Молодые ученые университета приступают к реализации уникального инженерного проекта, направленного на цифровую трансформацию горнодобывающей и камнеобрабатывающей отраслей.

Разработчики ПетрГУ совместно с карельским производителем горно-шахтного оборудования ООО "Сверус" создают новый программно-аппаратный комплекс первичной вибродиагностики.

Разработка, использующая алгоритмы искусственного интеллекта, призвана сделать технологии предиктивной аналитики доступными для предприятий камнеобрабатывающей и горноперерабатывающей отрасли.

Проект "Разработка комплекса первичной вибродиагностики для камнедробильного оборудования горной промышленности" стал одним из победителей конкурса грантов Главы РК.

Слышать "сердце" машины: в чем суть разработки?

Современная промышленность переходит на рельсы предиктивной аналитики: с помощью датчиков вибрации и алгоритмов искусственного интеллекта системы предсказывают поломки оборудования до того, как они произойдут. Однако внедрение таких комплексных систем требует серьезных финансовых затрат, что часто отпугивает предприятия среднего и малого бизнеса.

Команда ПетрГУ под руководством доцента Физико-технического института, кандидата физико-математических наук Алексея Мощевикина предлагает альтернативу — комплекс первичной вибродиагностики. Это автономный программно-аппаратный набор, который позволяет предприятию "протестировать" технологию на конкретном оборудовании без покупки дорогих промышленных систем.

Наша задача — создать компактные беспроводные датчики и самописец, которые можно быстро смонтировать на станке. Специалист сможет оценить характерные уровни вибраций, частотный диапазон и понять, целесообразно ли внедрять здесь полноценную систему мониторинга. При этом сам наш комплекс после настройки может остаться на предприятии как автономная система постоянного контроля,

— отмечает один из авторов проекта, студент Физико-технического института Максим Васильев.

Вызовы тяжелой промышленности

Особенность проекта заключается в работе со специфическим оборудованием. В качестве пилотных объектов выступят механизмы, производимые карельским предприятием ООО "Сверус" — конусные и щековые дробилки, виброгрохоты.

До сих пор в России подобные механизмы редко оснащались штатными вибродатчиками, а их виброхарактеристики в режимах типовой эксплуатации практически не изучены. Главная техническая сложность, с которой столкнулась команда ПетрГУ, — низкочастотный диапазон колебаний (до 15 Гц), обусловленный большими габаритами машин и подшипников. Это потребовало адаптации встроенных алгоритмов и математического аппарата (включая преобразование Фурье и построение спектра огибающей) под нестандартные задачи, а также создания новых модулей анализа сигнала.

Стратегическое партнерство и вклад в экономику региона

Разработка ведется в тесном взаимодействии с индустриальным партнером — ООО "Сверус", которое предоставит доступ к своему оборудованию для проведения натурных экспериментов и апробации пилотной партии датчиков (WVS-2).

Внедрение комплекса позволит производителям и потребителям горноперерабатывающего оборудования в Республике Карелия: сократить затраты на внеплановые ремонты; увеличить срок службы дорогостоящих машин; минимизировать простои производственных линий; повысить конкурентоспособность карельской техники на рынках РФ и стран-партнеров.

Непрерывность научных исследований

Проект молодых ученых ПетрГУ — не изолированная задача, а часть большой научной школы. Он базируется на серьезном заделе коллектива Физико-технического института ПетрГУ, который с 2022 года активно развивает технологии виброанализа с применением ИИ. Ранее командой уже были созданы мультисенсорный инерциальный модуль MIMU 2.5 и беспроводной датчик WVS-1. Новый грант позволит довести технологии до уровня готового коммерческого продукта.

Алексей Мощевикин, научный руководитель проекта, доцент, руководитель разработки программно-аппаратных комплексов Дизайн-центра разработки и прототипирования микроэлектронных систем ПетрГУ:

Переход к передовым технологиям проектирования и создание высокотехнологичной продукции — один из главных стратегических приоритетов. Наш проект полностью отвечает задачам национального проекта по обеспечению технологического лидерства и стратегии развития ПетрГУ "Приоритет-2030". Мы даем студентам возможность работать с реальным "железом" и реальными запросами бизнеса, выпуская из стен университета не просто теоретиков, а востребованных инженеров-разработчиков.

Реализация проекта рассчитана на полтора года. Уже в ближайшие месяцы команда приступит к сборке прототипа автономного регистратора и проведению первых оценочных экспериментов на производственных площадках. 

 

Пресс-служба ПетрГУ

#НИРС, #НаукаИнновации, #программыФТИ, #Приоритет2030