近日，廣西中煙柳州卷煙廠自主研發(fā)的智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)在制絲車(chē)間落地應(yīng)用，標(biāo)志著工廠在智能制造與數(shù)字化轉(zhuǎn)型中邁出關(guān)鍵一步。據(jù)了解，該系統(tǒng)憑借多傳感器融合、視覺(jué)識(shí)別分析等核心技術(shù)，成功攻克10余項(xiàng)技術(shù)難題，累計(jì)申請(qǐng)專(zhuān)利、軟件著作5項(xiàng)，其中《一種用于巡檢機(jī)器人的伸縮臂》《基于深度學(xué)習(xí)的制絲車(chē)間智能巡檢系統(tǒng)機(jī)器人智能巡檢軟件》等2項(xiàng)技術(shù)已獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，為行業(yè)智能化巡檢提供了“柳煙方案”。

截至目前，智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)已累計(jì)運(yùn)行超2350小時(shí)，完成巡檢任務(wù)3700余次，識(shí)別并處理異常事件250余起，為工廠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益逾100萬(wàn)元。

技術(shù)人員正在調(diào)試巡檢機(jī)器人。廣西中煙供圖

核心：突破技術(shù)瓶頸

智能巡檢機(jī)器人項(xiàng)目由該廠賀朋濤勞模創(chuàng)新工作室牽頭，聯(lián)合電氣、機(jī)械、軟件三大技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻關(guān)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以“解決痛點(diǎn)、創(chuàng)造價(jià)值”為目標(biāo)，聚焦制絲車(chē)間復(fù)雜環(huán)境下的巡檢需求，從路徑規(guī)劃、視覺(jué)識(shí)別到系統(tǒng)集成展開(kāi)全方位突破。

“傳統(tǒng)巡檢依賴(lài)人工，效率低、精度差，尤其在強(qiáng)光、粉塵環(huán)境下，漏檢誤報(bào)頻發(fā)?！表?xiàng)目組長(zhǎng)劉大衛(wèi)介紹。針對(duì)這一難題，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了自適應(yīng)伸縮臂，可根據(jù)車(chē)間點(diǎn)位高度動(dòng)態(tài)調(diào)整檢測(cè)角度，配合智能遮光組件，有效過(guò)濾強(qiáng)光干擾，將圖像采集精度提升至99.2%。此外，該廠通過(guò)構(gòu)建制絲車(chē)間數(shù)字孿生模型，機(jī)器人可實(shí)時(shí)模擬巡檢路徑，預(yù)判設(shè)備故障，實(shí)現(xiàn)“虛擬調(diào)試、實(shí)體優(yōu)化”的雙向聯(lián)動(dòng)。

在技術(shù)攻堅(jiān)過(guò)程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)每周組織召開(kāi)“頭腦風(fēng)暴會(huì)”，從算法優(yōu)化到機(jī)械設(shè)計(jì)，每個(gè)細(xì)節(jié)都要經(jīng)過(guò)數(shù)十次驗(yàn)證。為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景的自動(dòng)識(shí)別，團(tuán)隊(duì)累計(jì)拍攝超200段視頻樣本開(kāi)展模型訓(xùn)練，涵蓋雜物識(shí)別、煙蟲(chóng)統(tǒng)計(jì)、堵料斷料預(yù)警和工藝參數(shù)異常預(yù)警等場(chǎng)景。就在攻關(guān)初見(jiàn)曙光之際，團(tuán)隊(duì)遭遇了視覺(jué)識(shí)別模型誤判率居高不下的瓶頸，給大家當(dāng)頭一棒。為啃下這塊“硬骨頭”，項(xiàng)目組長(zhǎng)劉大衛(wèi)帶領(lǐng)成員輪值排班，人休機(jī)不休，連續(xù)奮戰(zhàn)72小時(shí)，從視頻流中提取樣本，重新標(biāo)注了5000余張樣本圖片，不斷優(yōu)化深度學(xué)習(xí)算法，最終將誤報(bào)率從8%降至0.5%以下。“那一刻，工作室里爆發(fā)的歡呼聲，至今難忘?！眲⒋笮l(wèi)感慨。

