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以数字技术解锁钢构产业智造全新图景——记中国二十二冶国内首条全自主可控的钢结构智能制造生产线

2026-02-13 15:07:00

  当钢筋铁骨邂逅数字智能,当自主创新破局行业瓶颈,中国二十二冶立足河北唐山这片钢铁沃土,匠心打造出国内首条全自主可控的钢结构智能制造生产线。这条贯通“智设计、智加工、智装配、智管控”全流程的现代化产线,凭借毫米级的精准把控、数倍级的效能跃升,一举重塑钢结构制造行业的品质与效率标准,为新质生产力赋能实体经济的时代命题,写下了铿锵有力的实践注脚。
  在中国中冶与央视总台联合打造的《新质引擎》专题纪录片第三集《科技智多星》中,讲述了这条会“自己工作”的智能生产线,从设计、切割、拼装到焊接,实现了全流程智能化,创造了20天建成三层高标准研发楼的行业纪录,展现了中国二十二冶在智能钢构领域将前沿数字技术与高端装备制造深度融合的雄厚实力。
图为国家钢结构制作工程技术中试基地
  破局突围:淬炼自主创新“金刚钻”
  在建筑行业转型升级的大背景下,钢结构作为绿色建筑的重要载体,其应用范围不断扩大,而H型钢作为钢结构的核心构件,市场需求量持续攀升。从行业现状来看,当前H型钢生产领域仍以传统模式为主,过度依赖人工操作,生产效率低下,单条生产线日均产量普遍不足20吨,难以满足大型工程项目对构件的集中供应需求。
图为中国二十二冶国内首条全自主可控的钢结构智能制造生产线
  面对行业共性难题,中国二十二冶主动践行央企“科技创新、产业控制、安全支撑”的核心使命,依托国家钢结构技术研究中心平台优势,集结顶尖研发力量组建攻关突击队,攻坚突破组装精度、焊接精度、工序衔接等难题,历时120天成功通过验收并投入试运行。从自主研发设计软件到攻克智能焊接算法,从重构生产流程到搭建智慧管控体系,这条生产线形成了“设计-生产-管控”全链条自主可控的一体化智能体系,核心代码自主化率100%,彻底摆脱对国外技术的依赖,为行业提供了可复制、可推广的国产化解决方案。生产线以控制中心为“智慧大脑”,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。据统计,依托核心系统,车间作业人员由原来的七八十人减少至二十人,在人力大幅精减的同时,生产效率实现成倍提升。
  数智赋能:锻造高效生产“加速器”
  投产后的中国二十二冶钢结构智能制造生产线,不见传统钢结构制造厂的喧嚣忙碌,取而代之的是智能机器人精准作业、控制中心数据实时流转的科技场景。
图为智能联合装焊工作站
  生产线以卧式H型钢智能生产关键技术及生产线数字化控制技术为科技创新点,通过智能设计,自主研发国内首款完全自主知识产权钢结构深化软件,自建完备的组件节点库,高效完成二维图纸到三维模型的精准转化;通过智能切割机器人,搭载高功率激光切割系统,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、复杂断面切割难题,切割速度提升3倍以上,材料利用率提高15%;通过智能拼装机器人,依托光电传感系统感知构件的传送位置,利用自动组立系统自动完成H型钢的上料和组对,通过智能焊接机器人,搭载激光定位追踪技术与3D视觉系统,一次扫描可自动定位焊缝,一键起弧实现高精度、高效率作业。通过智能矫正机有效解决智能焊接环节后,板材因受热产生微变形问题,做到严丝合缝、精准复位。通过智能装焊工作岛完成零件的装配和焊接,实现自动分拣、自动主体定位、自动焊接的功效。同时,针对异形钢结构件,团队研发了人工智能焊接大模型,赋予机器人自适应学习能力。该模型能模拟优秀焊工的工艺手法,并根据构件与焊缝类型,实时感知焊接温度、电流等参数变化,动态调整作业轨迹与参数,自主补偿工件偏差,最终实现高精度自适应焊接。相比传统生产线,其生产效率提升80%以上,焊接合格率达99.8%。
  匠心提质:打磨品质管控“硬标尺”
  从北京丰台站的硬核钢构“脊梁”,到中国古动物馆的层城叠构造型;从山东滨州体育馆的复杂钢框架,到阿尔及利亚体育场的海外地标,中国二十二冶的高质量钢结构构件,为各类工程提供了坚实支撑。
图为北京铁路枢纽丰台站工程
  以这条智能生产线为支点,中国二十二冶撬动整个钢结构产业链的升级变革,在服务国家重大战略、保障国计民生中彰显了央企担当。生产线不仅缓解了高端焊接技工短缺问题,更通过具身智能焊接机器人等先进装备,将钟秉锐、吴振坤等行业焊接大师的宝贵经验进行数字化提取与固化,转化为可复制、可推广的标准化工艺参数,实现了工匠技艺的精准传承,培养了一批又一批既懂传统工艺又通智能技术的复合型人才。
  同时,依托入选中央企业中试验证平台的钢结构制作工程技术中试基地,中国二十二冶向行业开放数字化设计建造全流程验证、国产软件技术熟化、复杂构件制作等服务,为中小企业和科研院所提供低成本、高效率的中试验证解决方案,牵头构建“产学研用协同”的创新网络,推动行业整体技术水平提升。
  钢构为基,智能为翼;自主可控,方行致远。中国二十二冶国内首条全自主可控的钢结构智能制造生产线的成功落地,不仅是自身转型升级的里程碑,更是中国钢结构行业从“制造大国”迈向“制造强国”的生动缩影。在科技创新的驱动下,这条钢结构智能生产线必将持续迸发强劲活力,为更多重大工程赋能,为实体经济高质量发展注入源源不断的“钢构力量”。(闫扬 郭旺)

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:张雨恬

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