
通訊員楊子豪 見(jiàn)習記者馬秋芬
“文章中用到了語(yǔ)義分割,在標題中卻只寫(xiě)這一個(gè)是不是不太好?”“因為數據集是多相的,加上多相組織會(huì )是個(gè)亮點(diǎn)?!鲍@得2019年湖北科學(xué)進(jìn)步一等獎的李維剛,顧不得獲獎的喜悅,便開(kāi)始投入到研究生的論文修改中。這只是他任教以來(lái)的一個(gè)小片段,獲獎頗豐的他不僅科研成就卓著(zhù),教學(xué)方法也別具一格,鼓勵學(xué)生“把科研論文‘寫(xiě)’在生產(chǎn)線(xiàn)上”。
李維剛,2019年湖北省科技進(jìn)步一等獎第一完成人,我校信息科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導師,主要從事冶金過(guò)程數學(xué)模型與優(yōu)化控制、數據科學(xué)及分析、人工智能和機器學(xué)習算法。他發(fā)表國內外重要核心期刊論文40余篇,申請中國發(fā)明專(zhuān)利30余項、美國發(fā)明專(zhuān)利2項;榮獲湖北省科技進(jìn)步一等獎1項、吳文俊人工智能科技進(jìn)步二等獎2項、中國冶金科技進(jìn)步三等獎1項、中國寶武集團技術(shù)創(chuàng )新重大成果獎2項。15年的躬身篤行,李維剛用實(shí)力交出一份滿(mǎn)意的答卷。
八年磨一劍,解決行業(yè)難題
鋼鐵材料是應用最廣泛的工業(yè)基礎原材料,熱軋商品材則是最重要的鋼鐵產(chǎn)品大類(lèi)之一?!盁徇B軋是最復雜的冶金生產(chǎn)工序,數學(xué)模型則是熱連軋生產(chǎn)過(guò)程的大腦和中樞?!崩罹S剛介紹。隨著(zhù)熱軋技術(shù)不斷向“以熱代冷”和“高強減薄”的趨勢發(fā)展,李維剛敏銳意識到,集超薄、高強、高表面于一身的熱軋商品材將成為市場(chǎng)的新需求。
一道難題擺在眼前:傳統熱連軋機組難以批量穩定生產(chǎn)目標產(chǎn)品?!耙脗鹘y熱連軋工藝批量生產(chǎn)熱軋高強、超薄規格與高表面質(zhì)量兼備的高附加值產(chǎn)品,必須進(jìn)行系統的重大技術(shù)創(chuàng )新?!睘榻鉀Q這一行業(yè)難題,李維剛帶領(lǐng)團隊說(shuō)干就干,這一干就是八年。
在不改變現有常規熱連軋機組裝備的情況下,實(shí)現高強、超薄規格與高表面質(zhì)量三者兼備的高附加值產(chǎn)品的規?;a(chǎn)并非易事?!俺 薄案邚姟本鶗?huì )導致精軋機架軋制負荷大,而“高表面”則要求軋制負荷不能過(guò)大,上述需求相互矛盾難以兼顧,軋制難度極大。要在這三者中找到平衡,更是難上加難。僅超薄規格的熱連軋過(guò)程,李維剛將其形象比喻為“一根線(xiàn)連續穿過(guò)七個(gè)針眼”,任一環(huán)節出現些許偏差,帶鋼就會(huì )變成廢品,這是因為極易出現帶鋼頭部穿帶困難、板形難控、跑偏等軋制穩定性問(wèn)題。
幾番摸索,團隊從正在興起的智能化浪潮中獲取了靈感,構建的“機理模型+特征點(diǎn)+擬插值+自適應”軋制模型新體系,一改傳統的層別劃分法,實(shí)現了模型自學(xué)習系數的連續化,解決了換規格軋制模型精度差的頑疾。而首次研發(fā)的軋機設備精度及操作行為智能辨識系統,能對設備精度進(jìn)行在線(xiàn)診斷,確保精度失效得到及時(shí)預防,同時(shí)分析操作行為的有效性并修正操作失誤。模型的智能化、控制的精細化、數據的實(shí)用化解決了超薄、高強與高表面之間的矛盾,李維剛和其團隊也守得云開(kāi)見(jiàn)月明。
