周五上午九点,设备连续运行第二十四小时。
小陈揉着发胀的太阳穴站在控制台前,屏幕上的数据流让他既兴奋又焦虑。兴奋的是,自适应算法已经开始工作,虽然还在初级学习阶段,但已经能看出效果,那条缓慢下滑的精度曲线,下滑速度明显减慢了。
焦虑的是,设备状态正在逼近临界点。
振动频谱图上,那些中高频尖峰的能量在持续增长。虽然增长很缓慢,但趋势明确。王海拿着听诊器一样的机械听诊器,贴在设备的关键部位听音,眉头越皱越紧。
声音不对。他直起身,轴承有杂音,很轻微,但确实有。
韩博调出轴承的监测数据:温度正常,振动加速度值在允许范围内。但,你看这个。
他指着频谱图上800赫兹附近的一个微小突起:这个频率是轴承外圈故障的特征频率之一。虽然现在能量还很小,但说明轴承已经开始出现早期磨损。
小陈心里一沉。高精度设备最怕的就是轴承问题。轴承一旦开始磨损,游隙变大,整个传动链的精度都会受到影响。而且这种磨损是不可逆的,只能更换。
问题是,这台设备用的是进口高速精密轴承,单个价格就要三千多。整台设备用了十二个这样的轴承,全换就是将近四万。
更重要的是时间——订货周期至少两周。
咱们库存有备件吗?小陈问。
王海摇头:这种高精度轴承咱们平时用不到,没备库存。就算现在下单,最快也要下下周才能到。
下下周,那就是十三天以后。
设备还能坚持多久?韩博问。
王海又听了一遍轴承的声音,经验判断:如果不降负载,一直高速运行,可能……还能撑三天。三天后杂音会明显增大,精度会急剧下降。
三天。小陈脑子飞快计算。三天时间,他的自适应算法能学到什么程度?设备在这三天里能采集到足够的数据吗?三天后轴承真坏了,停机更换要多久?更换后重新标定要多久?
一连串问题,每一个都紧迫。
林凡走进车间时,看到的就是这样一副景象,所有人围在设备旁,表情凝重得像在参加葬礼。
听完汇报,林凡沉默了几秒:轴承必须换,但现在不能停。三天,我们还有三天时间。这三天,设备继续运行,采集所有能采集的数据。三天后,停机换轴承,同时小陈的算法应该也学得差不多了,正好用新轴承做验证。
王海担忧:可是厂长,万一轴承在运行中突然失效,可能会损坏其他部件。
那就加强监测。林凡说,每半小时检查一次轴承状态,一有恶化迹象立刻停机。另外,准备一套应急预案,万一真坏了,怎么以最快速度更换,把停机时间压缩到最短。
他看向小陈:三天,你的算法能做到什么程度?
小陈深吸一口气:如果数据质量好,三天应该能完成核心学习阶段。但离完全成熟还有距离。
够用了。林凡说,先解决有无问题,再解决好坏问题。
命令下达,车间再次调整节奏。
监测频次加密,每半小时一次全面检查。应急预案制定出来,更换轴承需要的工具、材料、人员分工都明确到人。小陈的算法进入加速学习模式,设备运行的所有数据都被标记、分类、输入模型。
时间在紧绷的状态下缓慢流逝。
周六下午,设备运行第四十八小时。
轴承的杂音开始变得明显,不用听诊器也能隐约听到。精度曲线下滑速度再次加快,自适应算法的学习速度似乎赶不上硬件退化速度。
小陈盯着屏幕上两条曲线,一条是实测精度,一条是算法预测精度。两条线原本在缓慢靠近,但现在又开始拉开距离。
算法学得不够快。他喃喃自语。
韩博走过来:是不是模型太复杂了?学习参数太多,需要的数据量太大?
