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在全球新材料产业向高端化、智能化加速迈进的背景下,隔热材料作为工业节能降耗的核心组件,其质量把控始终是各行业发展的关键痛点。在航空航天发动机的隔热层中,在新能源电池的防火模块里,在半导体生产车间的洁净防护服上,高性能纤维材料正以“隐形守护者”的角色支撑着现代工业的安全与效率。然而,一根直径仅头发丝十分之一的纤维,若表面存在微米级划痕或内部潜藏纳米级孔洞,便可能在极端环境下成为灾难性失效的起点。长期以来,纤维制品的微观缺陷检测依赖人工显微镜抽检,对纤维表面及内部微米级缺陷的识别效率低、精度不足,成为制约高端材料质量提升的“卡脖子”难题。在高端隔热材料领域,纤维制品的质量直接决定了产品的隔热性能与使用寿命。面对这一技术难题,淄博双鹭隔热材料销售有限公司总经理彭荣强凭借多年的纤维技术研发经验,攻克技术难关,成功研发出国内领先的技术成果——“基于图像识别技术的纤维微观缺陷检测系统V1.0”,填补了行业在非接触式、高精度纤维缺陷检测领域的技术空白。
纤维生产过程中,原料纯度波动、拉丝工艺参数偏差、氧化锆涂层不均等因素,极易致使纤维表面形成裂纹、气孔,或在内部产生微孔洞、夹杂等缺陷。这些肉眼不可见的微缺陷,在高温高压环境下可能引发应力集中,进而导致纤维断裂或性能衰减,甚至威胁装备安全。“传统检测方式如同‘盲人摸象’。”彭荣强曾坦言,“人工抽检效率低、漏检率高,而进口激光共聚焦显微镜虽能实现微米级检测,但设备成本高达数百万元,且需专业操作人员,中小企业根本无力承担。”他还指出,国内纤维行业年产值超千亿元,但因检测环节滞后,整体良品率跟欧美企业的水平仍存在差距。这让他意识到,检测技术的落后已成为制约行业高质量发展的重要弊端,当务之急是必须找到一种低成本、高效率、可普及的解决方案。
与此同时,图像识别技术正经历突破性发展,为纤维检测自动化提供了可能,并且国内尚未有成熟的图像识别技术系统应用于实际生产。彭荣强敏锐捕捉到这一技术窗口期,研发出“基于图像识别技术的纤维微观缺陷检测系统V1.0”。它的出现,就像一把利刃,打破了国外技术的垄断,为国内纤维行业带来了新的希望。
该系统依托高分辨率工业相机,实现对纤维图像的精准采集。通过融合先进的图像识别算法,可对纤维表面诸如抽丝、异物、毛球,以及内部孔洞、夹杂等各类微缺陷进行自动识别与精准判定。该系统具备卓越的检测能力,能够精准捕捉直径达0.01毫米级、体积在0.001立方毫米以上的细微缺陷,真正做到了高效且精准地检测,为纤维质量管控筑牢了坚实可靠的技术后盾。以玻璃纤维生产为例,该系统曾发挥关键作用,成功拦截了一批存在表面裂纹的产品,避免了超过500万元的潜在经济损失,有力证明了其在保障产品质量、减少经济损失方面的显著成效。
在操作便捷性方面,该系统表现突出。普通工人经过简单培训,即可轻松上手、熟练操作,无需依赖专业技术人员,这无疑大大降低了中小企业引入该系统的使用门槛。在实际应用中,单线检测人员数量从6人大幅削减至1人,仅人力成本一项,每年就可节约超100万元。与传统的依赖人工抽检的方式相比,该系统在检测精度上优势尽显。它能够精准无误地识别出纤维表面及内部的微小缺陷,将漏检率控制在极低水平。得益于系统的高精度检测,产品优等品率显著提升,客户投诉率更是大幅下降。以某航空材料企业为例,在部署该系统后,其生产的陶瓷纤维复合材料因缺陷导致的返工率从锐降至3%,充分彰显了该系统在提升产品质量、降低返工成本方面的强大效能。
彭荣强的这一研发成果解决了国内纤维行业检测技术落后的问题,还推动了整个隔热材料行业向智能化方向发展。有了这样高效、精准的检测系统,企业能够更好地把控纤维制品的质量,提高产品的良品率,增强在国际市场上的竞争力。
这一系统的技术价值得到了业界的广泛认可与高度评价。2023年,这一成果成功斩获青创奖组委会颁发的“新材料领域智能制造科技创新优秀发明成果”奖,成为行业内科技创新的典范。
“技术的价值不在于论文或奖项,而在于真正解决行业痛点。”彭荣强如是说。从攻克“卡脖子”技术到引领行业标准,他以图像识别为笔,书写着中国纤维产业智能化转型的答案。在这场由微观缺陷引发的产业革命中,中国制造正以创新之力,重塑全球价值链的竞争格局。
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2024-09-24 19:32京ICP证000080(一)-16
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