本報(bào)記者 樊三彩

　　自 2015 年起，中央發(fā)布多項(xiàng)政策，支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動“中國智造”。工信部陸續(xù)出臺《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》等政策，著力推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，積極打造面向全球的機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。2021年，工信部、國家發(fā)改委等15個(gè)部門聯(lián)合發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，推動我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在“十四五”時(shí)期邁向中高端水平?！笆奈濉币?guī)劃將全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平作為重大戰(zhàn)略部署，著力構(gòu)建“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　機(jī)器人作為智能工廠的重要組成部分，已經(jīng)在很多先進(jìn)鋼企發(fā)揮效用。在3月20日—22日召開的2023年鋼鐵行業(yè)智能制造聯(lián)盟年會暨第二屆鋼鐵行業(yè)數(shù)字化解決方案交流會上，來自鋼鐵企業(yè)及高校的機(jī)器人相關(guān)負(fù)責(zé)人圍繞機(jī)器人應(yīng)用話題深入討論、分享觀點(diǎn)。

　　機(jī)器人正成為鋼企不可或缺的智慧發(fā)動機(jī)

　　“在中國寶武邁向全球一流偉大企業(yè)的征途中，信息高科技是不可或缺的智慧發(fā)動機(jī)。其中，打造萬臺寶羅就是重點(diǎn)舉措之一?！睂毿艡C(jī)器人研究所所長章海波介紹，當(dāng)前，中國寶武鋼鐵業(yè)的機(jī)器人密度仍有較大提升空間。中國寶武將著力實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場操作的無人化、少人化，提高本質(zhì)安全水平，提升勞動效率，促進(jìn)崗位變革。

　　章海波重點(diǎn)介紹了四足機(jī)器人在鋼鐵行業(yè)落地的新思路。相比于傳統(tǒng)巡檢機(jī)器人（輪式和履帶式），四足機(jī)器人落腳點(diǎn)離散，可以適應(yīng)樓梯、臺階、斜坡、山地等不同地形，同時(shí)，搭載 GPS（全球定位系統(tǒng)）、機(jī)械臂、激光雷達(dá)等各種儀器檢測設(shè)備，可以完成一系列工作（智慧建造、測搜救、安保巡邏等），為石油化工、電力、鐵路、礦產(chǎn)采集提供巡檢勘探、物資運(yùn)輸?shù)裙ぷ骱头?wù)。它的創(chuàng)新性體現(xiàn)在整機(jī)IP68防護(hù)，適用于室內(nèi)外全天候全場景，配有多組深度相機(jī)、高算力AI（人工智能）芯片、大扭矩關(guān)節(jié)，因而壽命更長、成本更低、生產(chǎn)工藝簡化、散熱更佳。

　　“在鋼鐵行業(yè)推廣可以集中體現(xiàn)在產(chǎn)線巡檢、檢化驗(yàn)送樣等工序?！闭潞２ㄟM(jìn)一步闡釋道，一方面，利用自主巡航的四足機(jī)器狗攜帶的環(huán)境信息采集傳感器攝像機(jī)等進(jìn)行機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備、環(huán)境參數(shù)的分析與采集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線巡檢；另一方面，利用四足機(jī)器狗具有的一定的負(fù)重性能、規(guī)劃路線自主導(dǎo)航的自主行動能力，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組取樣的及時(shí)送檢。

　　“高爐爐前智能化作業(yè)控制系統(tǒng)是基于寶羅3D機(jī)器人服務(wù)衍生而來的爐前智能化生產(chǎn)解決方案。”寶信軟件機(jī)器人事業(yè)部總經(jīng)理俞鳴重點(diǎn)介紹了高爐爐前智能化作業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)揮的作用。他表示，該套控制系統(tǒng)集開口、堵口、加泥、換釬、測溫取樣等爐前原有作業(yè)內(nèi)容為一體，通過寶羅云平臺數(shù)據(jù)上傳、云邊協(xié)同、模型分析、遠(yuǎn)程運(yùn)維等，使?fàn)t前工作實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化、規(guī)范化，改善作業(yè)環(huán)境，降低作業(yè)強(qiáng)度。

　　以遙控開堵口為例，開口機(jī)、泥炮為高爐爐前的基礎(chǔ)設(shè)備，在對其進(jìn)行加裝編碼器等必要性改造升級的基礎(chǔ)上，增加PLC（可編程邏輯控制器）控制系統(tǒng)、液壓電磁閥站、無線遙控器收發(fā)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)操作人員手持無線遙控器開堵口作業(yè)，增強(qiáng)了開堵口的操作性及安全性。在此基礎(chǔ)上，基于爐前專家開堵口控制系統(tǒng)，另增加遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測裝置、鐵口激光標(biāo)識裝置、開堵口過程信息反饋系統(tǒng)、故障診斷報(bào)警系統(tǒng)等，便可實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程集控室進(jìn)行智能一鍵開堵口作業(yè)，一鍵預(yù)鉆、二次打泥等作業(yè)內(nèi)容。

　　“基于中國寶武工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，將機(jī)器人與信息技術(shù)深度融合，實(shí)現(xiàn)寶羅員工互聯(lián)互通，從而使寶羅員工不斷進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，適應(yīng)更多樣的生產(chǎn)環(huán)境?！庇狲Q表示。

