• 學者?學生

    李維剛:把科研論文寫在生產線上

    發布者:新聞中心發布時間:2020-09-08瀏覽次數:1667

    通訊員楊子豪 見習記者馬秋芬

        “文章中用到了語義分割,在標題中卻只寫這一個是不是不太好?”“因為數據集是多相的,加上多相組織會是個亮點?!鲍@得2019年湖北科學進步一等獎的李維剛,顧不得獲獎的喜悅,便開始投入到研究生的論文修改中。這只是他任教以來的一個小片段,獲獎頗豐的他不僅科研成就卓著,教學方法也別具一格,鼓勵學生“把科研論文‘寫’在生產線上”。

        李維剛,2019年湖北省科技進步一等獎第一完成人,我校信息科學與工程學院教授、博士生導師,主要從事冶金過程數學模型與優化控制、數據科學及分析、人工智能和機器學習算法。他發表國內外重要核心期刊論文40余篇,申請中國發明專利30余項、美國發明專利2項;榮獲湖北省科技進步一等獎1項、吳文俊人工智能科技進步二等獎2項、中國冶金科技進步三等獎1項、中國寶武集團技術創新重大成果獎2項。15年的躬身篤行,李維剛用實力交出一份滿意的答卷。

    八年磨一劍,解決行業難題

        鋼鐵材料是應用最廣泛的工業基礎原材料,熱軋商品材則是最重要的鋼鐵產品大類之一?!盁徇B軋是最復雜的冶金生產工序,數學模型則是熱連軋生產過程的大腦和中樞?!崩罹S剛介紹。隨著熱軋技術不斷向“以熱代冷”和“高強減薄”的趨勢發展,李維剛敏銳意識到,集超薄、高強、高表面于一身的熱軋商品材將成為市場的新需求。

        一道難題擺在眼前:傳統熱連軋機組難以批量穩定生產目標產品?!耙脗鹘y熱連軋工藝批量生產熱軋高強、超薄規格與高表面質量兼備的高附加值產品,必須進行系統的重大技術創新?!睘榻鉀Q這一行業難題,李維剛帶領團隊說干就干,這一干就是八年。

        在不改變現有常規熱連軋機組裝備的情況下,實現高強、超薄規格與高表面質量三者兼備的高附加值產品的規?;a并非易事?!俺 薄案邚姟本鶗е戮垯C架軋制負荷大,而“高表面”則要求軋制負荷不能過大,上述需求相互矛盾難以兼顧,軋制難度極大。要在這三者中找到平衡,更是難上加難。僅超薄規格的熱連軋過程,李維剛將其形象比喻為“一根線連續穿過七個針眼”,任一環節出現些許偏差,帶鋼就會變成廢品,這是因為極易出現帶鋼頭部穿帶困難、板形難控、跑偏等軋制穩定性問題。

        幾番摸索,團隊從正在興起的智能化浪潮中獲取了靈感,構建的“機理模型+特征點+擬插值+自適應”軋制模型新體系,一改傳統的層別劃分法,實現了模型自學習系數的連續化,解決了換規格軋制模型精度差的頑疾。而首次研發的軋機設備精度及操作行為智能辨識系統,能對設備精度進行在線診斷,確保精度失效得到及時預防,同時分析操作行為的有效性并修正操作失誤。模型的智能化、控制的精細化、數據的實用化解決了超薄、高強與高表面之間的矛盾,李維剛和其團隊也守得云開見月明。

        項目成功研發后,迅速在寶武集團等多家企業推廣應用,創造巨大的經濟社會效益,僅梅山鋼鐵一條熱軋生產線就實現新增經濟效益2.7億元。而“以熱帶冷”的熱軋酸洗產品,節約了大量資源和能源消耗。

        李維剛團隊出色的成績獲得多名行業著名專家高度評價。國家冶金自動化工程技術中心主任孫彥廣贊揚,項目實現了極限規格、極限性能產品的批量穩定生產,推動了鋼鐵行業的綠色轉型,支撐了國家節能減排戰略,對國內外熱連軋機組具有示范推廣價值。

    成長于“1880”,成熟于“1780”

        回想起科研經歷,李維剛頗有感慨。在中國寶武集團中央研究院擔任研究員期間,他作為骨干研發人員,承擔了寶鋼第一條自主集成熱連軋生產線1880過程控制系統的研發工作。整個項目最核心的關鍵軋線模型開發技術,壓在了年僅30歲的李維剛肩上。

        項目調試期間,工作室溫度高達30多度,而李維剛一待便是十幾個小時?!拔覀兊墓ぷ魇菄鴥仁状窝邪l,沒有參考文獻,沒有指導老師,再困難的問題也要靠自己解決,必須咬牙堅持?!崩罹S剛堅定地說。

