煤質是煤炭產業發展的生命線。采樣、制樣、化驗作為煤炭產業鏈的前端環節,承擔著煤質選取進而分析檢驗的關鍵任務,是入廠煤的質量保障。
傳統的人工煤炭“采制化”單工序分散模式存在效率低、規范性不足、人為因素影響大等問題,如今,這一模式正經歷安全、高效、全流程、智能化系統的革新。
在生產車間,外形粗獷的機械手臂正細膩制備毫米粒度級樣品,智能機器人上崗完成煤炭水分、灰分、揮發分、發熱量等指標的檢測工作……創新注入層層復雜工序,由英飛智信(北京)科技有限公司(以下簡稱“英飛智信”)提供的完善配套智能解決方案,對提高煤質檢測數據的準確性和可靠性有重要意義。
不止于煤炭領域,回溯成果誕生歷程,煤炭、礦石、糧食雖屬不同品類但作為大宗散貨物料都有品質與安全要求且在智能檢驗過程中具有技術共性。由此出發,英飛智信在科技創新的進程中實踐著科研思考,在大宗散貨物料質量檢驗智能化領域行穩致遠。
深研創新 破局傳統
羅隕飛是英飛智信(北京)科技有限公司的創始人和總經理。在2017年英飛智信成立之前,羅隕飛近20年的研究經歷都在煤炭科學研究總院專注基礎研究與技術研發工作。身為中煤科工集團煤質研究所副所長,一系列課題項目加深了她對技術應用場景的洞察,豐富扎實的專業儲備與對行業內漸次暴露問題的思考,令她想把解決方案帶向市場,而非僅限于學術領域。
從實驗室走向生產線,英飛智信明確創業與科研的區別,“我們是固定方向去尋求解決方案,做科研是在正確的研究體系下漫無邊際地探索”。公司在創立之初就力圖彌合學術向產業進軍過程中的鴻溝,研究市場、引入人才與配套技術、搭建產學研合作平臺、打磨技術應用場景……每一步都傾注心力。

圍繞關鍵技術難題,英飛智信將解決方案定位于三個關鍵詞。第一個關鍵詞是大宗散貨物料,煤炭、礦石、糧食作為大宗散貨物料關系國計民生,具有重要戰略地位的同時作為傳統行業急需創新動能。第二個關鍵詞是檢驗檢測,聚焦高質量發展,源頭需要質量管控與質量提升。第三個關鍵詞是智能方向,羅隕飛很早就在思考智能化、信息化、標準化“三化”融合的發展趨勢。2020年3月,由國家發展改革委、能源局、應急部、煤監局、工信部、財政部、科技部、教育部八部委聯合印發了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,推動智能化技術與煤炭產業融合發展。那個時候,英飛智信在這個方向已經加快研發深耕三年。
為增強企業研發力量,英飛智信與院士團隊深度合作,與王國法院士團隊、孫立寧教授團隊、董憲珠教授團隊等展開合作,編寫《煤礦智能化建設指南》和《智能化示范煤礦驗收管理辦法》等。為促進科技成果轉化,公司與北京大學、中國礦業大學、太原理工大學、哈爾濱工程大學等簽訂長期產學研合作協議,并成立了智能技術及裝備合作創新研發中心。同時,英飛智信與機械工業儀綜所、冶金規劃院、有色研究院等科研院所簽訂了長期產學研合作協議,為公司核心技術及產品向機TOeLp6LeaMrFcB3nKBKgAs/Knlb8gvB3mbv+968qKzM=械行業、冶金行業、有色礦山等行業拓展應用打下良好基礎。
為避免閉門造車,深入市場需求,英飛智信在研發出樣品或樣機后投入市場試用,在實際問題的反饋與功能的調試中打磨產品至成熟。據了解,火車、汽車、皮帶等不同場景需要思索對應的解決方案,在某一場景已實現規?;慨a后又可能在新場景產生新需求,產品就誕生于與市場的層層碰撞中。從初探市場到科研創新加快產品在市場的不斷迭代,技術的應用價值正慢慢實現。
蘇州是最具創新活力的區域之一,蘇州機器人產業作為先進智能制造業代表已駛入發展快車道。將機器人群作為核心產品的英飛智信很早就將蘇州與北京共同作為研發基地,并于2018年在蘇州高新區注冊成立控股子公司。與此同時,在石家莊設立信息化及軟件基地,在內蒙古、陜西等地布局應用示范基地等,統籌規劃基地分工,加強產業創新協作。
可以說,從創立伊始,英飛智信就具有清晰的發展路徑和強勁的原始創新能力。走進英飛智信(北京)科技有限公司辦公區,國家高新技術企業、北京市專精特新中小企業、中關村金種子企業、ISO90001質量管理體系認證……一系列榮譽獎章映入眼簾,彰顯其創新實力。
科技攻關 “黃陵模式”
在集智攻關下,英飛智信自主研發、國內首創生產采樣機器人、制樣機器人、化驗機器人并提供全套系統的整體解決方案,實現大宗散貨物料(糧食、煤炭、礦石)采制化全流程質量管控、質量提升并有效監督。
