12月21日,央视《中国新闻》栏目报道中国二十二冶以数字技术赋能钢结构生产,彰显了中国二十二冶聚焦央企“科技创新、产业控制、安全支撑”作用,引领行业高端化、智能化、绿色化转型升级。
报道聚焦在河北唐山,传统钢结构生产被数字技术赋能重塑。中国二十二冶打造的国内首条全自主、可控的钢结构无人化智能生产线,不仅实现全流程可视化管控,还凭借软件精准转化、三维模型、智能切割机器人、AI焊接等技术,大幅提升施工速度,精度达毫米级,研发了智慧建造体系,创造了20天建成三层高标准研发楼的行业记录。
作为河北省钢结构行业协会会长单位,中国二十二冶具有中国钢结构制造特级资质企业,建立了国家钢结构技术研究中心。主要生产冶金、化工、电力、民用高层、大型场馆、钢结构住宅、桥梁、非标设备等重型钢结构及配套加工产品。公司拥有年生产能力达35万吨的以生产工业与民用建筑钢结构产品为主的工业园制造厂、曹装备制造厂两个大型钢结构生产基地。拥有中型H型钢、轻型H型钢、箱型结构、管网结构、彩钢、设备与非标设备加工等多条钢结构生产线,设备和制作工艺先进,自动化程度高,在国内外同行业处于领先地位。
数智赋能打造钢构生产新标杆
作为京津冀地区重要交通枢纽,北京丰台站的坚实矗立,离不开一组组硬核钢结构 “脊梁” 的支撑。这些关键构件的诞生,源自中国二十二冶钢结构智能制造研究院自主研发打造的国内首条全自主可控无人化智能生产线。控制中心是这条智能生产线的 “智慧大脑”,可实现任务一键下发,设备运行状态实时回传,全流程可视化管控。依托这一核心系统,车间作业人员从七八十人的大团队变为二十人的精英小队,实现人数减少,效率翻倍。
生产线的硬核实力体现在全流程智能创新。智能设计,自主研发国内首款全自主知识产权钢结构深化软件,自建完备的组件节点库,可高效完成二维图纸到三维模型的精准转化;智能切割机器人,搭载尖端光纤激光切割系统,定位精度达毫米级,依托“智慧大脑”,自动读取任务参数、自适应调整切割路径,能精准攻克厚板、复杂断面的切割难题,切割速度提升3倍以上,材料利用率提高15%;智能拼装机器人,翼缘加紧装置和腹板顶起装置自动完成构件预组装,四组焊枪同时点焊,预组强度提高2倍;智能焊接机器人,搭载激光定位追踪技术与3D视觉系统,一次扫描即可自动定位焊缝,一键起弧实现高精度、高效率作业。针对异形构件,团队研发人工智能焊接大模型,赋予机器人“老师傅”的头脑,根据构件和焊缝类型,自动模仿老师傅的焊接手法,并实时捕捉焊接过程中的温度、电流变化,动态调整焊接参数,自主规避工件微小偏差,实现自适应精准焊接。
硬核突破筑牢项目履约强支撑
数字化设计是钢结构技术进步的重要体现。中国二十二冶牢牢把握创新研发能力强的优势,推广新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用,巩固领先地位,践行“实践是检验真理的唯一标准”,将DW软件、BIM技术分别与赤峰中唐等冶金项目,保定博物馆等公建项目生产经营相结合,优化生产流程提高生产效率。
中国古动物馆项目地上部分由七道城墙组成,结构形式层城叠构,城墙上的六个巨大不规则展厅表现了远古时代板块的剧烈运动,为施工带来了巨大挑战。技术攻关小组将DW软件应用在项目钢结构建模详图深化出图设计方面,应用自研复杂节点库,与传统平面设计相比,设计人力投入节约14人,工期节约30天,设计费用节约16.8万元,大大缩短详图深化周期,降低深化设计成本。引入BIM+VR技术,通过施工模拟对平面布置实施动态调整,实现资源使用效率的最大化。同时在钢结构全施工流程中充分运用BIM技术、云技术,打通了数据传递链条,实现项目施工组织、计划编制、进度调节的精细化、高效化管理。该项目利用交付运维模型打造数字孪生博物馆系统,全面赋能场馆管理,让博物馆既具有“科技感”,又具有“神秘感”,有效助推“数字钢构”目标实现。
技术革新练就焊接传承新匠艺
当前,钢结构行业普遍面临高技能焊接人员断层、焊接效率低下、焊接质量差等行业痛点,焊接工艺主要依赖经验积累和手工优化,存在知识获取门槛高、适用性受限、智能化程度低等问题。中国二十二冶自主创新研发“重黎”大模型并应用于现场协作式焊接机器人,可在数分钟内完成焊接位置随意切换、极大减少部署时间,在收到任务后几十毫秒内自主调取工艺参数并下发控制指令,较人工响应速度提升千倍以上,显著提升焊接质量稳定性。同时,“重黎”构建了百万级焊接知识图谱与千万级元数据训练体系,累计采集焊接作业数据超3000万组,形成经验丰富的焊接工艺大模型,不仅解决了工艺标准化难题,将传统焊接工艺开发周期缩短约60%,综合成本降低40%以上,还大大缓解了高端焊接技工短缺问题,助力钟秉锐、吴振坤等中国二十二冶焊接大师技艺传承。此成果已应用于山东滨州体育馆、河北东海特钢项目等重大工程建设中。
同时,中国二十二冶以“产品标准化、构件工业化、系统集成化”为核心导向,系统构建“中冶绿建1.0-4.0”四大核心体系,首创后浇段内搭接连接体系。1867.10平方米的全装配式钢结构研发楼仅用20天完成全部建设内容。施工精度达到毫米级,突破了传统钢结构梁柱外露引起的防腐防火问题、钢结构与围护结构协同配套问题、现场高效装配连接问题等行业瓶颈。
中国二十二冶将继续以推广智能建造方式为契机,全力推动企业全面转型升级,聚焦品质提升与效率倍增,不断向数字化、工业化、智慧化方向纵深发展,持续打造集科研开发、技术创新与产业化应用于一体的行业高地。