關(guān)鍵：提升生產(chǎn)效能

“智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)以‘動(dòng)態(tài)巡測(cè)、智能分析、實(shí)時(shí)管控’為核心，覆蓋制絲車(chē)間開(kāi)包、回潮和加料等三大關(guān)鍵工序，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)和物料輸送的全方位監(jiān)控。”賀朋濤勞模創(chuàng)新工作室領(lǐng)銜人賀朋濤介紹。

在開(kāi)包工序，機(jī)器人通過(guò)高精度視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)煙垛表面的異物。一旦發(fā)現(xiàn)紙皮碎片、塑料薄膜等雜質(zhì)，系統(tǒng)立即觸發(fā)聲光報(bào)警，并將異常信息推送至操作人員手機(jī)及MES系統(tǒng)，確保雜物在10秒內(nèi)被剔除，避免發(fā)生工藝質(zhì)量問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該功能上線后，煙垛雜質(zhì)漏檢率下降了92%，人力成本減少了30%，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本。

針對(duì)設(shè)備運(yùn)行隱患，機(jī)器人搭載了超聲波傳感器和紅外熱成像儀，可自主識(shí)別設(shè)備軸承過(guò)熱、皮帶偏移等異常狀態(tài)。2024年12月，系統(tǒng)提前預(yù)警加料工序電機(jī)溫度異常，成功避免了一次因設(shè)備故障導(dǎo)致的整線停產(chǎn)事件發(fā)生。“我記得當(dāng)時(shí)生產(chǎn)任務(wù)比較重，導(dǎo)致電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，從而引起了溫度過(guò)高，加上該電機(jī)的位置比較高，又比較隱蔽，不容易檢查發(fā)現(xiàn)，多虧了智能巡檢機(jī)器人的提前預(yù)警，為我們留足了處理時(shí)間?！奔恿瞎ば虿僮鞴は蚯盎貞浧甬?dāng)時(shí)的情況至今還心有余悸。

更值得一提的是，該系統(tǒng)還支持多模式巡檢，在日常工作中采用自主巡檢模式，按預(yù)設(shè)路線完成全車(chē)間覆蓋，遇突發(fā)狀況則可以切換至遙控模式，由中控室遠(yuǎn)程指揮機(jī)器人定點(diǎn)排查，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)排障”。

巡檢機(jī)器人在監(jiān)測(cè)設(shè)備健康狀況。廣西中煙供圖

傳承：培育專(zhuān)業(yè)人才

智能巡檢機(jī)器人項(xiàng)目的成功，離不開(kāi)一支技術(shù)過(guò)硬、敢于創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)。賀朋濤勞模創(chuàng)新工作室以“實(shí)戰(zhàn)練兵、梯隊(duì)培養(yǎng)”為抓手，為青年員工搭建成長(zhǎng)平臺(tái)。

“安裝遮光組件時(shí)，要確?？ú叟c支架完全貼合，避免漏光?！痹诠ぷ魇覍?shí)訓(xùn)道場(chǎng)，技術(shù)骨干趙曉雷正為8名新員工演示設(shè)備調(diào)試技巧。工作室推行“導(dǎo)師帶徒”機(jī)制，通過(guò)“理論授課+實(shí)操演練+項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)”的三段式培養(yǎng)，讓青年員工快速掌握巡檢機(jī)器人運(yùn)維、模型優(yōu)化等核心技能。2024年以來(lái)，團(tuán)隊(duì)已培養(yǎng)出3名工程師和3名中級(jí)大數(shù)據(jù)建模師，為工廠儲(chǔ)備了一批智能制造領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還積極參與行業(yè)內(nèi)外技術(shù)交流，受邀參加了首屆中國(guó)煙草科學(xué)數(shù)據(jù)大會(huì)，不斷推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的基于深度學(xué)習(xí)的制絲車(chē)間智能巡檢系統(tǒng)機(jī)器人智能巡檢軟件等技術(shù)在煙草行業(yè)推廣，吸引多家同行企業(yè)考察交流，助力實(shí)現(xiàn)巡檢智能化升級(jí)。

“智能化沒(méi)有終點(diǎn)，下一步我們將探索人工智能大模型與巡檢機(jī)器人深度融合技術(shù)，開(kāi)發(fā)自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)器人，讓系統(tǒng)更智能、更柔性?！眲⒋笮l(wèi)說(shuō)。