本报记者 周传勇 通讯员 吕娟 赵腾
2020年12月28日，深夜12点了，山信软件莱芜自动化分公司/电子公司自动化事业部副经理李振刚辗转反侧，无法入睡，3年来的一幕幕画面不断浮现：
2017年3月至8月，在福建宁德，作为第三方，他和自动化事业部高级工程师展杰一起为当地新能源汽车项目的电池模组进行组装调试，产线上的机器人灵活高效，让他们惊叹。
3年后的12月28日，山钢股份莱芜分公司炼钢厂生产平台，一台白色“皮肤”的机器人通过精准的系列运作，顺利完成测温、取样工作。“苦活累活让机器人包揽了。”炼钢厂精炼车间主任倪培亮感叹道。喷号、搬运、贴标等多款机器人在山钢集团内外相关产线伸展机械臂，精准、迅捷地做着各种动作。
由赞叹别人到被别人惊叹，山钢集团机器人走出一条蝶变之路。
“铁家伙”的美好时代
从福建宁德回来后，李振刚和展杰随即把成立工业机器人研发团队的想法上报给公司领导。“想法非常好，我大力支持，请立即组织实施。”莱芜自动化分公司/电子公司执行董事、总经理杨锦华表示。
“可以说，福建宁德的项目给了我们启发，成为我们工业机器人研发的起点，开启了山钢的‘机器人’时代。”李振刚告诉《中国冶金报》记者。
2017年9月，投资150万元的机器人创新研发实验室成立，这也是莱芜自动化分公司/电子公司自动化事业部的前身，并确立了第一个目标：培养第一批拥有智能机器人核心控制技术的研发创新骨干，研发第一套拥有自主知识产权的基于视觉引导的机器人系统。
从理顺研发思路开始，订方案、查资料、做仿真、优化轨迹、记录数据等等，上万行程序代码、上千次数据分析、上百次反复实验，仿真、示教、实操、优化代码，团队的每名成员都像上满发条的钟表连轴转。
从最开始的搬运机器人系统到随后的喷号机器人、焊标机器人，喷号信息错误率直降为0，焊标机器人系统识别成功率达100%，焊接牢固度达99.5%……一个个机器人研发的难点被克服。在生产现场使用机器人，不仅降低了职工劳动强度和安全风险，而且最大限度提高了产品质量和人均创效能力。
通过持续攻关，该公司研制出灵活、可靠的机器人集成系统，以KUKA、ABB机器人技术为中心，通过MES（制造企业生产过程执行管理系统）、图像识别平台和自动系统进行有效连接，根据具体的应用，给机器人安装上手（夹具）、眼睛（视觉控制）、触角（力控）等；根据不同的应用，配套标签打印、喷码、焊接、打磨等设备，通过控制软件将机器人和周边设备有机集成，与生产线高度融合。展杰表示，这一个个“铁家伙”成为山钢集团生产一线新的风景，它们的美好时代已悄然来临。
展示“十八般武艺”
2020年12月13日，炼钢生产平台，机器人站立在精炼炉的侧边，需要测温的时候，沿着设计好的路线移至精炼炉正面，面对上千摄氏度高温的钢水，灵活地将测温取样枪杆伸出，探头伸进钢水，测温、取样，探囊取物般简单，取样测温完成后，机器人自动到探头存储仓进行探头的更换——这是《中国冶金报》记者在莱芜分公司炼钢厂4号精炼炉看到的测温取样机器人工作的场景。
一直以来，精炼炉生产过程中的测温、取样过程都由人工完成，由于存在炉内积渣塌落或漏水造成炉门喷溅的可能性，而且炉门口周边温度高、液态渣钢飞溅严重，对操作人员安全构成威胁。莱芜自动化分公司/电子公司区域工程师颜伟介绍：“智能化机器人测温取样系统在炼钢厂已经完全替代人工操作，实时监控运行情况，并能实现运行异常等报警功能。”
