智能制造故事｜刘江涛：当机器人编程与人工技艺完美结合- 大数跨境

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智能制造故事｜刘江涛：当机器人编程与人工技艺完美结合

中建钢构

2024-12-06

每一次的创新

都是“科学精神”的生动实践

每一次的突破

都是“创新精神”的崇高追求

坚守初心

以“工匠精神”铸就卓越品质

我们推出中建钢构智能制造故事集

记录我们对于智能制造的共同追求

公司持续征集智能制造相关故事

投稿方式：zhangsunli@cecsc.com

在这个快速变化的工业时代，焊接技术的革命正悄然发生。本文将带你走进智能制造研发实验室，一探总成焊接机器人产品团队如何突破传统，利用人工智能和精密传感器，将人类焊工的精湛技艺赋予机器人，改变大型H型钢加劲板焊接的未来。让我们一同见证，从实验室到市场，这台革命性焊接机器人的诞生与成长。

2022年底，中建钢构智能制造研发实验室成立了，目标是研发一款智能焊接机器人，用于解决大型H型钢加劲板焊接的难题。这不仅是一个技术突破的挑战，更是一场传统焊接方式向智能化转型的革新。

一切都从一次需求调研开始。生产制造厂迫切需要一款智能设备来应对焊工数量不足和技能短缺的现状。传统的人工焊接方式效率低、工人劳动强度大，难以满足现代工业的高标准。为此，我们组建了一支多学科的团队，涵盖焊接工艺、软件开发、机械设计和人工智能等领域。

我们的第一个目标是解决焊接机器人的快速编程问题——让工件吊上去后，机器人能自动识别焊缝并完成焊接。但起步阶段困难重重，机器人不仅要读取模型软件和3D图纸，还需要提取焊缝信息、精确定位，并生成高效的焊接路径。记得刚开始时，我们调试一个程序代码，每天反复试验上百次，焊缝识别率却总是不到80%。大家一度怀疑：这个“铁家伙”能不能理解我们教它的“语言”？

一次深夜讨论会上，我们围着一块白板，讨论数据转换和焊缝提取的细节。一个同事开玩笑说：“我们这是在教小学生高数。”大家没有放弃。开发人员改了一整晚的代码，第二天测试时，机器人的焊缝识别率终于突破了90%。那一刻，所有人都长舒一口气。

技术上的瓶颈接踵而至。在焊接的过程当中，机器人需要适配不同型号的钢材和各种复杂的焊缝形状，这要求它不仅要足够智能，还要稳定可靠。在测试中，我们发现在焊接较大尺寸或形状不规则的工件时，机器人的焊缝路径有时会偏离预期。团队陷入了技术难题——如何让机器人“看得准、动得稳”？

为了解决这个问题，我们尝试了电弧传感器和高精度视觉系统的结合方案。电弧传感器能实时检测焊缝位置，视觉系统则模仿人眼对环境进行精确识别。那段时间，团队成员轮班工作，每一次焊接测试都像一场战斗。在某次成功测试后，黄工围着焊缝，用手指轻轻触摸表面，兴奋地喊道：“这条太完美了！”

不仅如此，我们还将曾获全国焊接大赛一等奖的焊工技艺“植入”到机器人中，通过人工智能算法，让它能够自我学习不同焊接工艺的细节。在一次次优化中，机器人终于具备了“看准”和“焊稳”的能力。

2023年，第一台原型机组装完成。点火测试那天，实验室里弥漫着紧张和兴奋的气氛。大家围在机器人旁边，检查每一个细节。“准备好了！”我按下启动按钮，焊接火花瞬间闪现，机器人的机械臂以流畅的动作完成了第一道焊缝。测试完成后，大家迫不及待地上前检查焊缝的光滑度和精确度。

“这焊缝，真像老焊工的手艺！”黄工摸着焊缝，眼里满是骄傲。有人开玩笑说：“这下它能出师了，‘铁臂阿童木’成了。”原型机的成功点燃了整个团队的士气。

原型机的成功只是第一步。接下来的时间里，我们继续优化程序代码，调整焊接参数，提高机器人在不同环境下的适应性。为了让产品更贴近用户需求，我们邀请生产工人参与测试，根据他们的反馈优化操作界面和功能设计。例如，有位一线工人提出，按钮布局能否更符合日常操作习惯，我们立刻调整，增加了快捷键设计。

从实验室到工厂，焊接机器人不仅提高了生产效率，也减轻了工人的劳动强度。这款产品的成功是团队智慧和汗水的结晶，更是对未来智能制造的一份贡献。

每当看到生产线上机器人焊接的火花，团队成员总会回想起那些深夜讨论和无数次失败的测试。或许，这就是创新的魅力——用坚持和努力，让梦想照进现实。

欢迎转载，请注明来源！

内容来源：中建钢构智能制造研究院

讲述：刘江涛

编辑：刘俊杰

校对：张孙力

审核：唐高永、张培文

【声明】内容源于网络

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中建钢构股份有限公司作为中建科工旗下钢结构业务一体化运营专业平台，是国家级制造业单项冠军示范企业，全国创建世界一流专业领军示范企业，隶属于世界500强中国建筑股份有限公司。

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