有可能。小陈调出模型结构,这是一个有三百多个可调参数的深度神经网络。理论上,这种模型能拟合非常复杂的非线性关系,但也需要海量数据来训练。
三天时间,对三百个参数来说,太短了。
简化模型。决定,抓住主要矛盾,先解决80的问题。
他开始删减网络层数,减少参数数量。从三百个参数压缩到一百五十个,再从一百五十个压缩到八十个。每删减一层,模型复杂度就降低一档,但拟合能力也下降一档。
就像做选择题,要精度,还是要速度?要完美的理论模型,还是要能在有限时间内见效的实用方案?
小陈选择了后者。
新模型编译完成,重新部署。学习速度明显加快,精度曲线的下滑趋势再次被抑制。
但代价是,模型对一些极端工况的适应性变差了。设备运行到某些特殊位置时,补偿效果会打折扣。
周日晚上,设备运行第七十二小时。
轴承的杂音已经很明显,像砂纸在轻轻摩擦金属。王海决定,明天一早必须停机更换。再运行下去,风险太大了。
小陈的算法经过三天学习,已经初见成效。在设备当前状态下,能将装配精度稳定在0006毫米左右,比不补偿时提高了0001毫米。
虽然离理想的0005毫米还有差距,但考虑到轴承的磨损状态,这个结果已经不错了。
更重要的是,算法展现出了潜力,随着学习数据增多,补偿效果还在缓慢提升。如果换上全新轴承,配合已经初步训练好的算法,精度有望突破0005毫米大关。
周一一早,七点整。
设备在完成最后一个测试循环后,平稳停机。王海带着维修小组立刻开始工作。拆卸防护罩,松开紧固螺栓,取出磨损的轴承,清洁安装部位,装入新轴承,调整预紧力,每一个步骤都有条不紊。
老师傅的手艺在这种时候体现得淋漓尽致。不用扭力扳手,王海凭手感就能把螺栓拧到最佳紧固状态。不用测量仪器,他能通过敲击声判断装配是否到位。
这就是工业经验,学校里学不到,书本里写不清,只能在日复一日的实践中积累。
上午十点,十二个轴承全部更换完毕。设备重新上电,进入冷机状态。
下午两点,设备温度稳定,开始重新标定。
这是最关键的一步。新轴承的游隙、刚度、摩擦特性都与旧轴承不同,整个传动链的动力学特性都变了。之前的补偿参数大部分需要重新标定。
小陈启动了自动标定程序。设备将在工作空间内进行系统扫描,采集数万个点的位置和力数据,建立新的误差模型。
这个过程需要六小时。
六小时里,所有人都在等待。车间里安静得能听见自己的心跳。
小陈坐在电脑前,盯着进度条。始,缓慢爬升。,每一个百分点都需要采集数百个数据点,进行复杂的矩阵运算。
韩博在整理这三天收集的所有数据,分类归档,建立知识库。这些数据记录了一台设备从新到旧、再从旧到新的完整变化过程,对理解设备长期运行的特性规律极其宝贵。
王海在检查新轴承的运行状态,用各种方法验证装配质量。旋转手感、温升曲线、振动频谱,他要确保这次更换万无一失。
林凡在车间里踱步,手机不时震动。有供应商的电话,有客户的咨询,有政府部门的会议通知,他简短处理,然后继续踱步。
时间在等待中变得粘稠。
小陈突然发现异常。屏幕上,某个区域的标定数据出现严重离散,几个相邻点的误差值相差很大,不符合正常规律。
他暂停程序,手动检查那个区域。设备运动到那个位置时,发出轻微的异响。
王海立刻过来,耳朵贴近设备。是导轨的声音,不是轴承。
李工拿来激光干涉仪,测量导轨在那个位置的直线度。数据显示,导轨在行程中段有微小的凹陷,深度约0001毫米。
0001毫米,对普通设备来说可以忽略,但对追求微米级精度的系统来说,就是一道坎。
什么时候出现的?林凡问。
李工检查导轨磨损痕迹:应该是长期高频次运行导致的局部磨损。设备经常在那个位置进行精密装配,停留时间长,负载大。
能修复吗?
