智能制造转型浪潮席卷国内机加工领域,在《中国制造2025》深化落地的时代背景下,国内数控加工产业规模持续扩容,但刀具运维管控环节的短板持续制约企业盈利提升。人工现场巡检存在主观偏差、市面通用监测设备抗干扰能力薄弱、刀具失效预警滞后漏报等一系列痛点,让工厂持续承受停机、工件报废、耗材超额消耗带来的高额损失。近日,哈尔滨商业大学征战2026中国国际大学生创新大赛的智感先锋科创团队正式对外发布自研项目——智感融联——新一代多源感知与磨损预见系统,硬件终端产品命名为锋刃智感。
团队由赵雨婷、吴限好、卢雨飞、张子涵、刘曼、王雪冉等在校学生组成,依托自主研发多传感融合AI预判技术,为各类数控加工厂商打造一站式刀具全生命周期数字化管控方案,为传统精密加工行业数字化转型开辟全新路径。本项目核心载体为锋刃智感智能感知终端,搭配智感融联云端一体化管控平台,业务聚焦数控机床刀具工况实时感知、磨损分级识别、剩余使用寿命提前预判,覆盖零部件精密加工全场景。整套软硬件一体化方案直击传统刀具管理依赖人工经验、预判滞后、数据孤立无法联动生产系统的行业痛点,打造集现场信号采集、智能分析研判、损耗趋势预判、车间生产协同、全流程数据存档于一体的轻量化数字化改造方案。
项目拥有五项自主研发核心技术,从数据采集到车间联动实现全链条技术突破。其一为多维度传感同步采集搭配边缘端实时降噪处理技术,同步采集机床振动、声发射信号、主轴运行电流、加工环境温度四类工况数据,就地完成信号基础净化;其二为EKF-ICA多源信号融合降噪算法,结合扩展卡尔曼滤波与独立分量分析技术剥离车间复杂电磁、机械震动干扰,有效将有效信号信噪比提升15dB以上;其三为CNN-SVM混合智能判别模型,依托卷积神经网络自动挖掘设备运行深层特征,精准划分刀具正常、轻微磨损、中度磨损、重度磨损四种工况,识别准确率稳定维持在95%以上;其四为LSTM-Attention时序损耗预判算法,依托长短期记忆网络捕捉刀具长期损耗变化规律,通过注意力机制捕捉瞬时突变损耗特征,能够提前2至3个完整加工周期发出失效预警;其五为MES/DNC车间系统双向互通技术,打通感知终端与工厂现有生产管理平台,实现生产排程、刀具台账、设备运维数据实时互通协同。
整套系统已完成线下实体企业落地测试,具备完整真实生产工况数据佐证。项目目前同步入驻温州锐晶数控加工有限公司、江阴宏丽达数控加工有限公司开展长期产线实测。两家试点企业原有运维模式依靠工人定时逐台检查刀具,人力投入成本居高不下,同时时常因未能提前察觉刀具重度磨损,引发批量工件报废、机床突发停机,外购通用监测设备误报频发,无法匹配高精度连续加工需求。企业上线锋刃智感感知终端与智感融联管控平台后,可完全取消人工巡检岗位;实测数据显示,两家企业平均非计划停机时长下降32%,残次品带来的生产成本损耗缩减27%,刀具耗材过量更换造成的浪费减少21%,一次性化解人工成本高、生产损耗严重、监测精准度不足三大经营难题,为期三个月的全产线试点工作收获两家企业技术部门一致认可。
智感先锋团队负责人表示:“当下国内中小数控加工厂数字化改造成本门槛高、适配性差是普遍现状,我们团队聚焦刀具运维细分赛道持续攻坚,依托锋刃智感硬件终端与智感融联一体化平台,搭配多源感知融合、时序磨损预判自研技术,降低工厂智能化升级成本,精准匹配精密加工企业降本增效核心诉求。我们笃定,多感知融合+前置磨损预判一体化管控方案,会成为未来机加工行业数字化运维的主流发展方向。”
据团队透露,现阶段两家试点企业的实测数据已全部收集归档,未来三个月团队将迭代优化多机床集群同步管控功能,面向长三角、华东区域数控加工厂商开展规模化落地推广。
哈尔滨商业大学智感先锋六人团队打造的智感融联——新一代多源感知与磨损预见系统(锋刃智感),有效填补中小机加工企业低成本刀具智能管控技术空白,为高校科创成果产业落地提供成熟范本。伴随国内精密制造产业持续扩容,轻量化数字化运维方案市场需求持续攀升,我们有理由相信,未来数控加工运维体系将朝着多传感融合、前置故障预判、全厂数据互通的方向迭代升级,为制造业提质降耗、国家智能制造战略落地拓宽发展空间。
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