石材加工工業(yè)軟件與裝備從云浮走出 |
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——訪云浮市科特機(jī)械有限公司總工程師崔洪章 |
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來源:中國(guó)建材信息總網(wǎng) | 發(fā)布時(shí)間:2021年07月16日|||
摘要:
云浮市科特機(jī)械有限公司通過“數(shù)字大板”“科特石材排版軟件”“Al對(duì)刀”等工業(yè)軟件的研發(fā),開發(fā)了石材加工數(shù)字化智能化關(guān)鍵技術(shù)及裝備,解決了石材二次加工中品質(zhì)難以把控、出材率低等痛點(diǎn),極大地提高了石材二次加工的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率。該項(xiàng)目也獲得了2020年建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步類二等獎(jiǎng)。 |
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因?yàn)椤翱ú弊印?,近年?guó)家鼓勵(lì)并大力扶持工業(yè)軟件的發(fā)展。在政策引導(dǎo)下,也是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的推動(dòng)下,云浮市科特機(jī)械有限公司通過“數(shù)字大板”“科特石材排版軟件”“Al對(duì)刀”等工業(yè)軟件的研發(fā),開發(fā)了石材加工數(shù)字化智能化關(guān)鍵技術(shù)及裝備,解決了石材二次加工中品質(zhì)難以把控、出材率低等痛點(diǎn),極大地提高了石材二次加工的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率。該項(xiàng)目也獲得了2020年建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步類二等獎(jiǎng)。為此,記者采訪了項(xiàng)目總工程師崔洪章。崔老今年已經(jīng)70歲了,2014年,他64歲,從北京來到了云浮,開始了項(xiàng)目工作。 項(xiàng)目解決了石材二次加工中的痛點(diǎn) 我國(guó)石材產(chǎn)業(yè)規(guī)模和總量已位居世界首位,但是,整體大而不強(qiáng),石材加工生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量與精度、原料利用率及自動(dòng)化水平等方面還有較大提升空間。開采的石材荒料在鋸解、拋磨后得到石材大板(也稱毛光板)。由于復(fù)雜的地質(zhì)成因,即便是同一塊荒料所出的石材大板,紋理、色彩和輪廓都有變化,而大板存放一般都是打扎疊放,只能看到最表層的大板。想要通過石材大板再加工,獲得具有設(shè)計(jì)感和美感的工程板,只能靠工人師傅粗略規(guī)劃,切割后地面擺放看效果。這樣一來,不但加工結(jié)果不可預(yù)測(cè)、難以滿足客戶的需求,而且加工效率低下、原料浪費(fèi)嚴(yán)重。這個(gè)石材二次加工環(huán)節(jié),無疑成為石材加工產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)。 數(shù)字化是各不相同而又打扎疊放的大板實(shí)現(xiàn)可視的有效辦法。石材大板圖像化在貿(mào)易中已有應(yīng)用,采集圖像的石材掃描儀最初由意大利研發(fā),但是,引進(jìn)的掃描儀效果并不理想,不少產(chǎn)品因?yàn)椤安幌瘛倍素洝榱诉_(dá)到色彩豐富,質(zhì)感真實(shí)的效果,項(xiàng)目組合作研發(fā)CCD傳感器相機(jī),甄選高品質(zhì)鏡頭,研發(fā)高顯指LED線陣光源,精細(xì)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)并自主開發(fā)色彩管理算法,研制出石材行業(yè)用高分辨率掃描儀;再通過控制相機(jī)安裝精度與鏡頭畸變矯正程序保證圖像尺寸精準(zhǔn),版面精確;最后通過板厚測(cè)量、光澤度識(shí)別等裝置及輪廓識(shí)別、缺角標(biāo)注減尺等措施,在圖像文件中嵌入板材厚度、材質(zhì)、強(qiáng)度、光澤度及可用區(qū)域輪廓等數(shù)據(jù),形成內(nèi)容豐富而完整的“數(shù)字大板”。將一片片石材大板掃描進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)以后,工程選料有了素材,石材設(shè)計(jì)師能根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)需求,規(guī)劃出豐富多彩的工程石材。 解決了大板數(shù)字化的問題以后,項(xiàng)目組又著手開發(fā)了智能排版軟件。智能排版軟件充分考慮了規(guī)格、版面、色彩、紋理、出材率等影響因素,也考慮到石材線狀切割的特點(diǎn)具有自動(dòng)處理T型刀縫的功能。在導(dǎo)入數(shù)字大板、工程板碼單以后,智能排版軟件就能通過出材率優(yōu)化算法給出最優(yōu)大板切割方案,并能在每張數(shù)字大板圖像上顯示切割方案,在排版方案圖上顯示出工程板安裝效果。石材設(shè)計(jì)師還可以在排版方案中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行變化、調(diào)整,以達(dá)到滿意的色彩和紋理設(shè)計(jì)效果,而相應(yīng)的最優(yōu)切割方案也隨之自動(dòng)變更。 石材切割方案定好以后就是橋切機(jī)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。