本報記者 周傳勇 通訊員 呂娟 趙騰
2020年12月28日，深夜12點(diǎn)了，山信軟件萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部副經(jīng)理李振剛輾轉反側，無(wú)法入睡，3年來(lái)的一幕幕畫(huà)面不斷浮現：
2017年3月至8月，在福建寧德，作為第三方，他和自動(dòng)化事業(yè)部高級工程師展杰一起為當地新能源汽車(chē)項目的電池模組進(jìn)行組裝調試，產(chǎn)線(xiàn)上的機器人靈活高效，讓他們驚嘆。
3年后的12月28日，山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠(chǎng)生產(chǎn)平臺，一臺白色“皮膚”的機器人通過(guò)精準的系列運作，順利完成測溫、取樣工作?！翱嗷罾刍钭寵C器人包攬了?！睙掍搹S(chǎng)精煉車(chē)間主任倪培亮感嘆道。噴號、搬運、貼標等多款機器人在山鋼集團內外相關(guān)產(chǎn)線(xiàn)伸展機械臂，精準、迅捷地做著(zhù)各種動(dòng)作。
由贊嘆別人到被別人驚嘆，山鋼集團機器人走出一條蝶變之路。
“鐵家伙”的美好時(shí)代
從福建寧德回來(lái)后，李振剛和展杰隨即把成立工業(yè)機器人研發(fā)團隊的想法上報給公司領(lǐng)導?！跋敕ǚ浅：?，我大力支持，請立即組織實(shí)施?！比R蕪自動(dòng)化分公司/電子公司執行董事、總經(jīng)理楊錦華表示。
“可以說(shuō)，福建寧德的項目給了我們啟發(fā)，成為我們工業(yè)機器人研發(fā)的起點(diǎn)，開(kāi)啟了山鋼的‘機器人’時(shí)代?！崩钫駝偢嬖V《中國冶金報》記者。
2017年9月，投資150萬(wàn)元的機器人創(chuàng )新研發(fā)實(shí)驗室成立，這也是萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部的前身，并確立了第一個(gè)目標：培養第一批擁有智能機器人核心控制技術(shù)的研發(fā)創(chuàng )新骨干，研發(fā)第一套擁有自主知識產(chǎn)權的基于視覺(jué)引導的機器人系統。
從理順研發(fā)思路開(kāi)始，訂方案、查資料、做仿真、優(yōu)化軌跡、記錄數據等等，上萬(wàn)行程序代碼、上千次數據分析、上百次反復實(shí)驗，仿真、示教、實(shí)操、優(yōu)化代碼，團隊的每名成員都像上滿(mǎn)發(fā)條的鐘表連軸轉。
從最開(kāi)始的搬運機器人系統到隨后的噴號機器人、焊標機器人，噴號信息錯誤率直降為0，焊標機器人系統識別成功率達100%，焊接牢固度達99.5%……一個(gè)個(gè)機器人研發(fā)的難點(diǎn)被克服。在生產(chǎn)現場(chǎng)使用機器人，不僅降低了職工勞動(dòng)強度和安全風(fēng)險，而且最大限度提高了產(chǎn)品質(zhì)量和人均創(chuàng )效能力。
通過(guò)持續攻關(guān)，該公司研制出靈活、可靠的機器人集成系統，以KUKA、ABB機器人技術(shù)為中心，通過(guò)MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執行管理系統）、圖像識別平臺和自動(dòng)系統進(jìn)行有效連接，根據具體的應用，給機器人安裝上手（夾具）、眼睛（視覺(jué)控制）、觸角（力控）等；根據不同的應用，配套標簽打印、噴碼、焊接、打磨等設備，通過(guò)控制軟件將機器人和周邊設備有機集成，與生產(chǎn)線(xiàn)高度融合。展杰表示，這一個(gè)個(gè)“鐵家伙”成為山鋼集團生產(chǎn)一線(xiàn)新的風(fēng)景，它們的美好時(shí)代已悄然來(lái)臨。
展示“十八般武藝”
2020年12月13日，煉鋼生產(chǎn)平臺，機器人站立在精煉爐的側邊，需要測溫的時(shí)候，沿著(zhù)設計好的路線(xiàn)移至精煉爐正面，面對上千攝氏度高溫的鋼水，靈活地將測溫取樣槍桿伸出，探頭伸進(jìn)鋼水，測溫、取樣，探囊取物般簡(jiǎn)單，取樣測溫完成后，機器人自動(dòng)到探頭存儲倉進(jìn)行探頭的更換——這是《中國冶金報》記者在萊蕪分公司煉鋼廠(chǎng)4號精煉爐看到的測溫取樣機器人工作的場(chǎng)景。
一直以來(lái)，精煉爐生產(chǎn)過(guò)程中的測溫、取樣過(guò)程都由人工完成，由于存在爐內積渣塌落或漏水造成爐門(mén)噴濺的可能性，而且爐門(mén)口周邊溫度高、液態(tài)渣鋼飛濺嚴重，對操作人員安全構成威脅。萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司區域工程師顏偉介紹：“智能化機器人測溫取樣系統在煉鋼廠(chǎng)已經(jīng)完全替代人工操作，實(shí)時(shí)監控運行情況，并能實(shí)現運行異常等報警功能?！?/span>
在萊鋼銀山型鋼板帶廠(chǎng)窄帶車(chē)間噴號現場(chǎng)，一個(gè)白色身影不停舞動(dòng)著(zhù)機械臂，當帶卷到達指定位置，白色的噴號設備按預設軌跡移動(dòng)，機械手控制噴槍形成白色字符。
