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近日，在哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司（簡稱哈電集團(tuán)電機(jī)公司）的廠房里，一臺焊接機(jī)器人精準(zhǔn)地?fù)]舞著手臂，焊花飛舞，弧光四射，好一派繁忙景象。而繪就這一幅繁忙景象的卻是剛剛走上工作崗位的“IGM焊接機(jī)器人”，正在進(jìn)行豐寧上游水電機(jī)組法蘭的焊接工作。不遠(yuǎn)處，他的同族兄弟“CMT焊接機(jī)器人”與他并肩作戰(zhàn)，正在進(jìn)行世界單機(jī)容量最大白鶴灘水電站機(jī)組推力瓦的焊接工作。

這兩個不知疲倦的“鐵人”的出現(xiàn)，大大提升了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，縮短了產(chǎn)品加工周期。隨著哈電集團(tuán)持續(xù)的系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用推廣，將有越來越多的“高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人”匯入到這一派繁忙景象之中……

智能制造為中國制造業(yè)跨越發(fā)展提供了歷史性機(jī)遇，新一代智能制造技術(shù)，成為了新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。哈電集團(tuán)作為裝備制造企業(yè)，在推進(jìn)由“中國制造”到“中國智造”的進(jìn)程中，著力推動新一代人工智能技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，推動“哈電智造”跨越發(fā)展。

“IGM焊接機(jī)器人”“CMT焊接機(jī)器人”走上工作崗位，就是哈電集團(tuán)深入貫徹落實黨的十九大報告指出的“加快制造強(qiáng)國建設(shè)，加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合”精神的又一個實踐成果。

創(chuàng)新，讓“IGM焊接機(jī)器人”放異彩

焊工操作IGM機(jī)器人進(jìn)行焊接

隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動焊接機(jī)器人, 從19世紀(jì)60年代開始用于生產(chǎn)。焊接機(jī)器人作業(yè)有穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善工人勞動強(qiáng)度、縮短了產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期等優(yōu)點。

早在20多年前，“IGM焊接機(jī)器人”就在哈電集團(tuán)電機(jī)公司安了家。當(dāng)時，作為一種自動化焊接設(shè)備，它在一些部件的焊接上替代了部分人工操作。有記憶、能推理的智能機(jī)器人在焊接領(lǐng)域的出現(xiàn)，不僅讓電機(jī)焊接生產(chǎn)周期縮短一半，也讓人工勞動強(qiáng)度下降90%，這極大地改善了作業(yè)環(huán)境，有效解決人工焊接無法解決的一系列難題，產(chǎn)品質(zhì)量得到質(zhì)的提升。

歲月催人老，機(jī)器也是一樣。隨著我國科技水平的飛速發(fā)展，隨著社會的進(jìn)步，這臺曾經(jīng)風(fēng)光無限的機(jī)器人也需要植入與時俱進(jìn)的“思想”，跟上時代前進(jìn)的步伐。

加快建設(shè)制造強(qiáng)國的步伐，是哈電集團(tuán)作為中央企業(yè)必須扛鼎的責(zé)任。今年春季起，哈電集團(tuán)電機(jī)公司開始對“IGM焊接機(jī)器人”進(jìn)行了植入與時俱進(jìn)的“思想”升級改造，逐步恢復(fù)了設(shè)備的電氣系統(tǒng)與硬件結(jié)構(gòu)，并針對“機(jī)器人多層多道焊接”技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的攻關(guān)。9月，IGM機(jī)器人完成上游法蘭模擬件鋁青銅自動化堆焊，避免了“鋁青銅堆焊時容易引發(fā)銅中毒”的危險，同時也使其堆焊質(zhì)量顯著提升。

對IGM機(jī)器人的升級改造十分成功，11月，這項創(chuàng)新成果成功應(yīng)用于哈電集團(tuán)電機(jī)公司承接的一個大項目“豐寧抽水蓄能電站4號機(jī)組”上下游法蘭焊接上，其焊接的“手法”和質(zhì)量多次受到電站用戶方面點贊。

被植入與時俱進(jìn)的“思想”的“IGM焊接機(jī)器人”不僅得到了電站用戶方面的“點贊”，同樣也受到了工人師傅們的贊揚，“要保證多層多道焊接的焊接質(zhì)量，最關(guān)鍵的就是手要穩(wěn)，再有經(jīng)驗、有毅力的師傅，焊的時間長了手也會抖，也總要歇一歇。可這個‘伙計’就不一樣了，24小時連軸轉(zhuǎn)，它都沒問題……”

人工勞動強(qiáng)度下降90%

操作人員進(jìn)行離線程序?qū)嵅衮炞C

隨著“軸瓦巴氏合金堆焊”在產(chǎn)量與質(zhì)量要求上的不斷提升，傳統(tǒng)堆焊方式存在的技術(shù)瓶頸日益凸顯，然而，縱觀業(yè)內(nèi)，在該領(lǐng)域，尚無可以借鑒的成功經(jīng)驗。

