行業(yè)聚焦｜華工科技智能制造解決方案賦能鋼結構橋梁行業(yè)

2023年9月22日-24日，由江蘇省鋼鐵行業(yè)協(xié)會(huì )、耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟、江蘇省鋼結構橋梁產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及湖北省鋼結構協(xié)會(huì )共同主辦的第七屆鋼結構橋梁大會(huì )在江蘇南通舉行。本次大會(huì )聚焦在“雙碳”目標和新型工業(yè)化發(fā)展的背景下，推動(dòng)鋼結構橋梁建筑實(shí)現綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展展開(kāi)交流研討。華工科技智能制造業(yè)務(wù)版塊副總經(jīng)理朱克輝受邀出席并發(fā)表演講，與業(yè)內專(zhuān)家分享華工科技在鋼結構橋梁行業(yè)中的創(chuàng )新實(shí)踐與智能化轉型案例。

隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國在交通運輸方面發(fā)展迅速，橋梁建設自然也包括在內，橋梁鋼結構作為綠色、環(huán)保、可持續發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展一直備受?chē)矣嘘P(guān)部門(mén)的關(guān)注。在此背景下，如何提高鋼結構產(chǎn)品質(zhì)量和提升行業(yè)智能化程度華工科技提出從三個(gè)方向著(zhù)手，一是采用先進(jìn)的智能化裝備改善工藝質(zhì)量；二是通過(guò)信息化技術(shù)對生產(chǎn)體系和管理體系升級；三是利用BIM或者數字孿生手段對項目全流程數字化管理。

實(shí)踐一：數字孿生技術(shù)在新工廠(chǎng)頂層規劃中的應用

數字孿生可以為生產(chǎn)制造的每一個(gè)環(huán)節建立現實(shí)世界物體的虛擬鏡像，并利用實(shí)時(shí) IoT 數據驅動(dòng)模型運轉，進(jìn)而通過(guò)數據與模型集成融合構建起綜合決策能力，從而能夠推動(dòng)工業(yè)全業(yè)務(wù)流程閉環(huán)優(yōu)化。

華工科技從新工廠(chǎng)頂層規劃階段為橋梁鋼結構企業(yè)仿真建模，模擬廠(chǎng)房、產(chǎn)線(xiàn)、車(chē)間、生產(chǎn)單元業(yè)務(wù)流程，通過(guò)前期積累數據模擬計劃下發(fā)、生產(chǎn)節拍、物流路徑、工程建設等，在新工廠(chǎng)建設前期即可計算出未來(lái)新工廠(chǎng)的產(chǎn)能、物料、人力等信息，為橋梁鋼結構企業(yè)頂層規劃提供數據支撐。

鋼結構工廠(chǎng)數字孿生系統

實(shí)踐二：激光切割技術(shù)在下料工藝中的應用 

激光技術(shù)作為一種綠色新型技術(shù)，被廣泛應用與下料切割工藝中，近10年來(lái)，隨著(zhù)高功率激光器的成熟和性?xún)r(jià)比提升，許多鋼結構企業(yè)都在購置高功率激光切割設備。

華工科技是一家專(zhuān)注于激光加工技術(shù)、信息通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的高科技企業(yè)。作為中國激光行業(yè)的領(lǐng)軍者，華工科技一直致力于推動(dòng)激光技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應用和發(fā)展，在鋼結構領(lǐng)域，華工科技取得了多項實(shí)踐成果。一是自研了37M*4M大幅面激光切割機，支持坡口切割和噴碼劃線(xiàn)功能，從激光器、激光頭、操作系統，床身及工作臺面等均按照高端配置進(jìn)行針對性?xún)?yōu)化設計，滿(mǎn)足鋼結構企業(yè)大規模生產(chǎn)需求；二是自研了四卡盤(pán)重型管材激光切割自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)，滿(mǎn)足12米超長(cháng)超重超大管材型材加工需求，管材型材均可全自動(dòng)上料，無(wú)需人工干預，切割后的工件可自動(dòng)下料到不同區域，真正實(shí)現全自動(dòng)智能化。這些實(shí)踐成果目前已經(jīng)在武船、甘肅博睿、四川交建鋼構等企業(yè)中應用，并獲得客戶(hù)的一致認可。

管材型材激光切割單元

實(shí)踐三：集成先進(jìn)焊接工藝應用

鋼結構焊接是橋梁施工中最常用的連接方式之一。常見(jiàn)的焊接工藝包括手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護焊等。手工電弧焊是一種熔化焊接方式，操作簡(jiǎn)單，適用于一些小型結構的焊接；埋弧焊則是自動(dòng)化程度較高的焊接方式，適用于大型橋梁結構的焊接；氣體保護焊結構牢固，焊接接頭質(zhì)量較高，適用于對焊接接頭質(zhì)量要求較高的情況。

