本報(bào)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(zhuǎn)反側(cè),無法入睡,3年來的一幕幕畫面不斷浮現(xiàn):
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(jí)工程師展杰一起為當(dāng)?shù)匦履茉雌図?xiàng)目的電池模組進(jìn)行組裝調(diào)試,產(chǎn)線上的機(jī)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生產(chǎn)平臺(tái),一臺(tái)白色“皮膚”的機(jī)器人通過精準(zhǔn)的系列運(yùn)作,順利完成測溫、取樣工作?!翱嗷罾刍钭寵C(jī)器人包攬了?!睙掍搹S精煉車間主任倪培亮感嘆道。噴號(hào)、搬運(yùn)、貼標(biāo)等多款機(jī)器人在山鋼集團(tuán)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)線伸展機(jī)械臂,精準(zhǔn)、迅捷地做著各種動(dòng)作。
由贊嘆別人到被別人驚嘆,山鋼集團(tuán)機(jī)器人走出一條蝶變之路。
“鐵家伙”的美好時(shí)代
從福建寧德回來后,李振剛和展杰隨即把成立工業(yè)機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)的想法上報(bào)給公司領(lǐng)導(dǎo)?!跋敕ǚ浅:茫掖罅χС?,請(qǐng)立即組織實(shí)施。”萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理?xiàng)铄\華表示。
“可以說,福建寧德的項(xiàng)目給了我們啟發(fā),成為我們工業(yè)機(jī)器人研發(fā)的起點(diǎn),開啟了山鋼的‘機(jī)器人’時(shí)代?!崩钫駝偢嬖V《中國冶金報(bào)》記者。
2017年9月,投資150萬元的機(jī)器人創(chuàng)新研發(fā)實(shí)驗(yàn)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(biāo):培養(yǎng)第一批擁有智能機(jī)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(shí)產(chǎn)權(quán)的基于視覺引導(dǎo)的機(jī)器人系統(tǒng)。
從理順研發(fā)思路開始,訂方案、查資料、做仿真、優(yōu)化軌跡、記錄數(shù)據(jù)等等,上萬行程序代碼、上千次數(shù)據(jù)分析、上百次反復(fù)實(shí)驗(yàn),仿真、示教、實(shí)操、優(yōu)化代碼,團(tuán)隊(duì)的每名成員都像上滿發(fā)條的鐘表連軸轉(zhuǎn)。
從最開始的搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)到隨后的噴號(hào)機(jī)器人、焊標(biāo)機(jī)器人,噴號(hào)信息錯(cuò)誤率直降為0,焊標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)識(shí)別成功率達(dá)100%,焊接牢固度達(dá)99.5%……一個(gè)個(gè)機(jī)器人研發(fā)的難點(diǎn)被克服。在生產(chǎn)現(xiàn)場使用機(jī)器人,不僅降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn),而且最大限度提高了產(chǎn)品質(zhì)量和人均創(chuàng)效能力。
通過持續(xù)攻關(guān),該公司研制出靈活、可靠的機(jī)器人集成系統(tǒng),以KUKA、ABB機(jī)器人技術(shù)為中心,通過MES(制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng))、圖像識(shí)別平臺(tái)和自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行有效連接,根據(jù)具體的應(yīng)用,給機(jī)器人安裝上手(夾具)、眼睛(視覺控制)、觸角(力控)等;根據(jù)不同的應(yīng)用,配套標(biāo)簽打印、噴碼、焊接、打磨等設(shè)備,通過控制軟件將機(jī)器人和周邊設(shè)備有機(jī)集成,與生產(chǎn)線高度融合。展杰表示,這一個(gè)個(gè)“鐵家伙”成為山鋼集團(tuán)生產(chǎn)一線新的風(fēng)景,它們的美好時(shí)代已悄然來臨。
展示“十八般武藝”
2020年12月13日,煉鋼生產(chǎn)平臺(tái),機(jī)器人站立在精煉爐的側(cè)邊,需要測溫的時(shí)候,沿著設(shè)計(jì)好的路線移至精煉爐正面,面對(duì)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,探囊取物般簡單,取樣測溫完成后,機(jī)器人自動(dòng)到探頭存儲(chǔ)倉進(jìn)行探頭的更換——這是《中國冶金報(bào)》記者在萊蕪分公司煉鋼廠4號(hào)精煉爐看到的測溫取樣機(jī)器人工作的場景。
一直以來,精煉爐生產(chǎn)過程中的測溫、取樣過程都由人工完成,由于存在爐內(nèi)積渣塌落或漏水造成爐門噴濺的可能性,而且爐門口周邊溫度高、液態(tài)渣鋼飛濺嚴(yán)重,對(duì)操作人員安全構(gòu)成威脅。萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司區(qū)域工程師顏偉介紹:“智能化機(jī)器人測溫取樣系統(tǒng)在煉鋼廠已經(jīng)完全替代人工操作,實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行情況,并能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行異常等報(bào)警功能?!?/span>