項目成功研發(fā)后,迅速在寶武集團等多家企業(yè)推廣應用,創(chuàng )造巨大的經(jīng)濟社會(huì )效益,僅梅山鋼鐵一條熱軋生產(chǎn)線(xiàn)就實(shí)現新增經(jīng)濟效益2.7億元。而“以熱帶冷”的熱軋酸洗產(chǎn)品,節約了大量資源和能源消耗。
李維剛團隊出色的成績(jì)獲得多名行業(yè)著(zhù)名專(zhuān)家高度評價(jià)。國家冶金自動(dòng)化工程技術(shù)中心主任孫彥廣贊揚,項目實(shí)現了極限規格、極限性能產(chǎn)品的批量穩定生產(chǎn),推動(dòng)了鋼鐵行業(yè)的綠色轉型,支撐了國家節能減排戰略,對國內外熱連軋機組具有示范推廣價(jià)值。
成長(cháng)于“1880”,成熟于“1780”
回想起科研經(jīng)歷,李維剛頗有感慨。在中國寶武集團中央研究院擔任研究員期間,他作為骨干研發(fā)人員,承擔了寶鋼第一條自主集成熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)1880過(guò)程控制系統的研發(fā)工作。整個(gè)項目最核心的關(guān)鍵軋線(xiàn)模型開(kāi)發(fā)技術(shù),壓在了年僅30歲的李維剛肩上。
項目調試期間,工作室溫度高達30多度,而李維剛一待便是十幾個(gè)小時(shí)?!拔覀兊墓ぷ魇菄鴥仁状窝邪l(fā),沒(méi)有參考文獻,沒(méi)有指導老師,再困難的問(wèn)題也要靠自己解決,必須咬牙堅持?!崩罹S剛堅定地說(shuō)。
有一天晚上,他手機關(guān)機。凌晨5點(diǎn),李維剛被同事從床上叫醒,讓他立即去現場(chǎng)排查問(wèn)題。當時(shí)工廠(chǎng)精軋廢鋼,生產(chǎn)被迫暫停,大家都不知道問(wèn)題出在哪,需要精通模型與數據分析的人員來(lái)排查故障,進(jìn)而恢復生產(chǎn)?!皦毫艽?,所有人都等著(zhù)你,不解決問(wèn)題就不能開(kāi)工,廢鋼一塊損失高達幾十萬(wàn),停產(chǎn)一小時(shí)會(huì )帶來(lái)幾十萬(wàn)的損失?!泵鎸﹄y題,李維剛告訴自己要保持絕對的沉著(zhù)和冷靜,“堅持堅持再堅持?!苯?jīng)過(guò)細致縝密的計算與分析,李維剛成功地找出問(wèn)題根源,并迅速給出解決方案,生產(chǎn)恢復正常。當時(shí)緊張的情況,李維剛仍歷歷在目。
經(jīng)此一事,只要現場(chǎng)有疑難故障,領(lǐng)導、同事第一時(shí)間想到的就是李維剛。有時(shí)遇上節假日,一接到電話(huà),過(guò)會(huì )兒李維剛的身影就出現在廠(chǎng)里。他深切體會(huì )到,核心技術(shù)決定整個(gè)項目的成敗,擔任了這個(gè)角色,就要承擔起責任?!?880的項目讓我受益匪淺,我在這里獲得很大的成長(cháng),后來(lái)面對生產(chǎn)問(wèn)題排查、模型故障診斷、數據分析方面,處理起來(lái)我都得心應手?!崩罹S剛說(shuō)。
有了“寶鋼1880”的經(jīng)驗積累,“梅鋼1780”的項目開(kāi)發(fā)過(guò)程容易許多。雖然大部分技術(shù)已在“1880”驗證過(guò),但李維剛承擔的研發(fā)任務(wù)與責任卻不減反增,調試過(guò)程中的各種“攔路虎”都是對他智力與體力的雙重考驗?!耙郧笆敲?zhù)石頭過(guò)河,現在能獨當一面了?!?3歲的李維剛憑著(zhù)一股子勁,和團隊再接再厲,歷時(shí)三年研發(fā)梅鋼1780熱連軋過(guò)程控制系統,比“1880”用時(shí)還短了一年。