華工科技通過(guò)技術(shù)引進(jìn)在多個(gè)項目中實(shí)施了無(wú)示教智能焊接單元站，無(wú)示教智能焊接技術(shù)是一種基于機器視覺(jué)和人工智能技術(shù)的自動(dòng)化焊接技術(shù)。相比傳統的焊接工藝，無(wú)示教智能焊接技術(shù)不需要人工進(jìn)行示教，而是通過(guò)攝像頭和圖像處理算法實(shí)現焊接路徑的自動(dòng)識別和規劃，這種技術(shù)不僅能夠大幅提高焊接的效率，同時(shí)還能夠保證焊接的質(zhì)量和穩定性。

橫隔板無(wú)示教焊接單元

實(shí)踐四：U肋激光清洗技術(shù)率先應用

隨著(zhù)鋼橋跨度的增大，鋼橋制造對材料的強度提出了更高的要求，對焊縫與母材的結合性能也提出了更高的要求。為保證正交異性板單元的焊接質(zhì)量，U肋在與面板焊接之前需要對其焊道區域進(jìn)行清洗，除去表面的浮銹、氧化皮、漆層、油污等附著(zhù)物。傳統的U肋人工打磨過(guò)程中，由人工操作各種電、氣動(dòng)工具進(jìn)行打磨作業(yè)，期間需要反復翻轉工件，工人勞動(dòng)強度極大的同時(shí)打磨質(zhì)量也不穩定，且作業(yè)效率較低，同時(shí)打磨產(chǎn)生的粉塵和噪音會(huì )直接威脅工人的身體健康。

華工科技針對鋼結構橋梁自主研發(fā)了U肋激光清洗自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)，該產(chǎn)線(xiàn)在國內率先實(shí)現了生產(chǎn)和交付，填補了國內橋梁行業(yè)相關(guān)技術(shù)空白。

U肋激光清洗

實(shí)踐五：自研軟件——鋼結構數字化管理平臺

在鋼結構行業(yè)中，是以項目制進(jìn)行生產(chǎn)管理，制成品定制化程度較高，按ETO（Engineering-To-Order，按訂單設計生產(chǎn)）模式進(jìn)行生產(chǎn)。傳統ERP無(wú)法深入一線(xiàn)，傳統MES無(wú)法按項目制管理生產(chǎn)過(guò)程。

鋼構管理平臺，專(zhuān)注鋼結構行業(yè)，按項目制進(jìn)行管理，以BIM模型為主線(xiàn)，從項目立項、設計、采購、制造、運輸到現場(chǎng)安裝，進(jìn)行全流程管理。根據行業(yè)的特點(diǎn)，平臺進(jìn)行了多元化應用：PC、PDA和平板，以滿(mǎn)足各種場(chǎng)景的需求。此外，還推出了堆場(chǎng)管理模塊，幫助企業(yè)更加精細化的管理鋼板庫存。依據企業(yè)的實(shí)際情況和需求，本平臺分為三個(gè)版本：基礎版、標準版和完整版，客戶(hù)可按需選購。

鋼結構數字化管理平臺

鋼結構行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中面臨著(zhù)市場(chǎng)競爭、人才短缺、技術(shù)難題、環(huán)境保護壓力以及資金壓力等挑戰。然而，通過(guò)數字化轉型和技術(shù)突破等應對策略，鋼結構企業(yè)可以有效地應對挑戰，保持競爭優(yōu)勢，實(shí)現穩定發(fā)展。華工科技作為行業(yè)領(lǐng)先的智能制造整體解決方案服務(wù)商，多年來(lái)一直在鋼結構企業(yè)智能化轉型領(lǐng)域深耕積累，目前已擁有智能工廠(chǎng)頂層規劃、智能產(chǎn)線(xiàn)設計與實(shí)施、IoT工業(yè)互聯(lián)、工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)與系統集成四大能力。針對不同類(lèi)型鋼結構企業(yè)在智能化轉型中的差異需求，分別針對橋梁、船舶、裝配式建筑企業(yè)推出了鋼結構行業(yè)智能制造整體解決方案，助力鋼結構企業(yè)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)于華工激光智能裝備事業(yè)群

華工法利萊切焊系統工程有限公司是武漢華工激光工程有限責任公司全資子公司，又稱(chēng)華工激光智能裝備事業(yè)群。華工激光智能裝備事業(yè)群成立于2003年，是國有控股高科技上市公司華工科技（股票代碼000988）核心子公司，公司前身為澳大利亞FARLEY、LASERLAB公司，FARLEY·LASERLAB是業(yè)界公認的世界切割與焊接技術(shù)知名國際品牌。

華工激光智能裝備事業(yè)群致力于為國內外制造業(yè)客戶(hù)提供高品質(zhì)的激光切割機設備、激光焊接設備、激光清洗、白車(chē)身激光加工裝備等多個(gè)系列工業(yè)激光設備及智能裝備解決方案。產(chǎn)品廣泛應用于汽車(chē)制造、工程機械、鈑金加工、橋梁建筑、鋼構建筑、航空航天等行業(yè)。