百变“摩”换破行业痛点 青年团队研发国内首款摩擦片智能生产控制系统

近日，由我校学生科创团队自主研发的国内首款摩擦片智能生产设备控制系统，在湖北枣阳摩擦材料生产企业完成多轮实地调试与量产测试，各项生产指标同步达到国标、美日行业双重标准，合作企业已初步达成采购合作意向。这套专为刹车片产线打造的智能控制系统，以PLC为核心搭建全流程无人化生产闭环，填补了摩擦片细分赛道专用智能控制装备空白，为传统汽车零部件中小企业智能化转型提供高性价比国产化解决方案。
摩擦片是汽车制动系统的核心安全部件，国内摩擦材料相关生产企业超600家，市场需求常年维持高位。但行业普遍存在生产模式落后的痛点：多数工厂仍依赖人工、半自动设备作业，高温模具、粉尘污染的车间环境极易引发烫伤工伤与职业病；一线岗位招工难、人员流失严重，人工生产还存在产品精度不稳定、次品率高、人力成本居高不下等多重难题。伴随国家持续推进智能制造、机器换人、专精特新装备研发等扶持政策，传统制造产业数字化升级已是大势所趋。在此背景下，我校一支跨专业青年科创团队瞄准行业痛点，正式启动摩擦片专用智能控制系统研发项目。
“走进生产车间目睹一线工人的作业困境时，我们就下定决心要靠专业技术改变行业现状。”项目负责人余子轩说道。整套研发过程对全员都是巨大考验，课余、周末、寒暑假，团队全员扎根实验室搭建硬件样机、反复调试控制程序。工业生产现场电磁干扰极强，变频器、加热设备产生的谐波容易造成伺服电机定位偏移，这是长期制约同类设备稳定运行的行业通病。为突破该瓶颈，余子轩同学牵头统筹技术攻坚，带领技术骨干连续一个月反复迭代线路方案、优化底层控制逻辑，创新采用伺服放大器I/O开关量信号实现绝对定位，彻底解决强电磁环境下定位失准问题。

图为团队成员研讨项目优化方案，分工梳理技术、落地、成本相关问题。余子轩 供图
高温模芯错位易损毁整套设备，传统接触式传感器无法适配高温工况，团队又引入AI视觉检测模块，完成非接触式实时图像识别，一旦物料摆放出现偏差，系统会立刻停机并精准标注故障位置。团队先后三次奔赴湖北厂区现场实测，样机落地后暴露出下料称重、热压节奏匹配等数十项细节问题。白天全员跟进产线记录实测数据，夜晚协同修改代码、调整设备参数，各专业成员互补协作，逐一扫清落地障碍，在最终量产测试中完成软硬件全方位优化升级。

图为余子轩同学在实验室调试摩擦片智能控制系统程序，打磨核心控制逻辑。黄吉文 供图
历经多轮迭代升级，这套智能控制系统集成伺服精确定位、SCR恒温加热、变频称重、AI视觉闭环检测七大核心模块，搭配可视化工业触摸屏，实现下料、送料、热压、刮片、出料全流程无人值守作业，同时新增分时节能、除尘一体化、多级权限管理、故障分区报警等实用功能。对比传统人工产线，设备上线后可减少3-4名一线操作工，大幅消除高温作业安全隐患，产品不良率显著降低，原料利用率同步提升。团队已规划完整知识产权布局，后续将同步申报软件著作权、多项实用新型与发明专利，完成行业权威技术查新报告。

图为团队成员装配项目核心控制柜，完成工控硬件接线与整机校准。余子轩 供图
从长期发展规划来看，团队正稳步推进硬件全国产化替换，短期内完成进口PLC、AI模块国产替代，打造完全自主可控的工控系统；2至3年持续优化人机交互逻辑，接入物联网实现设备远程监测；长远将拓展混料、磨弧、打孔上下游全套智能控制方案，延伸至船舶、重工、纺织多领域摩擦制品生产线。财务方向成员结合市场调研完成成本测算与盈利模型，为项目商业化推广、批量供货奠定经济基础。合作企业负责人高度认可这套设备，称其精准直击行业用工、安全、品控三大痛点，改造投入低、落地见效快，面向全国四大摩擦片产业集群具备广阔推广空间。
谈及项目一路走来的成长，余子轩同学简单分享了自己的感悟：“以专业回应产业需求，用技能解决真实难题，这是我们青年学子最实在的价值追求。”
小小一套智能控制系统，是职业教育产教融合成果的生动缩影，更是新生代青年科创力量投身制造强国建设的真实写照。当下国家大力扶持实体经济转型升级，无数传统制造行业细分赛道仍存在技术短板，而青年学生扎根一线、知行合一，正是打通产学研转化、实现工业技术自主创新的鲜活力量。未来，这支科创团队将持续深耕工业智能控制赛道，不断打磨国产化智能装备方案，持续为中小制造企业减负增效，以青春专业力量赋能传统产业数字化蜕变，在推进新型工业化、实现科技自立自强的时代浪潮中书写青年答卷。