中國中冶與中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合打造的第三部曲《新質(zhì)引擎》專題紀(jì)錄片于1月12日至14日在央視中文國際頻道(CCTV4)播出。在第三集《科技智多星》中講述了中國二十二冶立足河北唐山這片鋼鐵沃土,匠心打造出國內(nèi)首條全自主可控的鋼結(jié)構(gòu)智能制造生產(chǎn)線。這條貫通“智設(shè)計(jì)、智加工、智裝配、智管控”全流程的現(xiàn)代化產(chǎn)線,憑借毫米級(jí)的精準(zhǔn)把控、數(shù)倍級(jí)的效能躍升,一舉重塑鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)的品質(zhì)與效率標(biāo)準(zhǔn),為新質(zhì)生產(chǎn)力賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)的時(shí)代命題,寫下了鏗鏘有力的實(shí)踐注腳。
破局突圍:淬煉自主創(chuàng)新“金剛鉆”
在建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下,鋼結(jié)構(gòu)作為綠色建筑的重要載體,其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,而H型鋼作為鋼結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件,市場需求量持續(xù)攀升。從行業(yè)現(xiàn)狀來看,當(dāng)前H型鋼生產(chǎn)領(lǐng)域仍以傳統(tǒng)模式為主,過度依賴人工操作,生產(chǎn)效率低下,單條生產(chǎn)線日均產(chǎn)量普遍不足20噸,難以滿足大型工程項(xiàng)目對(duì)構(gòu)件的集中供應(yīng)需求。
面對(duì)行業(yè)共性難題,中國二十二冶主動(dòng)踐行央企“科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)控制、安全支撐”的核心使命,依托國家鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)研究中心平臺(tái)優(yōu)勢(shì),集結(jié)頂尖研發(fā)力量組建攻關(guān)突擊隊(duì),攻堅(jiān)突破組裝精度、焊接精度、工序銜接等難題,歷時(shí)120天成功通過驗(yàn)收并投入試運(yùn)行。從自主研發(fā)設(shè)計(jì)軟件到攻克智能焊接算法,從重構(gòu)生產(chǎn)流程到搭建智慧管控體系,這條生產(chǎn)線形成了“設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-管控”全鏈條自主可控的一體化智能體系,核心代碼自主化率100%,徹底擺脫對(duì)國外技術(shù)的依賴,為行業(yè)提供了可復(fù)制、可推廣的國產(chǎn)化解決方案。生產(chǎn)線以控制中心為“智慧大腦”,實(shí)現(xiàn)任務(wù)一鍵下發(fā),設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)回傳,全流程可視化管控。據(jù)統(tǒng)計(jì),依托核心系統(tǒng),車間作業(yè)人員由原來的七八十人減少至二十人,在人力大幅精簡的同時(shí),生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)成倍提升。
數(shù)智賦能:鍛造高效生產(chǎn)“加速器”
投產(chǎn)后的中國二十二冶鋼結(jié)構(gòu)智能制造生產(chǎn)線,不見傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)制造廠的喧囂忙碌,取而代之的是智能機(jī)器人精準(zhǔn)作業(yè)、控制中心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)流轉(zhuǎn)的科技場景。
智能裝焊聯(lián)合工作站
生產(chǎn)線以臥式H型鋼智能生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及生產(chǎn)線數(shù)字化控制技術(shù)為科技創(chuàng)新點(diǎn),通過智能設(shè)計(jì),自主研發(fā)國內(nèi)首款完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)鋼結(jié)構(gòu)深化軟件,自建完備的組件節(jié)點(diǎn)庫,高效完成二維圖紙到三維模型的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化;通過智能切割機(jī)器人,搭載高功率激光切割系統(tǒng),定位精度達(dá)毫米級(jí),依托“智慧大腦”,自動(dòng)讀取任務(wù)參數(shù)、自適應(yīng)調(diào)整切割路徑,能精準(zhǔn)攻克厚板、復(fù)雜斷面切割難題,切割速度提升3倍以上,材料利用率提高15%;通過智能拼裝機(jī)器人,依托光電傳感系統(tǒng)感知構(gòu)件的傳送位置,利用自動(dòng)組立系統(tǒng)自動(dòng)完成H型鋼的上料和組對(duì),通過智能焊接機(jī)器人,搭載激光定位追蹤技術(shù)與3D視覺系統(tǒng),一次掃描可自動(dòng)定位焊縫,一鍵起弧實(shí)現(xiàn)高精度、高效率作業(yè)。