　　金恒科技的中厚板精整取樣機(jī)器人系統(tǒng)在業(yè)內(nèi)也具有一定影響力。該系統(tǒng)包含視覺動態(tài)識別定位子系統(tǒng)、機(jī)器人取樣子系統(tǒng)、自動切割子系統(tǒng)、桁架庫子系統(tǒng)。“機(jī)器人取樣系統(tǒng)中的樣條拾取機(jī)器人系統(tǒng)采用高負(fù)載型號機(jī)器人，用于在視覺系統(tǒng)識別出的樣條位置信息的引導(dǎo)下，利用機(jī)器人手爪端的電磁鐵吸起樣條，并把樣條平穩(wěn)擺放至樣條存儲工位，等待后續(xù)動作的進(jìn)行。”金恒科技智能裝備主任翟偉介紹，通過應(yīng)用中厚板精整取樣機(jī)器人系統(tǒng)，取得了降低人員勞動強(qiáng)度、減少取樣錯(cuò)誤概率、提高板材精整工序作業(yè)效率等效果。

　　基于機(jī)器視覺的智能化系統(tǒng)

　　成為鋼企效率提升“好幫手”

　　機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷，在智能化系統(tǒng)中往往承擔(dān)著數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)職能。北科大工程研究院信息技術(shù)所所長王曉晨（報(bào)告題目為《基于機(jī)器視覺的表面質(zhì)量檢測與熱軋運(yùn)行非對稱測控系統(tǒng)》）、河鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司（下稱河鋼工業(yè)技術(shù)）智能裝備室主任武智猛（報(bào)告題目為《機(jī)器視覺在冷軋帶鋼端面缺陷及表面清潔度在線檢測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用》）分享的智能化系統(tǒng)均基于機(jī)器視覺功能。

　　“由于存在產(chǎn)線多、表檢設(shè)備分散，判定人為依賴性大，機(jī)器資源過剩等問題，讓基于5G+AI的多產(chǎn)線表檢集控與自動判定產(chǎn)生了巨大的市場需求?！蓖鯐猿拷榻B，“北科工研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的5G+AI表檢集控系統(tǒng)，將生產(chǎn)流程上的多套表檢數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸，在邊緣處理中心進(jìn)行AI缺陷識別，并在云端實(shí)現(xiàn)模型的迭代訓(xùn)練，在此基礎(chǔ)上建立多工序一體化表面質(zhì)量的判定、分析與異常追溯。通過在某鋼企應(yīng)用該系統(tǒng)，表檢質(zhì)檢崗位從18個(gè)減少至4個(gè)，維護(hù)人員工作量減少50%，服務(wù)器部署減少了75%，實(shí)現(xiàn)上下游協(xié)同的數(shù)字化質(zhì)量管控?！?/p>

　　同時(shí)，王曉晨介紹了基于機(jī)器視覺的熱軋運(yùn)行非對稱檢測與自動糾偏控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過在熱軋產(chǎn)線粗軋機(jī)前后安裝鐮刀彎、翹扣頭視覺檢測設(shè)備，以及在精軋機(jī)架間安裝帶鋼跑偏視覺檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)帶鋼運(yùn)行過程中心線非對稱的自動監(jiān)測?！霸诖嘶A(chǔ)上，通過完善金屬非對稱彈塑性變形理論，實(shí)現(xiàn)全線自動調(diào)平、糾偏控制，可替代60%~80%以上的人工操作，顯著降低堆鋼、甩尾出現(xiàn)頻次，并有效改善鐮刀彎、塔形缺陷，提高楔形缺陷命中精度，將操作人員從繁重、重復(fù)、緊張的調(diào)平工作中解放出來，轉(zhuǎn)化為對生產(chǎn)要素的全局把控與優(yōu)化?！彼f。

　　武智猛在分享對冷軋帶鋼端面缺陷的檢測時(shí)表示，冷硬鋼卷的邊部質(zhì)量，不但影響冷軋各工序生產(chǎn)的穩(wěn)定性與作業(yè)效率，還影響了產(chǎn)品的最終質(zhì)量。對于絕大部分鋼鐵企業(yè)，冷軋入口來料鋼卷的標(biāo)簽識別與端面缺陷檢測是靠人工檢查確認(rèn)。檢測過程中，操作人員存在墜落、物體打擊等安全隱患；人工檢測有主觀判斷的因素，存在誤判或漏檢的情況，對產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。

　　武智猛表示，為解決此問題，河鋼工業(yè)技術(shù)通過利用OCR（光學(xué)字符識別）技術(shù)、3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)、機(jī)器視覺引導(dǎo)路徑規(guī)劃和深度學(xué)習(xí)算法等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了窄空間、大角度的鋼卷內(nèi)圈標(biāo)簽識別、鋼卷端面高精度三維重建與識別判定、不同卷徑鋼卷端面掃描路徑的自動規(guī)劃、缺陷類別的自學(xué)習(xí)自判定等功能。

　　“本項(xiàng)目成功應(yīng)用于河鋼唐鋼鍍鋅線，利用激光構(gòu)建主動光源，由2臺機(jī)器人同時(shí)搭載線結(jié)構(gòu)光與相機(jī)進(jìn)行圓周掃描，根據(jù)掃描結(jié)果進(jìn)行端面3D重建，并根據(jù)重建結(jié)果完成端面缺陷的檢測，有效提高了缺陷識別率?！蔽渲敲驼f道。

　　《中國冶金報(bào)》（2023年03月28日 03版三版）