搭乘理想方舟，做好人工自愈理論的傳承人和開拓者

主持2023年中國設備管理大會智能運維分會

18世紀60年代，第一次工業革命在手工勞動的年代奏響了機械的轟鳴之音，然而這卻是一把“雙刃劍”——機械代替手工既可以為人類謀求福祉，也可能帶來災難。例如高危流程工業裝備和空天飛行器的故障問題，就會導致一系列非計劃停產甚至是突發事故，危害巨大。直到20世紀60年代，設備監測診斷技術和狀態維修研究逐步興起，才逐步實現了關鍵設備狀態的可監測、可維護，但必須靠人進行排故檢修的狀況始終沒有得到改善。

人類的生存史就是一段與各種疾病做斗爭的歷史。在傳統醫術和現代醫學還未誕生的漫長歲月中，人類靠自身的抵抗能力戰勝疾病、“自愈”并生息繁衍。而從生物演變歷程的角度上來看，機器是生物另一種方式的延續，活著的人和運行的機器都屬于耗散結構開放系統，與機器故障和與人的疾病做斗爭可遵循某些共同規律。那么隨之而來的問題便是，機器出現故障時，到底能否實現不需要人去“治愈”，而能像人自身一樣“自愈”呢？

在為期十數年的時間里，北京化工大學高端裝備智能運維與自愈化科技創新團隊學術帶頭人之一，現任北京化工大學高端壓縮機及系統技術全國重點實驗室故障自愈中心主任、化工安全教育部工程研究中心副主任潘鑫一直致力于揭示此命題。自2003年其導師高金吉院士在國際會議上振臂一呼，有關“自愈論”的研究便走入了這位青年骨干研究者的視野，也成為他甘愿為之奮斗終生的事業。

人生有夢不覺遠

書頁里蘊藏萬千氣象，許多優秀青年科研者的故事都要從辨是非、志高昂的讀書時代講起，往往還要以“成績優異”作為開端，潘鑫也并不例外。理綜科目距滿分僅差3分的高考成績讓潘鑫在大學擇校一事上獲得了較大的自由度，但即便是在家中父輩兩代從醫并勸他繼續投身杏林的背景下，他毅然將“過程裝備”這一小眾機械類專業填在了自己志愿表的首位。至于過程裝備到底是一個怎樣的學科，那時的他尚且說不清楚。“雖然不知道具體含義，但我了解到這是一門有關國家重大裝備的學科，而我從小對于‘大國重器’有無限向往，我時常在想，如果未來我也能在其中盡一份綿力，那么我也就實現了自己的人生價值。”

人生有夢便不覺路遠，自進入北京化工大學開始，潘鑫就一直以頑強拼搏的姿態進行學習工作，專業成績一直名列前茅，并在全國大學生物理競賽中斬獲全國一等獎，被學校評選為“首屆北京化工大學自強之星”。別人眼中晦澀難懂的物理公式、復雜理論，他硬是從中看出了樂趣與志趣，越深研，越覺得奇妙。而也正是如此昂揚向上的精神力量，助他邂逅了改變其人生軌跡的命中貴人、恩師——高金吉院士。

“作為設備診斷與自愈工程領域的首位院士，高老師不僅學術水平高屋建瓴，更重視對青年人的培養，對學生是那樣的和藹可親。”這一感受發源于2007年秋季一場兩小時的師生交談。彼時還是一名本科生的潘鑫從未想過，自己的名字會被一位院士記住，并且還特地找到他，為他往后的職業生涯規劃提出自己的建議。“高院士建議我在裝備故障自愈這一領域深挖下去，并為我介紹這一領域的內涵與技術，讓我深深被這份大家風范與人格魅力所吸引，于是我毫不猶豫地決定在母校繼續一路讀博深造，希望在離高老師最近的地方聆聽教誨，爭取未來能夠承其光輝之萬一。”

