华工科技钢结构数字化管理平台助力钢结构企业绿色低碳和高质量发展

2023年9月22日-24日，由江苏省钢铁行业协会、耐蚀钢产业技术创新战略联盟、江苏省钢结构桥梁产业联盟及湖北省钢结构协会共同主办的第七届钢结构桥梁大会在江苏南通举行。本次大会聚焦在“双碳”目标和新型工业化发展的背景下，推动钢结构桥梁建筑实现绿色低碳和高质量发展展开交流研讨。华工科技智能制造业务版块副总经理朱克辉受邀出席并发表演讲，与业内专家分享华工科技在钢结构桥梁行业中的创新实践与智能化转型案例。

随着社会经济的不断发展，我国在交通运输方面发展迅速，桥梁建设自然也包括在内，桥梁钢结构作为绿色、环保、可持续发展的新兴产业，其发展一直备受国家有关部门的关注。在此背景下，如何提高钢结构产品质量和提升行业智能化程度华工科技提出从三个方向着手，一是采用先进的智能化装备改善工艺质量；二是通过信息化技术对生产体系和管理体系升级；三是利用BIM或者数字孪生手段对项目全流程数字化管理。

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实践一：数字孪生技术在新工厂顶层规划中的应用

数字孪生可以为生产制造的每一个环节建立现实世界物体的虚拟镜像，并利用实时 IoT 数据驱动模型运转，进而通过数据与模型集成融合构建起综合决策能力，从而能够推动工业全业务流程闭环优化。

华工科技从新工厂顶层规划阶段为桥梁钢结构企业仿真建模，模拟厂房、产线、车间、生产单元业务流程，通过前期积累数据模拟计划下发、生产节拍、物流路径、工程建设等，在新工厂建设前期即可计算出未来新工厂的产能、物料、人力等信息，为桥梁钢结构企业顶层规划提供数据支撑。

钢结构工厂数字孪生系统

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实践二：激光切割技术在下料工艺中的应用

激光技术作为一种绿色新型技术，被广泛应用与下料切割工艺中，近10年来，随着高功率激光器的成熟和性价比提升，许多钢结构企业都在购置高功率激光切割设备。

华工科技是一家专注于激光加工技术、信息通信技术和传感器技术的高科技企业。作为中国激光行业的领军者，华工科技一直致力于推动激光技术在各个领域的应用和发展，在钢结构领域，华工科技取得了多项实践成果。一是自研了37M*4M大幅面激光切割机，支持坡口切割和喷码划线功能，从激光器、激光头、操作系统，床身及工作台面等均按照高端配置进行针对性优化设计，满足钢结构企业大规模生产需求；二是自研了四卡盘重型管材激光切割自动化产线，满足12米超长超重超大管材型材加工需求，管材型材均可全自动上料，无需人工干预，切割后的工件可自动下料到不同区域，真正实现全自动智能化。这些实践成果目前已经在武船、甘肃博睿、四川交建钢构等企业中应用，并获得客户的一致认可。

管材型材激光切割单元

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实践三：集成先进焊接工艺应用

钢结构焊接是桥梁施工中最常用的连接方式之一。常见的焊接工艺包括手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。手工电弧焊是一种熔化焊接方式，操作简单，适用于一些小型结构的焊接；埋弧焊则是自动化程度较高的焊接方式，适用于大型桥梁结构的焊接；气体保护焊结构牢固，焊接接头质量较高，适用于对焊接接头质量要求较高的情况。

华工科技通过技术引进在多个项目中实施了无示教智能焊接单元站，无示教智能焊接技术是一种基于机器视觉和人工智能技术的自动化焊接技术。相比传统的焊接工艺，无示教智能焊接技术不需要人工进行示教，而是通过摄像头和图像处理算法实现焊接路径的自动识别和规划，这种技术不仅能够大幅提高焊接的效率，同时还能够保证焊接的质量和稳定性。

横隔板无示教焊接单元

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实践四：U肋激光清洗技术率先应用

随着钢桥跨度的增大，钢桥制造对材料的强度提出了更高的要求，对焊缝与母材的结合性能也提出了更高的要求。为保证正交异性板单元的焊接质量，U肋在与面板焊接之前需要对其焊道区域进行清洗，除去表面的浮锈、氧化皮、漆层、油污等附着物。传统的U肋人工打磨过程中，由人工操作各种电、气动工具进行打磨作业，期间需要反复翻转工件，工人劳动强度极大的同时打磨质量也不稳定，且作业效率较低，同时打磨产生的粉尘和噪音会直接威胁工人的身体健康。

华工科技针对钢结构桥梁自主研发了U肋激光清洗自动化产线，该产线在国内率先实现了生产和交付，填补了国内桥梁行业相关技术空白。

U肋激光清洗

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实践五：自研软件——钢结构数字化管理平台

在钢结构行业中，是以项目制进行生产管理，制成品定制化程度较高，按ETO（Engineering-To-Order，按订单设计生产）模式进行生产。传统ERP无法深入一线，传统MES无法按项目制管理生产过程。

钢构管理平台，专注钢结构行业，按项目制进行管理，以BIM模型为主线，从项目立项、设计、采购、制造、运输到现场安装，进行全流程管理。根据行业的特点，平台进行了多元化应用：PC、PDA和平板，以满足各种场景的需求。此外，还推出了堆场管理模块，帮助企业更加精细化的管理钢板库存。依据企业的实际情况和需求，本平台分为三个版本：基础版、标准版和完整版，客户可按需选购。

钢结构数字化管理平台

钢结构行业在发展过程中面临着市场竞争、人才短缺、技术难题、环境保护压力以及资金压力等挑战。然而，通过数字化转型和技术突破等应对策略，钢结构企业可以有效地应对挑战，保持竞争优势，实现稳定发展。华工科技作为行业领先的智能制造整体解决方案服务商，多年来一直在钢结构企业智能化转型领域深耕积累，目前已拥有智能工厂顶层规划、智能产线设计与实施、IoT工业互联、工业软件开发与系统集成四大能力。针对不同类型钢结构企业在智能化转型中的差异需求，分别针对桥梁、船舶、装配式建筑企业推出了钢结构行业智能制造整体解决方案，助力钢结构企业绿色低碳和高质量发展。

审核编辑：彭菁