数智转型｜酒钢：机器人“上岗” 实验室“换芯”

数智转型｜酒钢：机器人“上岗” 实验室“换芯”

中国冶金报社

近年来，面对钢铁行业生产节奏加快、产品品类丰富对检验时效和数据精度提出的更高要求，酒钢集团公司系统实施产品检验实验室智能化技术研究与应用项目，聚焦炼钢快分、板材检验两大核心场景，重构作业流程，打通数据链路，实现了检验能力与管理水平的双重跃升，为高质量发展注入强劲数字动能。

全流程无人值守

快分检验适配生产快节奏

上午10时炼钢生产高峰时段，宏兴宏博新材料公司的试样通过风动送样管道快速送达新快分检验室，经ABB机器人抓取、铣床加工、视觉核验后送入直读光谱仪，数秒内生成的化学成分数据自动回传生产系统。同步运行的转炉渣检测线通过皮带自动输送试样，依次完成破碎、研磨、压片后，送入X荧光光谱仪分析，全程仅需职工在中控室值守监控系统状态、处置异常。

这套搭载8套风动送样系统的检验室，承担着炼钢转炉脱硫样品、精炼炉与连铸钢样及炉渣等全品类检验任务。以往，传统快分检验依赖人工接收风动送样样品，手动进行制样、检验及数据记录，样品信息靠人工核对与系统匹配，检验数据需人工录入，分析周期长，难以满足炼钢工序“短流程、快反馈”的生产需求。如今，试样通过自动风动送样系统全流程流转：双工位铣床以20秒/个的速度完成钢、铁样制样，并支持反铣补样；制样完成后，工业相机自动识别样品缺陷与检测点位，直读光谱仪完成成分分析，激光打标机生成唯一标识码实现全链路溯源。同时渣样检验完成无人化升级，通过引入全自动制渣机和压片机替代传统工艺，并为X荧光光谱仪加装在线送样机构，大幅提升了分析效率。

“目前常规检验周期压缩至6到8分钟，转炉终点钢样可优先调度，最短3分钟就能出结果。”铁钢检验作业区炼钢分析协理工程师任珍介绍，系统单日最大检验量可达748批次，单个样品最快120秒完成全流程检测，数据准确、运行稳定，为炼钢工艺调整赢得了时间。

集约化升级改造

“一室多能”实现降本提效

与新快分检验室同步投运的，还有依托原中板实验室升级打造的中厚板与不锈钢板材物理性能智能检验系统。

“原中板实验室部分设备服役超10年，性能衰减明显，物理、低倍、落锤检验分设不同区域，试样来回转运环节多、周期长。”轧钢检验作业区党支部书记、作业长王威介绍，“改造后单一检验室能承载三大类检验功能，整体运行效率显著提升。”

如今，宽厚板样坯送达后，职工仅需粘贴二维码标识，机械臂搭载的扫描系统便可自动识别信息，依据钢种规格智能调度后续工序。随着激光切割机启动，模组真空气缸牢固固定钢板，一次性完成拉伸、弯曲、冲击等多类型试样的切割。最终，加工完成的试样经打标标注身份，自动转运至下一环节。“这台激光切割机适配0.3毫米至25毫米全厚度区间，各类不锈钢、薄板、中厚板试样都能直接加工，彻底替代了过去多台专用设备分头作业的模式，真正实现‘一机多能’。”王威说道。

拉伸试验区内，单台工业机器人在200吨与100吨两台试验机之间灵活切换，自动完成上样、测量等全流程处理，这种“一拖二”的配置，在保留原有检验精度的前提下，大幅压缩了设备占地面积。冲击试验区内，机械手自动上样，低温保温、缺口对中、冲击测试一气呵成，运行效率远超传统人工模式。

高速圆盘锯区域同步完成集成化改造，单台设备即可完成拉伸、冲击、冷弯等多品类试样的坯料切割与小样减薄，替代了以往多台专用设备分步加工的模式，试样跨工位转运流程大幅简化。冲击加工中心也升级了试样夹具与控制软件，内置激光打标系统，实现自动铣削、标识、开槽一体化作业。

检验生产实时联动

数字化驱动全链条效能升级

在检验检测中心中控室，多块大屏实时同步全实验室运行状态，SPS中央控制系统自动对接MES生产计划，动态调度优化检验队列，优先保障转炉终点钢样检测效率。一旦某批次样品成分数据出现异常，三级预警机制瞬间触发，弹窗提示现场值守人员的同时，异常信息同步推送至生产端，驱动炼钢工序快速调整工艺参数。“我们打通LIMS、MES、一贯制等系统，全流程检验数据自动流转，跨系统信息零差错，异常响应不超过3秒。”生产技术室信息化计量责任工程师张存斌说。

这套“检验数据—异常预警—工艺优化”的闭环管控体系，把质量管控从“事后追溯”前移至“事中干预”：铣样后自动核验试样表面质量，不合格样提前剔除、自动返铣；压样机每次作业后自动清洁压头，杜绝样品交叉污染；氮氧分析仪集成自动加样与清扫功能，消除人工操作误差。此外，项目设置全封闭防护围栏，配套门机联锁机制实现“开门即停机报警”，搭配全流程关键工位实时视频监控，构建起“物理隔离+联锁控制+动态监控”三重安全防线。

“项目投运后，职工从重复体力劳动中解放了出来，转向设备运维、数据分析等更具价值的岗位。”张存斌介绍，目前炼钢快分检验、中厚板与不锈钢板材物理性能检验系统运行稳定，数据精准可靠，为产品质量管控筑牢技术支撑。

作者| 殷艺