可以手工刮研,但需要时间,而且,李工犹豫了一下,手工修复的精度有限,可能达不到原来的水平。
小陈插话:如果能精确测量出凹陷的形状和大小,我可以在算法里做针对性补偿。
怎么测量?
用设备自己测。小陈说,我写一个专门程序,让设备在那个区域做密集扫描,用位置传感器反向推算导轨的轮廓。
又是一个新思路。
程序很快写好。设备开始在那个可疑区域做毫米级的精细扫描,每01毫米采一个点。数据传回,经过复杂运算,导轨的微观轮廓逐渐显现出来,确实有一个浅碟状的凹陷,最深处00012毫米。
轮廓数据导入补偿算法,针对这个特定区域增加了一个额外的补偿项。
晚上八点,标定完成。
小陈深吸一口气,启动了第一次验证测试。
设备运行,机械臂抓取测试件,开始装配。所有人的目光都聚焦在屏幕上,聚焦在那条代表精度的曲线上。
数据开始跳动。
第一个工件:00051毫米。
第二个:00049毫米。
第三个:00050毫米。
第四个:00048毫米……
稳定在0005毫米左右,波动范围正负00002毫米。
成功了。
短暂的沉默,然后爆发出真正的欢呼。不是压抑的低呼,是放开嗓门的呐喊。王海用力拍打设备外壳,韩博摘下眼镜擦拭,李工咧嘴笑出了声,小陈靠在椅子上,长长吐出一口气。
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林凡看着屏幕上的数据,嘴角终于露出了笑容。
三天三夜的鏖战,七十二小时的不眠不休,无数次的问题和调整,所有付出,在这一刻有了回报。
但这还不是终点。
他看向小陈:算法还需要多久才能完全成熟?
小陈估算了一下:基于现有数据,再有两周的学习优化,应该能达到稳定状态。但真正成熟,可能需要在实际生产中积累几个月的数据。
那就继续学。林凡说,设备从明天起,进入模拟生产模式,二十四小时不间断运行。同时,准备去省城汇报的材料。
王海问:厂长,咱们这个精度,跟科锐比……
林凡看向窗外渐暗的天色:科锐宣传的精度是0005毫米,和我们一样。但他们的数据是基于实验室条件,我们的数据是经过七十二小时连续运行考验的。这就是区别。
他顿了顿:更重要的是,我们的系统会学习,会进化,会越用越聪明。这是科锐没有的。
车间里安静下来。每个人都听懂了这句话的分量。
这不是一次简单的技术突破,是一次技术路线的跨越。从固定的、僵化的、依赖硬件精度的传统模式,走向自适应的、智能的、软硬件协同的新模式。
虽然还只是开始,但方向对了。
林凡看了看表:今晚都早点休息。明天开始,新阶段。
人群散去,车间里只剩下设备散热风扇的低鸣。
小陈最后一个离开。他关掉电脑,站起来时腿一软,差点摔倒。连续几天的透支,身体在发出警告。
但他心里是满的。
那种攻克难题后的成就感,那种看到算法从纸上理论变成实际效果的满足感,那种团队协作共渡难关的温暖感,这些比任何奖金都珍贵。
走出车间,夜风很凉。
他抬头看了一眼星空,忽然想起了大学时的导师说过的话:做技术的人,最大的幸福就是亲手把想法变成现实。
他现在理解了。
手机震了一下,是母亲发来的短信:儿子,这周末回家吗?妈给你炖了鸡汤。
小陈回复:妈,这周末可能回不去了。项目在关键时候。
母亲很快回复:注意身体,别太累。
简单的关心,让小陈鼻子一酸。
他收起手机,深吸一口气,朝宿舍走去。
明天,还有新的挑战。
但今晚,可以睡个好觉了。