華工科技鋼結構數(shù)字化管理平臺助力鋼結構企業(yè)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展

2023年9月22日-24日，由江蘇省鋼鐵行業(yè)協(xié)會、耐蝕鋼產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)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)會共同主辦的第七屆鋼結構橋梁大會在江蘇南通舉行。本次大會聚焦在“雙碳”目標和新型工業(yè)化發(fā)展的背景下，推動鋼結構橋梁建筑實現(xiàn)綠色低碳和高質(zhì)量發(fā)展展開交流研討。華工科技智能制造業(yè)務版塊副總經(jīng)理朱克輝受邀出席并發(fā)表演講，與業(yè)內(nèi)專家分享華工科技在鋼結構橋梁行業(yè)中的創(chuàng)新實踐與智能化轉型案例。

隨著社會經(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(nèi)，橋梁鋼結構作為綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展一直備受國家有關部門的關注。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方向著手，一是采用先進的智能化裝備改善工藝質(zhì)量；二是通過信息化技術對生產(chǎn)體系和管理體系升級；三是利用BIM或者數(shù)字孿生手段對項目全流程數(shù)字化管理。

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實踐一：數(shù)字孿生技術在新工廠頂層規(guī)劃中的應用

數(shù)字孿生可以為生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)建立現(xiàn)實世界物體的虛擬鏡像，并利用實時 IoT 數(shù)據(jù)驅(qū)動模型運轉，進而通過數(shù)據(jù)與模型集成融合構建起綜合決策能力，從而能夠推動工業(yè)全業(yè)務流程閉環(huán)優(yōu)化。

華工科技從新工廠頂層規(guī)劃階段為橋梁鋼結構企業(yè)仿真建模，模擬廠房、產(chǎn)線、車間、生產(chǎn)單元業(yè)務流程，通過前期積累數(shù)據(jù)模擬計劃下發(fā)、生產(chǎn)節(jié)拍、物流路徑、工程建設等，在新工廠建設前期即可計算出未來新工廠的產(chǎn)能、物料、人力等信息，為橋梁鋼結構企業(yè)頂層規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。

鋼結構工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)

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實踐二：激光切割技術在下料工藝中的應用

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

華工科技是一家專注于激光加工技術、信息通信技術和傳感器技術的高科技企業(yè)。作為中國激光行業(yè)的領軍者，華工科技一直致力于推動激光技術在各個領域的應用和發(fā)展，在鋼結構領域，華工科技取得了多項實踐成果。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功能，從激光器、激光頭、操作系統(tǒng)，床身及工作臺面等均按照高端配置進行針對性優(yōu)化設計，滿足鋼結構企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)需求；二是自研了四卡盤重型管材激光切割自動化產(chǎn)線，滿足12米超長超重超大管材型材加工需求，管材型材均可全自動上料，無需人工干預，切割后的工件可自動下料到不同區(qū)域，真正實現(xiàn)全自動智能化。這些實踐成果目前已經(jīng)在武船、甘肅博睿、四川交建鋼構等企業(yè)中應用，并獲得客戶的一致認可。

管材型材激光切割單元

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實踐三：集成先進焊接工藝應用

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，操作簡單，適用于一些小型結構的焊接；埋弧焊則是自動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。

華工科技通過技術引進在多個項目中實施了無示教智能焊接單元站，無示教智能焊接技術是一種基于機器視覺和人工智能技術的自動化焊接技術。相比傳統(tǒng)的焊接工藝，無示教智能焊接技術不需要人工進行示教，而是通過攝像頭和圖像處理算法實現(xiàn)焊接路徑的自動識別和規(guī)劃，這種技術不僅能夠大幅提高焊接的效率，同時還能夠保證焊接的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

橫隔板無示教焊接單元

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實踐四：U肋激光清洗技術率先應用

隨著鋼橋跨度的增大，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(qū)域進行清洗，除去表面的浮銹、氧化皮、漆層、油污等附著物。傳統(tǒng)的U肋人工打磨過程中，由人工操作各種電、氣動工具進行打磨作業(yè)，期間需要反復翻轉工件，工人勞動強度極大的同時打磨質(zhì)量也不穩(wěn)定，且作業(yè)效率較低，同時打磨產(chǎn)生的粉塵和噪音會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肋激光清洗自動化產(chǎn)線，該產(chǎn)線在國內(nèi)率先實現(xiàn)了生產(chǎn)和交付，填補了國內(nèi)橋梁行業(yè)相關技術空白。

U肋激光清洗

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實踐五：自研軟件——鋼結構數(shù)字化管理平臺

在鋼結構行業(yè)中，是以項目制進行生產(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)）模式進行生產(chǎn)。傳統(tǒng)ERP無法深入一線，傳統(tǒng)MES無法按項目制管理生產(chǎn)過程。

鋼構管理平臺，專注鋼結構行業(yè)，按項目制進行管理，以BIM模型為主線，從項目立項、設計、采購、制造、運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝，進行全流程管理。根據(jù)行業(yè)的特點，平臺進行了多元化應用：PC、PDA和平板，以滿足各種場景的需求。此外，還推出了堆場管理模塊，幫助企業(yè)更加精細化的管理鋼板庫存。依據(jù)企業(yè)的實際情況和需求，本平臺分為三個版本：基礎版、標準版和完整版，客戶可按需選購。

鋼結構數(shù)字化管理平臺

鋼結構行業(yè)在發(fā)展過程中面臨著市場競爭、人才短缺、技術難題、環(huán)境保護壓力以及資金壓力等挑戰(zhàn)。然而，通過數(shù)字化轉型和技術突破等應對策略，鋼結構企業(yè)可以有效地應對挑戰(zhàn)，保持競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。華工科技作為行業(yè)領先的智能制造整體解決方案服務商，多年來一直在鋼結構企業(yè)智能化轉型領域深耕積累，目前已擁有智能工廠頂層規(guī)劃、智能產(chǎn)線設計與實施、IoT工業(yè)互聯(lián)、工業(yè)軟件開發(fā)與系統(tǒng)集成四大能力。針對不同類型鋼結構企業(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。

審核編輯：彭菁