在萊鋼銀山型鋼板帶廠窄帶車間噴號(hào)現(xiàn)場,一個(gè)白色身影不停舞動(dòng)著機(jī)械臂,當(dāng)帶卷到達(dá)指定位置,白色的噴號(hào)設(shè)備按預(yù)設(shè)軌跡移動(dòng),機(jī)械手控制噴槍形成白色字符。
“噴號(hào)系統(tǒng)適用范圍廣,支持所有字體,識(shí)別率達(dá)到98%以上,與生產(chǎn)系統(tǒng)通訊自動(dòng)接收和發(fā)送用戶生產(chǎn)數(shù)據(jù),無須人工干預(yù)?!比R蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自動(dòng)化事業(yè)部區(qū)域師李明介紹。
“原來現(xiàn)場需操作人員人工描號(hào),勞動(dòng)強(qiáng)度高、人員操作頻繁,存在事故隱患?,F(xiàn)在噴號(hào)機(jī)器人有效解決了現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸不暢、噴號(hào)不清晰、噴號(hào)碼錯(cuò)誤等問題,實(shí)現(xiàn)了提速又提質(zhì)、降耗保安全的良好效果?!比R蕪分公司煉鋼廠連鑄三車間精整班班長范少成說。
“不僅有測溫取樣和噴號(hào)機(jī)器人,我們的智能機(jī)器人還可以施展‘十八般武藝’,實(shí)現(xiàn)視覺引導(dǎo)機(jī)器人動(dòng)態(tài)抓取物料、機(jī)器人搬運(yùn)、碼垛、帶卷拆捆、鋼卷貼標(biāo)、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(qū)域師董京帥介紹。
站在行業(yè)風(fēng)口
近年來,鋼鐵服務(wù)機(jī)器人市場正加速騰飛,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(jī)器人集成應(yīng)用為切入點(diǎn),按照“謀全局、謀高端、謀效益”的要求,堅(jiān)持市場化原則和方向,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(tuán)新興產(chǎn)業(yè)增長極的核心增長點(diǎn)。
在山鋼股份萊蕪分公司棒材廠,一臺(tái)基于動(dòng)態(tài)視覺的智能焊標(biāo)器人正在工作,和普通貼標(biāo)機(jī)器人相比,它多了雙“眼睛”。李明介紹,修磨貼標(biāo)機(jī)器人采用實(shí)時(shí)激光測量,通過3D視覺掃描和圖像處理分析,利用圖像識(shí)別技術(shù)確定焊接的空間位置。
從萊蕪分公司棒材廠、煉鋼廠到銀山型鋼板帶廠,在山鋼集團(tuán),由萊蕪自動(dòng)化分公司/電子公司自主設(shè)計(jì)制造的智能機(jī)器人已在各類生產(chǎn)線上得到成功應(yīng)用。
立足山鋼集團(tuán),走向外部市場。面對(duì)撲面而來的工業(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(jī)器人在鞍鋼集團(tuán)大顯身手。針對(duì)鞍鋼大型廠大型線和中型線鋼種多、規(guī)格多、工況復(fù)雜、現(xiàn)場MES信息經(jīng)常與實(shí)際產(chǎn)品不符等情況,經(jīng)過項(xiàng)目組近兩個(gè)月的努力,機(jī)器人貼標(biāo)噴號(hào)系統(tǒng)成功投用。該系統(tǒng)含有3D視覺、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(guī)格尺寸,自動(dòng)識(shí)別型材停止的位置和角度,并實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)作業(yè)和異常報(bào)警功能,大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
“讓我感受最深的是,大型線設(shè)備第一時(shí)間抵達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備安裝,中型線設(shè)備以超越用戶計(jì)劃的速度完成離線調(diào)試,展示了讓用戶贊嘆的‘山信速度’?!卑颁摯笮蛷S技術(shù)首席孫慧元表示。
從2019年開始,具備圖像識(shí)別、自動(dòng)定位功能的機(jī)器人配合搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)成功上線,打開了面向鋼鐵產(chǎn)業(yè)機(jī)器人市場的一扇窗,向外界展示了山鋼機(jī)器人系統(tǒng)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(jī)器人合同,與永鋒鋼鐵簽訂焊標(biāo)機(jī)器人合同……山信軟件機(jī)器人團(tuán)隊(duì)與越來越多的鋼企簽訂私人定制合同,山鋼的機(jī)器人開始走進(jìn)市場。
“更多的項(xiàng)目還在路上,我們將加強(qiáng)對(duì)機(jī)器人視覺精確引導(dǎo)、物體符號(hào)準(zhǔn)確識(shí)別等技術(shù)的深度研究,更好服務(wù)客戶。”展望未來,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(yīng)用集成到打造數(shù)字化、智能化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)解決方案的產(chǎn)品化、模塊化,這些都是我們未來努力的方向?!?/span>
《中國冶金報(bào)》(2021年1月5日 04版四版)