本報通訊員 鄧昊 張俊
閃爍著紅光的機械夾爪從用以保溫的低溫槽中精準地夾取出一根試樣。在機械臂的驅動下，夾爪靈活地將其放在試驗機砧座上，隨后擺錘重重落下。伴隨著清脆的“咔噠”響聲，試樣應聲而斷。幾乎是同一時刻，一旁的電腦上精準地顯示出擺錘擺動過程中減少的重力勢能，即對應試樣的沖擊韌性數(shù)據(jù)。
整個過程，不過短短5秒。
這不是科幻電影中的場景，而是每天都在新余鋼鐵集團有限公司（以下簡稱新鋼）檢測中心理化樓力學實驗室上演的試驗過程。這一場景的實現(xiàn)，主要得益于新鋼檢測中心相繼投入的3臺全自動沖擊試驗機。它們被職工們親切地稱為3朵智能“金花”。
3朵“金花”兩個“5”：時間緊，精度高，難度大
要介紹機器人全自動擺錘沖擊試驗機，得先從待檢試樣說起——在每一個待檢試樣上，都有一個小小的V字形缺口。
可別小看這個V字形缺口，雖然它的深度只有2毫米，卻堪稱整個沖擊試驗的“命門”——根據(jù)國家標準要求，沖擊試驗中錘刃的擊打中心離缺口中心對稱面的偏差不能超過0.5毫米；沖擊試樣從離開冷卻環(huán)境到完成沖擊試驗，時間不能超過5秒。
這兩個“5”也是“痛點”，因為由人工在5秒內完成偏差不超過0.5毫米的精準擺放并進行沖擊試驗難度過高，可能會因此降低實驗結果的準確性。
也正因為如此，新鋼檢測中心于2019年投用了第一臺基于視覺定位的機器人全自動擺錘沖擊試驗機。在收獲良好效果后，該中心又于去年11月和今年1月相繼投用第二、第三臺。至此，沖擊試驗的3朵智能“金花”在新鋼扎了根。
3朵“金花”：有自身優(yōu)勢，更有新鋼特色
相比起原先的人工試驗，這3朵“金花”通過系統(tǒng)集成控制，將原先獨立的低溫槽、擺錘沖擊試驗機和機器人整合為一體，成功實現(xiàn)沖擊試驗的放樣、調整溫度、保溫計時、上料、試驗、采集試驗數(shù)據(jù)、分揀試樣全部流程的自動化，帶來諸多優(yōu)勢。
——機器人全自動擺錘沖擊試驗機最多可以一次性批量放置135個試樣，極大程度地提高檢測效率。
——視覺系統(tǒng)的有效運用，可以快速定位試樣的缺口位置，對中精度可以控制在0.1毫米以內，遠超國標規(guī)定的0.5毫米。
——精巧的夾爪和靈活的機械臂能夠確保上料動作穩(wěn)定在國標規(guī)定的5秒之內，行動迅速。
——檢測數(shù)據(jù)全部自動采集、自動傳輸至MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），減少了操作工記錄數(shù)據(jù)后再手動輸入系統(tǒng)的程序，確保了數(shù)據(jù)準確性。原先需要1人擊打、1人記錄的試驗工作，如今只需1人即可完成。
……
除了試驗機本身的優(yōu)勢外，檢測中心還結合自身需求，對其進行了“新鋼化”改造，不僅于今年初將2019年最早引進的試驗機進行視覺系統(tǒng)升級，大幅減少視覺誤判現(xiàn)象，提升工作效率，更將3朵“金花”進行搬遷與集中放置，實現(xiàn)它們的組網(wǎng)聯(lián)動，可以在同一時間內控制多臺試驗機同時進行零下70攝氏度~20攝氏度范圍內不同溫度段的沖擊試驗，極大地提高了工作效率與人力資源利用水平。
當前，在尚未滿負荷運行的情況下，最早引進的一朵“金花”在過去的一年里檢測試驗量就已經(jīng)達18萬個。在3朵“金花”齊放的情況下，理論可完成檢測試驗量54萬個以上。
從“金花”說開去：讓檢測工作與智能接軌
3朵“金花”只是新鋼檢測中心推進智能化工作的小小縮影。
作為新鋼重要的服務型單位，檢測中心下轄5個車間，其檢驗檢測崗位眾多，遍布整個新鋼廠區(qū)。與之相對應的卻是偏少的人手和日益提升的檢測精度要求。因此，推動檢測工作的智能化迫在眉睫。
除了沖擊試驗的3朵“金花”外，新鋼檢測中心在智能化方面還形成了許多其他的成果：
作為新鋼檢測中心理化樓力學實驗室的“體力活”，拉伸試驗需要檢測人員手持試樣上料，連續(xù)工作時長往往能達到好幾個小時，勞動強度大。檢測中心去年上線的3臺智能機器人拉伸試驗機徹底改變了這一狀況。通過這另外的3朵“金花”，檢測職工只需要將試樣擺放至試樣架，后續(xù)的測量、上料及拉伸試驗、試樣回收便可以完全依靠智能化機器人完成，最大程度減少了測量、夾持等過程中可能存在的人為因素影響，大幅降低勞動強度。
在新鋼南大門，有著被稱為“巨無霸”的全國鋼鐵行業(yè)規(guī)模最大的自動采樣系統(tǒng)。該系統(tǒng)共設置了7套汽車自動取樣設施，用于含鐵粉料、塊礦、球團、熔劑、煤的取樣、封裝及傳輸工作。兩名檢測職工可以同時監(jiān)控7臺機取樣，徹底告別過去一人一機操作取樣的歷史，極大緩解了公司南大門原燃料物流緊張的矛盾，具有自動化程度高、安全環(huán)保、作業(yè)效率高、樣品追溯性強、遠程監(jiān)控范圍廣等技術優(yōu)勢，堪稱自動采樣系統(tǒng)中的“智能王”。
……
未來，新鋼檢測中心將以“建成行業(yè)內有影響力的一流檢測分析機構”為目標，加快推進各項升改工程早日投產(chǎn)達標，優(yōu)化檢測流程、增強創(chuàng)新能力，助力數(shù)智新鋼目標早日實現(xiàn)。
《中國冶金報》（2022年5月17日 03版三版）
