“傳統(tǒng)梁廠里，每片梁的人工干預(yù)超過(guò)50次。而在我們這里，全程不超過(guò)3次。”智慧梁廠里，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人伯睿飛看著精準(zhǔn)舞動(dòng)的機(jī)械臂，自豪地說(shuō)道。在這之前，這樣的場(chǎng)景還難以想象。

深圳外環(huán)高速三期是深圳“十橫十三縱”干線網(wǎng)的重要組成部分，一公局集團(tuán)承建第5標(biāo)段，需在數(shù)月內(nèi)完成1213片大型箱梁的預(yù)制，否則將導(dǎo)致整體工期嚴(yán)重滯后。為大幅提升效率，項(xiàng)目引入了部分?jǐn)?shù)控設(shè)備，由于缺乏閉環(huán)銜接，生產(chǎn)效能依然受限。針對(duì)技術(shù)瓶頸，四公司決定打造一條全新的智能生產(chǎn)線。

這是一條“難走”的路。雖然此前，四公司數(shù)智中心已成功研發(fā)出國(guó)內(nèi)首條“機(jī)器人集成預(yù)制T梁鋼筋骨架智能生產(chǎn)線”，鋼筋骨架從下料到成型的全流程，90%可由機(jī)器人完成，人員需求減少80%。“但它的連續(xù)性生產(chǎn)能力和骨架成型質(zhì)量，仍無(wú)法滿足工期緊、箱梁結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的項(xiàng)目需求。”四公司數(shù)智中心經(jīng)理唐俊介紹。

能否在足夠完備的生產(chǎn)線上“精益求精”，研發(fā)出性能更優(yōu)異的二代生產(chǎn)線？過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，充分驗(yàn)證了技術(shù)可行性。但對(duì)于深圳外環(huán)高速三期5標(biāo)而言，其箱體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比T梁復(fù)雜，精度要求更高，鋼筋損耗指標(biāo)嚴(yán)苛，一代生產(chǎn)線的精度和效率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了突破傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備的協(xié)同瓶頸，實(shí)現(xiàn)人機(jī)深度協(xié)同，四公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)聚焦產(chǎn)業(yè)工人、數(shù)字人和機(jī)器人“三人協(xié)同”展開(kāi)攻關(guān)。

首個(gè)瓶頸，便是讓機(jī)械臂學(xué)會(huì)“摸”鋼筋。這看起來(lái)很簡(jiǎn)單——用機(jī)械臂抓取一根根鋼筋放到指定位置。可實(shí)際上，鋼筋看似堅(jiān)硬，受力后會(huì)發(fā)生細(xì)微的彈性形變。老師傅能憑手感拿捏，但機(jī)械臂按預(yù)設(shè)程序操作，稍有不慎就會(huì)抓偏或滑脫。研發(fā)團(tuán)隊(duì)沒(méi)有簡(jiǎn)單地去調(diào)程序，而是在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了“柔性標(biāo)定”工序。他們給機(jī)械臂安裝了激光位移傳感器、六維力傳感器。每接觸一批新鋼筋，機(jī)械臂會(huì)先采樣抓取幾次，摸清它們的彈性“脾氣”，實(shí)時(shí)調(diào)整力度和角度，抓取成功率高達(dá)99.9%。

“真正的硬仗是設(shè)備協(xié)同，每個(gè)環(huán)節(jié)的微小延遲都可能導(dǎo)致產(chǎn)線失序。”唐俊為此發(fā)愁。為了讓各環(huán)節(jié)以毫秒級(jí)精度無(wú)縫接力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)日夜鏖戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)了深度集成的智能協(xié)同控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的“交通指揮”。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)和高精度同步控制算法，能統(tǒng)一調(diào)度8臺(tái)智能設(shè)備。當(dāng)某臺(tái)設(shè)備因擾動(dòng)產(chǎn)生延遲時(shí)，所有設(shè)備不必停下等待，而是根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)迅速調(diào)度全局，調(diào)整后續(xù)設(shè)備的節(jié)拍。“就像高速上一輛車減速，不必讓后面所有車急剎車，而是提前變道、調(diào)整車速，讓整體車流不斷。”項(xiàng)目總工程師袁環(huán)打了個(gè)比方。最終，每片30米箱梁的鋼筋骨架生產(chǎn)周期從4.5小時(shí)壓縮到3小時(shí)，確保了項(xiàng)目關(guān)鍵工期。

值得一提的是，每片梁都有一本“體檢檔案”。從鋼筋母材進(jìn)場(chǎng)開(kāi)始，到焊縫的128項(xiàng)工藝參數(shù)，全部被實(shí)時(shí)采集、分析與存檔。一片梁下來(lái)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)點(diǎn)超過(guò)10萬(wàn)個(gè)。它們不僅能判斷產(chǎn)品是否合格，還能預(yù)警異常變化趨勢(shì)，讓質(zhì)量管控可供預(yù)測(cè)。

如今，這條產(chǎn)線已通過(guò)規(guī)模化生產(chǎn)的嚴(yán)格驗(yàn)證交出答卷。產(chǎn)品一次驗(yàn)收合格率達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵工序“人機(jī)分離”的本質(zhì)安全。它驗(yàn)證的不僅是技術(shù)，更是一條清晰、可復(fù)制的智能建造產(chǎn)業(yè)化路徑。