一花獨放不是春，百花盛開春滿園?？偨Y(jié)以往制造經(jīng)驗，經(jīng)過多方調(diào)研與系統(tǒng)論證，哈電集團(tuán)電機(jī)公司組織開展了對“以CMT焊接機(jī)器人工作站實現(xiàn)軸瓦巴氏合金堆焊”的立項攻關(guān)。

“CMT焊接機(jī)器人工作站”集成機(jī)器人、焊機(jī)、雙焊接工位、清槍剪絲、遠(yuǎn)程監(jiān)控及排煙除塵等系統(tǒng)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵式控制、全自動焊接作業(yè)。哈電集團(tuán)電機(jī)公司機(jī)器人焊接團(tuán)隊骨干成員徐睦忠博士表示：“與傳統(tǒng)堆焊方式相比，建立焊接機(jī)器人工作站能夠使人工勞動強(qiáng)度下降90%，使生產(chǎn)效率提升一倍左右，并有效降低耗材，極大改善作業(yè)環(huán)境?！?

經(jīng)過7個月的不懈努力，“CMT焊接機(jī)器人工作站”在哈電集團(tuán)電機(jī)公司落地安家，和“IGM焊接機(jī)器人”成為了好鄰居，并迅速加入到白鶴灘水電站等項目的生產(chǎn)提效中，利用“CMT焊接機(jī)器人工作站”焊接的軸瓦，不僅PT探傷一次性合格，并且在硬度、結(jié)合力等重要指標(biāo)上的表現(xiàn)也堪稱“完美”。

通過對全新焊接材料、獨創(chuàng)工藝技術(shù)、機(jī)器人裝備優(yōu)勢的高效集成，“以CMT焊接機(jī)器人工作站實現(xiàn)軸瓦巴氏合金堆焊”的創(chuàng)新方案，成為了行業(yè)內(nèi)“突破軸瓦巴氏合金堆焊技術(shù)瓶頸”的經(jīng)典案例，將全面取代傳統(tǒng)質(zhì)量不穩(wěn)定的重力澆鑄工藝。

一項技術(shù)的革新往往會帶來工作方式的巨大改變，“以CMT焊接機(jī)器人工作站實現(xiàn)軸瓦巴氏合金堆焊”方案的成功應(yīng)用，幫助操作者實現(xiàn)了從“體力勞動”到“狀態(tài)監(jiān)測”的角色轉(zhuǎn)換，與傳統(tǒng)的“澆鑄+補(bǔ)焊”的方式相比，現(xiàn)在，一名設(shè)備操作者就可以輕松完成從前3名工作者滿負(fù)荷下狀態(tài)的工作量。

白鶴灘座環(huán)生產(chǎn)周期縮短一半

CMT機(jī)器人焊接白鶴灘推力瓦

積累了IGM機(jī)器人、CMT機(jī)器人的成功經(jīng)驗，哈電集團(tuán)電機(jī)公司開始致力于高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人的系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用推廣。

高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人能夠通過記憶、推理和決策實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮人機(jī)協(xié)作潛能，真正實現(xiàn)智能制造升級。高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人，有效解決超厚板焊接填充量大、預(yù)熱溫度高、勞動強(qiáng)度大、持續(xù)時間短、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定等一系列難題。

以白鶴灘水電站電機(jī)座環(huán)生產(chǎn)為例，哈電集團(tuán)電機(jī)公司如果應(yīng)用機(jī)器人窄間隙MAG工藝，理論上可使焊接坡口填充面積減少50%以上。如果雙機(jī)器人同時工作，生產(chǎn)周期可縮短一半，且質(zhì)量更有保證。

“目前，高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人的系統(tǒng)集成工作已經(jīng)完成，最近我們又完成了該項目的系統(tǒng)招標(biāo)，預(yù)計3個月以后，隨著設(shè)備的‘就位’，相應(yīng)的試驗研究就可以著手開始了，結(jié)合有效的試驗數(shù)據(jù)，再匹配相應(yīng)的生產(chǎn)需求，相信高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)實際應(yīng)用的那一天不會遙遠(yuǎn)！”談起“高效自適應(yīng)焊接機(jī)器人的系統(tǒng)”的未來，哈電集團(tuán)電機(jī)公司制造工藝部焊接自動化組組長、高級工程師賈瑞燕充滿希望與期待。

加快建設(shè)制造強(qiáng)國還在路上，成立于2019年2月份的哈電集團(tuán)機(jī)器人焊接團(tuán)隊還沒來得及細(xì)細(xì)品味創(chuàng)新成果的甜美，這群可敬的哈電人就又開始向“雙高效自適應(yīng)機(jī)器人工作站”、“視覺機(jī)器人工作站”、“銅導(dǎo)瓦機(jī)器人堆焊工作站”以及“人機(jī)協(xié)同遙控焊接技術(shù)”等更高的山峰進(jìn)發(fā)，助力我國“智能制造”行穩(wěn)致遠(yuǎn)。