(来源:工人日报)
脚下江水奔流,头顶云雾缭绕,这是一场“云端合龙”。
2025年12月1日上午,在张靖皋长江大桥南航道桥建设现场,长11.3米、宽13.1米、高13.2米、重达265吨的南主塔上横梁合龙段,在塔吊的稳定吊装下缓缓上升,最终以误差不超过±3毫米的精度,稳稳嵌入350米高的世界第一悬索桥索塔顶端。
“在相当于100多层楼高的塔顶施工,每一寸钢结构的精度都关系到大桥的百年寿命。正是智能化,赋予了我们实现毫米级安装的底气。”中铁山桥张靖皋长江大桥项目总工程师刘志雄说。
拥有131年造桥历史的中铁山桥,通过构建现代钢桥智能制造管理系统,实现了制造信息的高度集成,形成全流程数字化解决方案。中铁山桥(南通)有限公司凭借“大跨度公铁桥用高性能钢构件智能工厂”项目,成功获评2025年度“中国中铁先进级智能工厂”。
从张靖皋长江大桥向北跨越长江,便来到中铁山桥南通公司。传统钢桥车间中人声鼎沸、钢铁撞击声不断的景象已然不见,取而代之的是一种充满未来感的静谧与高效。
空气中弥漫着焊丝与钢铁加热后的金属气息,耳边响起电机低沉的嗡鸣与焊接机器人焊枪“滋滋”作响的稳定节拍。在柔和照明下,焊花如流星般划出优美弧线,一明一暗之间,照亮了正在作业的“钢铁巨人”。
“张靖皋长江大桥钢结构的制造,生产自动化率达到了93.6%。”中铁山桥南通公司总经理王楠站在生产线总控屏前,语气中透着自豪。
这个被称为“工业大脑”的车间执行的智能管控系统,是中铁山桥“五线一系统”智能制造新模式的核心。“‘五线’指的是板材智能下料切割、板单元智能组焊、钢桁梁杆件智能制造、智能总拼、智能涂装五条生产线;‘一系统’就是这套管控系统。”王楠解释道,“就像人的大脑指挥躯干一样,‘工业大脑’通过覆盖全车间的工业网络,指挥五条生产线协同作业。”
在车间里,以往需要数十名熟练焊工同步作业的复杂工序,如今由数台焊接机器人主导完成。在“工业大脑”的指令下,机器人娴熟摆动机械臂,四把焊枪同步施焊,在关键焊缝上留下均匀而致密的鱼鳞纹。
王楠进一步介绍,企业在生产工区部署了数十个无线接入点,搭建起覆盖整个车间的工业网络,贯穿工厂建设、研发设计、生产作业、生产管理、运营管理五大环节,集成数智化数据平台、三维建模钢桥设计、关键设备参数监测、焊材在线管理等18个制造场景,形成了全流程数字化解决方案。
一块钢板从入厂切割到总拼完成后出厂,“全生命周期”都与智能化紧密相连。
在数百公里外的广深高速公路改扩建项目钢梁制造基地,另一幅智能化图景正徐徐展开。
在焊接车间,一台搭载AI视觉模块的焊接机器人正在作业。它先对焊缝进行扫描,通过深度学习算法识别焊缝类型、位置与尺寸,再根据识别结果自动规划焊接路径与参数,最后执行焊接。
“这个模块如同为机器人装配了一双‘智慧之眼’。”张阔解释道,“它不仅能‘看见’焊缝,还能‘理解’焊缝特征,并做出相应决策。”
在板材切割下料车间,面对结构复杂的加工需求,企业投入高精度激光切割机,切割精度达±0.5毫米级别。激光如笔,钢板如布,仿佛在雕琢一件钢结构艺术品。
智能化不仅存在于工厂车间,更延伸至千里之外的桥位现场。2025年12月2日,晨光中,厦金大桥建设现场海风凛冽,随着最后一个主塔节段精准就位,东西两座主塔成功封顶。
这座承载两岸融合愿景的“同心桥”,制造精度要求极高。中铁山桥仅用11个月就完成两座钢塔的制造安装,突破行业常规周期,秘诀何在?
“关键在于数字孪生技术与三维激光扫描模拟预拼装的深度应用。”中铁山桥厦金大桥项目经理薛天宇解释道。
像长达37.5米的横梁这类关键构件,微小的制造偏差在百米高空安装时都可能被放大,导致严重后果。在每个构件出厂前,技术团队都会利用三维激光扫描技术,获取其海量的精确点云数据,在计算机中构建与实物1:1对应的“数字双胞胎”。随后,在数字孪生环境中,模拟真实桥位环境,包括风速、温度、海浪甚至日照角度的影响,进行全流程虚拟预拼装与安装推演。
“这好比在正式架桥前,我们已在虚拟世界中反复搭建、调试无数遍,将所有潜在问题提前发现并解决于萌芽状态。”薛天宇说。
于是有了“云端预拼、一次成型”的毫米级精度安装。
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