        有一天晚上,他手機關機。凌晨5點,李維剛被同事從床上叫醒,讓他立即去現場排查問題。當時工廠精軋廢鋼,生產被迫暫停,大家都不知道問題出在哪,需要精通模型與數據分析的人員來排查故障,進而恢復生產?!皦毫艽?,所有人都等著你,不解決問題就不能開工,廢鋼一塊損失高達幾十萬,停產一小時會帶來幾十萬的損失?!泵鎸﹄y題,李維剛告訴自己要保持絕對的沉著和冷靜,“堅持堅持再堅持?!苯涍^細致縝密的計算與分析,李維剛成功地找出問題根源,并迅速給出解決方案,生產恢復正常。當時緊張的情況,李維剛仍歷歷在目。

        經此一事,只要現場有疑難故障,領導、同事第一時間想到的就是李維剛。有時遇上節假日,一接到電話,過會兒李維剛的身影就出現在廠里。他深切體會到,核心技術決定整個項目的成敗,擔任了這個角色,就要承擔起責任?!?880的項目讓我受益匪淺,我在這里獲得很大的成長,后來面對生產問題排查、模型故障診斷、數據分析方面,處理起來我都得心應手?!崩罹S剛說。

        有了“寶鋼1880”的經驗積累,“梅鋼1780”的項目開發過程容易許多。雖然大部分技術已在“1880”驗證過,但李維剛承擔的研發任務與責任卻不減反增,調試過程中的各種“攔路虎”都是對他智力與體力的雙重考驗?!耙郧笆敲^過河,現在能獨當一面了?!?3歲的李維剛憑著一股子勁,和團隊再接再厲,歷時三年研發梅鋼1780熱連軋過程控制系統,比“1880”用時還短了一年。

        此后,李維剛還承擔了寶鋼1580熱連軋機組三電改造、寧鋼1780熱連軋機組三電改造、湛江2250熱連軋機組新建等多個重大科研與工程項目。在旁人看來枯燥的工作,李維剛卻樂在其中。

        調入武漢科技大學后,李維剛并沒有放慢腳步。他接連主持“融合工業大數據與冶金機理的微合金鋼性能預報模型研究”等國家自然科學基金面上項目,及“漣鋼熱軋相變過程變形抗力模型研發”“平安電工云母板自動剪切生產線”等10多項企業橫向科研課題。李維剛的研究解決了企業實際生產的技術難題,企業年新增經濟效益達億元以上。

    把科研論文“寫”在生產線上

        從熟知書本理念卻不善應用的學生,到基本功扎實的實干型工作者,這份特別的成長經歷讓李維剛認識到,腳踏實地才是做好研究的前提?!鞍芽蒲姓撐摹畬憽谏a線上?!笔撬煸谧爝叺囊痪湓?。

        作為研究生導師,李維剛想培養的,是既具有寬闊專業知識,還具備較高相關技能的創造性人才。李維剛給學生提供參與科研項目的機會,希望他們能夠在實際中得到充分歷練,提升解決問題的綜合能力。

        嚴師出高徒,李維剛帶的研究生們成績也十分優異。2018級碩博生謝璐積極參與了融合工業大數據與冶金機理的微合金鋼力學性能預報模型的項目,并發表論文,其研究成果也在中國寶武集團梅山鋼鐵1780生產線上應用。2017級碩士生馬威在上海寶鋼集團的1580粗軋板形控制神經網絡模型研究的項目中實習了一年,今年獲得許家印一等獎學金。

        據謝璐介紹,同學們整天待在實驗室里,每個人都參與到不同的項目中,只有周六晚上和周日才有空休息,任務緊張便會放棄休息。15人的實驗室格外安靜,同學們都沉浸于科研,只有吃飯休息時才互相討論學習。

        不管是做項目,還是搞科研,李維剛都親力親為,時刻跟進,自己的研究再忙,他都不忘關注學生的學業情況。有時候發現他們學習目標不明確,李維剛會專門找來研究生學長,同大家分享經驗,并一一耐心指導。

        讀研一時,謝璐學python遇到困難,李維剛立刻注意到問題,幫助她合理制定計劃?!懊鞔_你要實現怎樣的模型,這個模型的輸入輸出分別是什么?”謝璐表示,老師的啟發式指導讓她受益匪淺?!八偣膭钗胰ニ伎?,并定期檢查進度,我的編程能力也慢慢提高了?!敝x璐感激道。

        “學術上,他要求嚴格;生活里,卻是和藹的師長。李老師常詢問我們學習有無壓力,寢室住宿和食堂伙食如何?!闭劦蕉鲙?,謝璐滔滔不絕?!扒趭^、堅韌、敏銳是最重要的品質,一定要肯花時間,多努力!”質樸的言語傳達的是李教授對學生的關懷,對科研傾注的感情,這些話成了學生心中最溫暖的囑托。



    返回原圖
    /

     

    新疆时时彩计划