“噴號系統適用范圍廣，支持所有字體，識別率達到98%以上，與生產(chǎn)系統通訊自動(dòng)接收和發(fā)送用戶(hù)生產(chǎn)數據，無(wú)須人工干預?！比R蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部區域師李明介紹。
“原來(lái)現場(chǎng)需操作人員人工描號，勞動(dòng)強度高、人員操作頻繁，存在事故隱患?，F在噴號機器人有效解決了現場(chǎng)數據傳輸不暢、噴號不清晰、噴號碼錯誤等問(wèn)題，實(shí)現了提速又提質(zhì)、降耗保安全的良好效果?！比R蕪分公司煉鋼廠(chǎng)連鑄三車(chē)間精整班班長(cháng)范少成說(shuō)。
“不僅有測溫取樣和噴號機器人，我們的智能機器人還可以施展‘十八般武藝’，實(shí)現視覺(jué)引導機器人動(dòng)態(tài)抓取物料、機器人搬運、碼垛、帶卷拆捆、鋼卷貼標、加渣等功能?！鄙叫跑浖R蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部區域師董京帥介紹。
站在行業(yè)風(fēng)口
近年來(lái)，鋼鐵服務(wù)機器人市場(chǎng)正加速騰飛，如何站在行業(yè)風(fēng)口上？2017年，山信軟件萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司確立了以工業(yè)機器人集成應用為切入點(diǎn)，按照“謀全局、謀高端、謀效益”的要求，堅持市場(chǎng)化原則和方向，緊緊把握“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展趨勢，進(jìn)軍智能制造領(lǐng)域，打造山鋼集團新興產(chǎn)業(yè)增長(cháng)極的核心增長(cháng)點(diǎn)。
在山鋼股份萊蕪分公司棒材廠(chǎng)，一臺基于動(dòng)態(tài)視覺(jué)的智能焊標器人正在工作，和普通貼標機器人相比，它多了雙“眼睛”。李明介紹，修磨貼標機器人采用實(shí)時(shí)激光測量，通過(guò)3D視覺(jué)掃描和圖像處理分析，利用圖像識別技術(shù)確定焊接的空間位置。
從萊蕪分公司棒材廠(chǎng)、煉鋼廠(chǎng)到銀山型鋼板帶廠(chǎng)，在山鋼集團，由萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自主設計制造的智能機器人已在各類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)上得到成功應用。
立足山鋼集團，走向外部市場(chǎng)。面對撲面而來(lái)的工業(yè)4.0浪潮，“山信智造”邁出了新的發(fā)展步伐。2019年6月，萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司的機器人在鞍鋼集團大顯身手。針對鞍鋼大型廠(chǎng)大型線(xiàn)和中型線(xiàn)鋼種多、規格多、工況復雜、現場(chǎng)MES信息經(jīng)常與實(shí)際產(chǎn)品不符等情況，經(jīng)過(guò)項目組近兩個(gè)月的努力，機器人貼標噴號系統成功投用。該系統含有3D視覺(jué)、PLC（可編程邏輯控制器）控制、信息等模塊，自動(dòng)判斷鋼種，自動(dòng)采集型材規格尺寸，自動(dòng)識別型材停止的位置和角度，并實(shí)現全自動(dòng)作業(yè)和異常報警功能，大大增強了系統的穩定性。
“讓我感受最深的是，大型線(xiàn)設備第一時(shí)間抵達現場(chǎng)進(jìn)行設備安裝，中型線(xiàn)設備以超越用戶(hù)計劃的速度完成離線(xiàn)調試，展示了讓用戶(hù)贊嘆的‘山信速度’?！卑颁摯笮蛷S(chǎng)技術(shù)首席孫慧元表示。
從2019年開(kāi)始，具備圖像識別、自動(dòng)定位功能的機器人配合搬運碼垛系統成功上線(xiàn)，打開(kāi)了面向鋼鐵產(chǎn)業(yè)機器人市場(chǎng)的一扇窗，向外界展示了山鋼機器人系統集成的技術(shù)實(shí)力。與鞍鋼等行業(yè)龍頭企業(yè)簽訂多套工業(yè)機器人合同，與永鋒鋼鐵簽訂焊標機器人合同……山信軟件機器人團隊與越來(lái)越多的鋼企簽訂私人定制合同，山鋼的機器人開(kāi)始走進(jìn)市場(chǎng)。
“更多的項目還在路上，我們將加強對機器人視覺(jué)精確引導、物體符號準確識別等技術(shù)的深度研究，更好服務(wù)客戶(hù)?！闭雇磥?lái)，萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部經(jīng)理杜偉表示，“從單一功能應用集成到打造數字化、智能化生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現解決方案的產(chǎn)品化、模塊化，這些都是我們未來(lái)努力的方向?！?/span>
《中國冶金報》（2021年1月5日 04版四版）
