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王波 湖南日報·新湖南客戶端 2025-07-19 21:38:39
湖南日報·新湖南客戶端7月19日訊（通訊員 王波）7月18日，深夜的數(shù)控加工車間里，操作員必須全神貫注地監(jiān)聽刀具的細(xì)微聲響——這是航空起落架深孔加工中的常態(tài)。如今，張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的大學(xué)生團(tuán)隊研發(fā)的“聲紋監(jiān)測報警器”，有望通過“以聲辨刀”的技術(shù)革新改變這一現(xiàn)狀。該設(shè)備能實時監(jiān)測刀具狀態(tài)，通過無線組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程報警，為工廠實現(xiàn)“一人多機(jī)”操作提供智能化幫助。目前實驗室測試數(shù)據(jù)顯示，其刀具故障識別準(zhǔn)確率接近100%，相關(guān)技術(shù)已申請國家發(fā)明專利。
長期以來，航空制造領(lǐng)域在起落架深孔加工過程中面臨行業(yè)性難題：由于加工環(huán)境封閉，操作人員無法直接觀察刀具加工狀態(tài)，只能依靠經(jīng)驗聽音辨位，判斷刀具是否過度磨損或失效。這種傳統(tǒng)方式不僅嚴(yán)重限制了加工效率，導(dǎo)致“一人一機(jī)”的操作模式，還給夜班操作人員帶來了巨大的身心壓力——他們必須時刻保持高度專注，稍有不慎便可能造成價值不菲的航空零件報廢。
針對這一難題，張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的在校大學(xué)生團(tuán)隊在指導(dǎo)教師周波、李曉鋒的帶領(lǐng)下，成功研發(fā)出一款基于聲紋識別的智能監(jiān)測報警器。該設(shè)備通過實時采集加工過程中的聲音信號，并與預(yù)先建立的刀具故障聲紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，能夠?qū)崿F(xiàn)100%的刀片失效故障報警。更值得一提的是，團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用無線局域網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了報警器與監(jiān)測器的分離，使操作人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測多臺數(shù)控加工設(shè)備，顯著提升了生產(chǎn)效率和操作安全性。
“這項技術(shù)的核心在于構(gòu)建了一個涵蓋刀片崩刃、纏屑、粘刀等多種故障類型的聲紋特征庫。”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人介紹道，“當(dāng)加工過程中出現(xiàn)異常聲響時，系統(tǒng)能在0.2秒內(nèi)完成匹配識別并發(fā)出警報。”實驗室測試數(shù)據(jù)顯示，該設(shè)備的刀具故障識別準(zhǔn)確率接近100%。
研發(fā)過程中，學(xué)生們深入航空制造企業(yè)調(diào)研，親身體驗了夜班操作人員的工作狀態(tài)。“有位老師傅告訴我們，夜班時精神必須高度集中，連續(xù)工作8小時后常常耳鳴眼花，”團(tuán)隊成員回憶說，“這讓我們更加堅定了研發(fā)的決心。”經(jīng)過6個月的努力，團(tuán)隊采集了100多條刀具加工聲紋樣本，最終開發(fā)出這套智能監(jiān)測系統(tǒng)。
目前，該成果已在申請國家發(fā)明專利，并引起多家航空制造企業(yè)的關(guān)注。這一創(chuàng)新成果不僅展現(xiàn)了高職院校學(xué)生的技術(shù)實力，更體現(xiàn)了當(dāng)代大學(xué)生立足專業(yè)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新精神。隨著該技術(shù)的推廣應(yīng)用，不僅將有效提升航空制造行業(yè)的生產(chǎn)效率，更能切實改善一線技術(shù)工人的工作環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏。
責(zé)編：田銳
一審：田銳
二審：田育才
三審：寧奎
來源：湖南日報·新湖南客戶端
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