在莱钢银山型钢板带厂窄带车间喷号现场，一个白色身影不停舞动着机械臂，当带卷到达指定位置，白色的喷号设备按预设轨迹移动，机械手控制喷枪形成白色字符。
“喷号系统适用范围广，支持所有字体，识别率达到98%以上，与生产系统通讯自动接收和发送用户生产数据，无须人工干预。”莱芜自动化分公司/电子公司自动化事业部区域师李明介绍。
“原来现场需操作人员人工描号，劳动强度高、人员操作频繁，存在事故隐患。现在喷号机器人有效解决了现场数据传输不畅、喷号不清晰、喷号码错误等问题，实现了提速又提质、降耗保安全的良好效果。”莱芜分公司炼钢厂连铸三车间精整班班长范少成说。
“不仅有测温取样和喷号机器人，我们的智能机器人还可以施展‘十八般武艺’，实现视觉引导机器人动态抓取物料、机器人搬运、码垛、带卷拆捆、钢卷贴标、加渣等功能。”山信软件莱芜自动化分公司/电子公司自动化事业部区域师董京帅介绍。
站在行业风口
近年来，钢铁服务机器人市场正加速腾飞，如何站在行业风口上？2017年，山信软件莱芜自动化分公司/电子公司确立了以工业机器人集成应用为切入点，按照“谋全局、谋高端、谋效益”的要求，坚持市场化原则和方向，紧紧把握“中国制造2025”和“互联网+”的发展趋势，进军智能制造领域，打造山钢集团新兴产业增长极的核心增长点。
在山钢股份莱芜分公司棒材厂，一台基于动态视觉的智能焊标器人正在工作，和普通贴标机器人相比，它多了双“眼睛”。李明介绍，修磨贴标机器人采用实时激光测量，通过3D视觉扫描和图像处理分析，利用图像识别技术确定焊接的空间位置。
从莱芜分公司棒材厂、炼钢厂到银山型钢板带厂，在山钢集团，由莱芜自动化分公司/电子公司自主设计制造的智能机器人已在各类生产线上得到成功应用。
立足山钢集团，走向外部市场。面对扑面而来的工业4.0浪潮，“山信智造”迈出了新的发展步伐。2019年6月，莱芜自动化分公司/电子公司的机器人在鞍钢集团大显身手。针对鞍钢大型厂大型线和中型线钢种多、规格多、工况复杂、现场MES信息经常与实际产品不符等情况，经过项目组近两个月的努力，机器人贴标喷号系统成功投用。该系统含有3D视觉、PLC（可编程逻辑控制器）控制、信息等模块，自动判断钢种，自动采集型材规格尺寸，自动识别型材停止的位置和角度，并实现全自动作业和异常报警功能，大大增强了系统的稳定性。
“让我感受最深的是，大型线设备第一时间抵达现场进行设备安装，中型线设备以超越用户计划的速度完成离线调试，展示了让用户赞叹的‘山信速度’。”鞍钢大型厂技术首席孙慧元表示。
从2019年开始，具备图像识别、自动定位功能的机器人配合搬运码垛系统成功上线，打开了面向钢铁产业机器人市场的一扇窗，向外界展示了山钢机器人系统集成的技术实力。与鞍钢等行业龙头企业签订多套工业机器人合同，与永锋钢铁签订焊标机器人合同……山信软件机器人团队与越来越多的钢企签订私人定制合同，山钢的机器人开始走进市场。
“更多的项目还在路上，我们将加强对机器人视觉精确引导、物体符号准确识别等技术的深度研究，更好服务客户。”展望未来，莱芜自动化分公司/电子公司自动化事业部经理杜伟表示，“从单一功能应用集成到打造数字化、智能化生产线，实现解决方案的产品化、模块化，这些都是我们未来努力的方向。”
《中国冶金报》（2021年1月5日 04版四版）