采樣作為樣品指標最前端的環節,需要樣品采集才能進行接下來的性質與品質分析。
針對以往設備使用中存在的漏、粘、堵煤及殘留等問題,英飛智信的研發團隊采用自主研發的無皮帶全密封采制一體化方案,全水分最大偏倚<0.4%,水分損失遠優于標準要求。研發的采樣機器人擁有儲給料倉、立式連續多級無篩板破碎、全煤流全斷面切割定質量縮分、樣品智能集樣及密碼封存等專利技術,技術水平高于現有同類產品。
采樣方式按應用場景不同又可分為汽車采樣、火車采樣等,原有采樣場景既危險又具有勞動強度高的特性,智能采樣機器人可實現快速靈活多場景的覆蓋,真正實現節省人力全程智能。
不僅如此,原有人工采樣、人工制樣、人工化驗的模式都可通過英飛智信找到全套系統的整體解決方案,將傳統落后的檢驗檢測過程變成智能運行、并聯優化、高效獨立的全程無人值守過程,并通過信息化管控系統保障“數據不落地、設備信息化、互聯互通”。
如今,煤炭智能采制化機器人系統在陜煤黃陵礦業公司選煤廠的應用取得了重大技術突破和管理創新成果,通過實時精準控制,精煤回收率提高0.5個百分點,經濟效益增加3000萬元/年。煤炭智能采制化機器人系統是全國首套結合生產過程質量監控與商品煤質量控制與管理的煤炭質量檢驗中心,形成了可復制推廣的“黃陵模式”。同時,助力黃陵礦業公司《智能化洗煤廠及采制化機器人系統應用》榮獲2022年全國煤礦智能化“重大進展”獎。憑借技術創新,英飛智信接連獲得行業贊譽,“煤炭智能精準裝車計量及采制化系統研究”榮獲2021年度中國煤炭工業科學技術獎一等獎,“煤堆智能移動式智能采制樣系統/智能采樣車”榮獲2022年中國煤炭工業科學技術獎三等獎……
創新碩果落地在各個層面。據統計,英飛智信目前擁有發明專利65項、實用新型專利48項、軟件著作專利65項,主導制定5項國際標準、10余項國家標準與8項團體標準。曾在全國煤炭技術委員會擔任副秘書長的羅隕飛對標準化有自己的嚴謹思考與技術目標,希望公司切實的進步持續引領行業高質量發展。
技術柔性 “智檢”糧安
糧豐農穩天下安。糧食領域與煤礦行業的質量指標和檢測方法具備技術共性,英飛智信的智慧扦檢系統作為中糧儲智慧糧庫的組成單元,正在為糧食安全實行科技護航,這也是英飛智信現階段的嶄新布局。
“時雨及芒種,四野皆插秧”,當下夏糧正顆粒歸倉,新一季秋糧壓茬推進。扦樣和檢驗,是糧食顆粒歸倉的第一道關卡,扦檢的效能與品質關系著“天下糧倉”的殷實與舌尖上的健康。
為不誤農時,現有的糧食扦樣檢樣工作需承擔較大的時間壓力,同時設備扦樣時多依靠人工,導致扦樣誤差大、人工干預強、智能化程度低等問題。除此之外,由于不具備遠程操作、扦檢分離和余糧回車的功能,原有模式存在人為造假的可能性等多重問題。

英飛智信通過科技創新找“糧”方。自主研發適用于糧食行業汽車車載散料的靜態取樣及檢驗的智能扦檢系統,能夠自動完成車輛識別、自動扦樣、混樣及分樣、樣品稱重、轉運、封裝、寫碼、留存、余料返還,以及糧食樣品水分、容量、雜質、不完善粒等指標自動檢驗和數據報出。
為準確反映糧食質量,智能扦樣設備充分適應車型隨機、停車位置隨機的特點,并隨機生成扦樣點,杜絕人為干預,樣品更具有代表性;為快速反映糧食質量,機械手扦樣的靈活、自動化提高了扦樣速度和智能化程度,采用螺旋式糧食分樣結構且可根據糧食自動調節縮分比,具有更強的適應性和使用價值;同時設置余糧回車結構,避免分樣后余糧浪費的問題;而機器24小時工作的效率相比人工更具優勢。
如今,英飛智信已實現四大糧種(稻谷、小麥、玉米、大豆)收購環節主要質量指標的全流程無人化扦檢;建立四大糧種(稻谷、小麥、玉米、大豆)檢驗環節主要糧安指標的無人化實驗室。
“國之大者”也是責之大者。雖然在糧食扦檢環節,技術只能作用于糧食品質的檢測而非糧食品質的提升,但是每一項環節的精進、每一次品質的深究,會重塑“天下糧倉”的未來前景。
曾經,羅隕飛主持或參與973計劃、863計劃、國家科技支撐計劃、行業專項等10多項重大科研項目,制修訂國家等標準20余項且著述頗豐。而今,羅隕飛帶領英飛智信在大宗散貨物料質量檢測智能化領域一路創新突破,企業發展與創始人具有一致的科學氣質:嚴謹的技術路徑、開放的技術探索。據羅隕飛介紹,面向未來,英飛智信正與北大科研團隊合作激光技術應用于在線檢測領域的項目,力圖在國家“卡脖子”難題上尋求突破點。