此后,李維剛還承擔了寶鋼1580熱連軋機組三電改造、寧鋼1780熱連軋機組三電改造、湛江2250熱連軋機組新建等多個(gè)重大科研與工程項目。在旁人看來(lái)枯燥的工作,李維剛卻樂(lè )在其中。
調入永利集團88304官網(wǎng)后,李維剛并沒(méi)有放慢腳步。他接連主持“融合工業(yè)大數據與冶金機理的微合金鋼性能預報模型研究”等國家自然科學(xué)基金面上項目,及“漣鋼熱軋相變過(guò)程變形抗力模型研發(fā)”“平安電工云母板自動(dòng)剪切生產(chǎn)線(xiàn)”等10多項企業(yè)橫向科研課題。李維剛的研究解決了企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)難題,企業(yè)年新增經(jīng)濟效益達億元以上。
把科研論文“寫(xiě)”在生產(chǎn)線(xiàn)上
從熟知書(shū)本理念卻不善應用的學(xué)生,到基本功扎實(shí)的實(shí)干型工作者,這份特別的成長(cháng)經(jīng)歷讓李維剛認識到,腳踏實(shí)地才是做好研究的前提?!鞍芽蒲姓撐摹畬?xiě)’在生產(chǎn)線(xiàn)上?!笔撬煸谧爝叺囊痪湓?huà)。
作為研究生導師,李維剛想培養的,是既具有寬闊專(zhuān)業(yè)知識,還具備較高相關(guān)技能的創(chuàng )造性人才。李維剛給學(xué)生提供參與科研項目的機會(huì ),希望他們能夠在實(shí)際中得到充分歷練,提升解決問(wèn)題的綜合能力。
嚴師出高徒,李維剛帶的研究生們成績(jì)也十分優(yōu)異。2018級碩博生謝璐積極參與了融合工業(yè)大數據與冶金機理的微合金鋼力學(xué)性能預報模型的項目,并發(fā)表論文,其研究成果也在中國寶武集團梅山鋼鐵1780生產(chǎn)線(xiàn)上應用。2017級碩士生馬威在上海寶鋼集團的1580粗軋板形控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型研究的項目中實(shí)習了一年,今年獲得許家印一等獎學(xué)金。
據謝璐介紹,同學(xué)們整天待在實(shí)驗室里,每個(gè)人都參與到不同的項目中,只有周六晚上和周日才有空休息,任務(wù)緊張便會(huì )放棄休息。15人的實(shí)驗室格外安靜,同學(xué)們都沉浸于科研,只有吃飯休息時(shí)才互相討論學(xué)習。
不管是做項目,還是搞科研,李維剛都親力親為,時(shí)刻跟進(jìn),自己的研究再忙,他都不忘關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)情況。有時(shí)候發(fā)現他們學(xué)習目標不明確,李維剛會(huì )專(zhuān)門(mén)找來(lái)研究生學(xué)長(cháng),同大家分享經(jīng)驗,并一一耐心指導。
讀研一時(shí),謝璐學(xué)python遇到困難,李維剛立刻注意到問(wèn)題,幫助她合理制定計劃?!懊鞔_你要實(shí)現怎樣的模型,這個(gè)模型的輸入輸出分別是什么?”謝璐表示,老師的啟發(fā)式指導讓她受益匪淺?!八偣膭钗胰ニ伎?,并定期檢查進(jìn)度,我的編程能力也慢慢提高了?!敝x璐感激道。
“學(xué)術(shù)上,他要求嚴格;生活里,卻是和藹的師長(cháng)。李老師常詢(xún)問(wèn)我們學(xué)習有無(wú)壓力,寢室住宿和食堂伙食如何?!闭劦蕉鲙?,謝璐滔滔不絕?!扒趭^、堅韌、敏銳是最重要的品質(zhì),一定要肯花時(shí)間,多努力!”質(zhì)樸的言語(yǔ)傳達的是李教授對學(xué)生的關(guān)懷,對科研傾注的感情,這些話(huà)成了學(xué)生心中最溫暖的囑托。