通過智能矯正機(jī)有效解決智能焊接環(huán)節(jié)后,板材因受熱產(chǎn)生微變形問題,做到嚴(yán)絲合縫、精準(zhǔn)復(fù)位。通過智能裝焊工作島完成零件的裝配和焊接,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀、自動(dòng)主體定位、自動(dòng)焊接的功效。同時(shí),針對(duì)異形鋼結(jié)構(gòu)件,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了人工智能焊接大模型,賦予機(jī)器人自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力。該模型能模擬優(yōu)秀焊工的工藝手法,并根據(jù)構(gòu)件與焊縫類型,實(shí)時(shí)感知焊接溫度、電流等參數(shù)變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整作業(yè)軌跡與參數(shù),自主補(bǔ)償工件偏差,最終實(shí)現(xiàn)高精度自適應(yīng)焊接。相比傳統(tǒng)生產(chǎn)線,其生產(chǎn)效率提升80%以上,焊接合格率達(dá)99.8%。
焊接機(jī)器人
智能數(shù)控切割機(jī)
匠心提質(zhì):打磨品質(zhì)管控“硬標(biāo)尺”
從北京豐臺(tái)站的硬核鋼構(gòu)“脊梁”,到中國古動(dòng)物館的層城疊構(gòu)造型;從山東濱州體育館的復(fù)雜鋼框架,到阿爾及利亞體育場的海外地標(biāo),中國二十二冶的高質(zhì)量鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,為各類工程提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
以這條智能生產(chǎn)線為支點(diǎn),中國二十二冶撬動(dòng)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)變革,在服務(wù)國家重大戰(zhàn)略、保障國計(jì)民生中彰顯了央企擔(dān)當(dāng)。生產(chǎn)線不僅緩解了高端焊接技工短缺問題,更通過具身智能焊接機(jī)器人等先進(jìn)裝備,將鐘秉銳、吳振坤等行業(yè)焊接大師的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化提取與固化,轉(zhuǎn)化為可復(fù)制、可推廣的標(biāo)準(zhǔn)化工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了工匠技藝的精準(zhǔn)傳承,培養(yǎng)了一批又一批既懂傳統(tǒng)工藝又通智能技術(shù)的復(fù)合型人才。
同時(shí),依托入選中央企業(yè)中試驗(yàn)證平臺(tái)的鋼結(jié)構(gòu)制作工程技術(shù)中試基地,中國二十二冶向行業(yè)開放數(shù)字化設(shè)計(jì)建造全流程驗(yàn)證、國產(chǎn)軟件技術(shù)熟化、復(fù)雜構(gòu)件制作等服務(wù),為中小企業(yè)和科研院所提供低成本、高效率的中試驗(yàn)證解決方案,牽頭構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同”的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)行業(yè)整體技術(shù)水平提升。
鋼構(gòu)為基,智能為翼;自主可控,方行致遠(yuǎn)。中國二十二冶國內(nèi)首條全自主可控的鋼結(jié)構(gòu)智能制造生產(chǎn)線的成功落地,不僅是自身轉(zhuǎn)型升級(jí)的里程碑,更是中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)從“制造大國”邁向“制造強(qiáng)國”的生動(dòng)縮影。在科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下,這條鋼結(jié)構(gòu)智能生產(chǎn)線必將持續(xù)迸發(fā)強(qiáng)勁活力,為更多重大工程賦能,為實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的“鋼構(gòu)力量”。
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來源丨中國二十二冶
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