于是，攻讀博士的歲月便被潘鑫視作向著理想彼岸沖刺的關鍵時期，他也為此付諸行動——練成了關于實驗的“十八般武藝”，無論是焊接、打眼、鉆孔、機架，樣樣拿得出手，只為在必要的時候能夠自己動手改進實驗裝置，而不是一味送回工廠“返工”，在節省了大量時間的同時也錘煉了自身的精神意志與實踐能力。此外難能可貴的是，他執行力極強，假若高院士上午提出的設想對他產生了啟發，他下午就能蹬著自行車跑到五金市場去淘器件，在那個物流行業尚未騰飛的年代跑出了自己的“奔騰速度”。也正是這樣一次一次地不辭辛苦、十年磨劍，才最終造就出了一個統稱為“高端旋轉設備不平衡振動自愈調控關鍵技術及應用”的系列創新成果。

在國家科技部“973”項目、國家自然科學基金重點項目等系列課題的支持下，潘鑫及其團隊針對旋轉設備運行過程中振動故障智能診斷難、動平衡效率低和自主調控能力差的難題，基于裝備故障自愈調控原理，首創旋轉設備不平衡振動靶向抑制方法，系統開展了高端旋轉設備振動故障智能診斷、不平衡快準辨識和精穩自主調控研究，形成了高端旋轉設備不平衡振動自愈調控技術，支撐了其自主健康運行。項目成果對于打破國外產品的封鎖壟斷、提升高端旋轉設備運行安全性和可靠性、延長設備使用壽命均具有重要意義。在中國石油和化工自動化應用協會組織的科技成果鑒定中，由王玉明院士、王國慶院士等專家組成的鑒定委員會一致認為，此成果總體技術達到了國際領先水平。相關技術先后獲評日內瓦國際發明展金獎、中國專利獎優秀獎及2023年中國石油和化工自動化應用協會技術發明獎一等獎等獎勵。

但潘鑫深知，未來的科研路上，有風有雨仍是常態，只有以風雨無阻的心態、風雨兼程的狀態繼續前行，才能做好人工自愈理論的傳承人和開拓者，奔赴“為往圣繼絕學，為萬世開太平”的學術彼岸。

協力創新克時艱

“背后有一群志同道合的老師、伙伴，真的是一件太幸福的事情了，”潘鑫由衷感嘆，“無論前方是順境還是逆境，是坦途還是荊棘，都會覺得背后是堅實的，心中是踏實的。”而他口中的“依靠”、心中的“底氣”，正是北京化工大學高端裝備智能運維與自愈化科技創新團隊。

這是一支由高金吉院士倡導，面向國家高端裝備智能化、自愈化發展與長周期運行安全需求，秉持“務實求真，協力創新，爭做對國家最有用的科技創新團隊”精神建立起來的科技強軍。近年來，團隊持續為石油、石化、航空、航天、核電等領域高端裝備的長周期安全穩定運行提供技術服務，通過工程示范應用推動新一代具備自愈功能的高端智能裝備發展，并通過科教融合、產教融合，為國家培養相關領域的高水平復合型人才。不僅牽頭承擔了多項“973計劃”、國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目等國家級、省部級科研項目，更牽頭起草了國內外首個主動自動平衡團體標準。在這一標準的鑒定意見中，專家曾評價其“填補了旋轉設備主動自動平衡領域的空白，對于促進主動自動平衡系統的市場發展具有重要意義”。

團隊成果先后獲得了中國石油和化工自動化應用協會科技進步獎特等獎、中國發明協會發明創新獎一等獎、中國石油和化學聯合會科技進步獎一等獎、教育部科技進步獎二等獎等獎勵十余項。以團隊何立東老師的管道減振技術為例，已在中國石油化工股份有限公司、中國石油天然氣集團有限公司、中國海洋石油集團有限公司等多家石化企業都成功完成了設備的減振改造工作，先后改造了石化和電力設備50余套，改造效果顯著，為企業節省維修成本6億元以上。

科研探索，從一開始便注定會是一場接力賽，漫漫學海，未有窮期。但幸而潘鑫及其團隊都深諳“一個人的努力是加法，一個團隊的努力是乘法”的道理，緊握“務真求實、協力創新”的“精神武器”，繼續搭乘理想的方舟，向著他們心中的“自愈論”彼岸一路披荊斬棘、踏浪而歌。