断,并且国内外对卷绕机装备的维护方面,大多数采用计划性定期维护方案,这样的维护方案会使化纤企业的生产率降低5%-20%,而计划之外的生产中断会使化纤生产企业每年损失更多。

毛新华研发的《大数据驱动的化纤高速卷绕机智能运维系统》着眼于化纤装备的智能化,利用多种传感器采集纺丝卷绕机运行状态信息,借助于大数据分析技术、深度学习理论、人工智能推理算法等新一代信息技术,对纺丝卷绕机运行状态和关键部件实现故障预警、故障诊断和健康预测,并结合市场、生产、备件等资源信息提供较为合理的维护保障建议或决策。

《大数据驱动的化纤高速卷绕机智能运维系统》项目的实施,不仅能够使卷绕机安全稳定的运行,提高企业生产安全性,极大降低因突发事故引起的停机、停产行为,提高企业运行效率和装备运行性能,而且还能达到优化生产操作,将会给化纤企业带来20%-30%的效率增益。同时,用户能够时刻掌握卷绕机运行状态以及卷绕机发生故障时的运行参数,有利于精准发现故障原因,快速排除故障。

毛新华是公司党员示范岗创建人员,他忠实履行了一名共产党员的神圣职责,发挥党员先锋模范作用,围绕岗位职责,兢兢业业,踏实工作,以对党的科学研究事业忠诚负责的精神,完成了公司交予的科技研发工作,树立了党员研发工程师的良好形象。同时,作为智能卷绕研发部的负责人,毛新华注重推进学习型、创新型组织建设,秉持“劳动创造幸福实干成就伟业”的理念,带头学习、钻研业务,开展业务学习和能力提高专题会议,以专业理论学习、技术交流、业务讨论相结合的手段以及参加行业专家研讨等方式不断提高员工的专业理论水平和专业工作能力。带领团队紧跟世界最前沿行业技术,聚焦客户需求,进行产品研发。

北京中丽公司的智能制造开发项目,是多学科交叉的项目,需要多方面知识,毛新华带头自学了数字挛生技术、深度学习理论、python编程等项目开发必需的知识,为智能制造相关项目顺利开发提供了理论保障。他坚持理论联系实际、科学理论与工程实践相结合,积极探索科技研发新思路,不断推进公司重大项目研发进展。此外,作为主要参与者,毛新华还承担了公司的国家博士后科研工作站、纺织行业熔纺成套装备制造技术重点实验室以及纺织行业智能制造系统解决方案优秀集成商的建设。此外,公司与东华大学合作成立“东华大学-北京中丽制机工程技术有限公司研究生联合培养及科技创新研发中心”,联合开展化纤装备技术创新和高层次人才培养等工作。

在推进国产化纤装备智能卷绕研发的道路上,毛新华和技术团队成员们一直在努力前行。

(中国财贸轻纺烟草工会全国委员会供稿)

责任编辑:刘英杰

媒体矩阵


  • 中工网客户端

  • 中工网微信号

  • 中工网微博号

  • 中工网抖音号

中工网客户端

亿万职工的网上家园

马上体验

关于我们 |版权声明 | 违法和不良信息举报电话:010-84151598 | 网络敲诈和有偿删帖举报电话:010-84151598
Copyright © 2008-2024 by www.workercn.cn. all rights reserved

扫码关注

中工网微信


中工网微博


中工网抖音


工人日报
客户端
×