項(xiàng)目研發(fā)的智能橋切機(jī)能自動(dòng)讀取大板身份標(biāo)識(shí),自動(dòng)調(diào)取相應(yīng)切割方案,自動(dòng)進(jìn)行圖像坐標(biāo)匹配(Al對(duì)刀),而后開始切割作業(yè),實(shí)現(xiàn)上板、切割、下板過程的全自動(dòng)化。 本項(xiàng)目的開展,使得石材二次加工環(huán)節(jié)的班產(chǎn)能由50-70平米上升到200-220平米,出材率由75%-80%提升到85%-95%,人力由3人降為1人,固廢下降至為原來的1/3。同時(shí),企業(yè)能精確管控技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),預(yù)知真實(shí)裝飾效果,客戶能實(shí)現(xiàn)所見即所得,極大地提升了石材加工企業(yè)的管理服務(wù)水平。 不斷地學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵 說起為什么做這樣一個(gè)項(xiàng)目,崔洪章說,我個(gè)人對(duì)新的技術(shù)手段比較感興趣,自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)強(qiáng)有效的工具和手段,在傳統(tǒng)制造業(yè)中應(yīng)用新的信息技術(shù),能有效解決傳統(tǒng)制造業(yè)中的一些問題。他說,項(xiàng)目也不是一開始就規(guī)劃、計(jì)劃好的,而是逐步深入完善的。2014年剛加入團(tuán)隊(duì)時(shí),我們著手掃描儀的研發(fā)。掃描儀發(fā)布后,2015年我們開始做智能排版軟件。2016年,我們進(jìn)行橋切機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)并逐步迭代升級(jí)。把掃描儀器與橋切機(jī)串聯(lián)起來,形成一個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化解決方案是在2016年才形成的思路。在打算改進(jìn)橋切機(jī)的時(shí)候,公司內(nèi)部都不明白要怎么改進(jìn),而當(dāng)時(shí)剛好有一個(gè)國(guó)際設(shè)備展,老板就帶隊(duì)去參觀學(xué)習(xí),回來以后確定要做智能橋切機(jī)。隨著研究一步一步地深入,我們的眼界不斷地開闊,認(rèn)識(shí)不斷地提升,通過問題的逐個(gè)突破和技術(shù)的累積疊加,才有了今天的項(xiàng)目成果。
圖為云浮科特項(xiàng)目團(tuán)隊(duì) (從左到右:祝家豪、盧旭湛、文智瑩、陳思揚(yáng)、崔洪章、盧榮森、麥文志、陳自標(biāo))。 我們的項(xiàng)目,其實(shí)將已有的先進(jìn)技術(shù)成果,比如相機(jī)、掃描儀、控制系統(tǒng),恰到好處地應(yīng)用,做一個(gè)集成和創(chuàng)新開發(fā),解決了石材產(chǎn)業(yè)中的一些關(guān)鍵技術(shù)問題。我們?cè)诠I(yè)軟件這塊進(jìn)行了一些原始創(chuàng)新,包括色彩管理算法、最佳出材率優(yōu)化算法、AI對(duì)刀等,這些融合了工藝與經(jīng)驗(yàn)的工業(yè)軟件,正是項(xiàng)目的核心與關(guān)鍵。作為傳統(tǒng)裝備企業(yè),軟件開發(fā)難度非常大,有點(diǎn)摸不清方向,感覺難以逾越。崔洪章說,克服這些困難,依靠團(tuán)隊(duì)不斷地學(xué)習(xí)與提升,也依靠恰當(dāng)人才的引進(jìn)。他說,我們團(tuán)隊(duì)就十幾個(gè)人,大多數(shù)都是我們?cè)瓉淼膯T工,只有程序設(shè)計(jì)人員是專門引進(jìn)的,我們引進(jìn)有過類似系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)、有過成熟軟件產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人才,然后在項(xiàng)目中,我們的團(tuán)隊(duì)互相學(xué)習(xí)、深入交流、共同進(jìn)步。程序設(shè)計(jì)人員深入地了解石材加工工藝特點(diǎn)、思路、方法,機(jī)械設(shè)計(jì)人員、工藝技術(shù)人員也不斷地學(xué)習(xí)和掌握新的信息通訊技術(shù),通過團(tuán)隊(duì)成員的成長(zhǎng)與進(jìn)步,通過團(tuán)隊(duì)智慧和力量的凝聚,克服了項(xiàng)目中遇到的諸多難題。 經(jīng)濟(jì)務(wù)實(shí)得到客戶充分肯定 項(xiàng)目的技術(shù)成果已在廣東、福建、貴州、云南、浙江等地多家石材加工企業(yè)應(yīng)用,得到了客戶的極大認(rèn)可與肯定,不少企業(yè)在引進(jìn)一條產(chǎn)線試用以后,馬上又計(jì)劃再引進(jìn)幾條新產(chǎn)線。崔洪章說,客戶這么認(rèn)可,主要是我們比較務(wù)實(shí),我們的軟件、裝備和服務(wù)能充分考慮客戶的實(shí)際需求。我們都是針對(duì)客戶的實(shí)際情況,提出針對(duì)性的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案,而且,我們也會(huì)替客戶長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,做好軟件、設(shè)備的兼容擴(kuò)展性,給客戶未來發(fā)展預(yù)留足夠的擴(kuò)展空間。從目前來看,項(xiàng)目成果非常適合人造石、巖板的加工,一方面是因?yàn)樵媳容^均勻,另一方面是產(chǎn)品品類相對(duì)單一,產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益是最佳的。如果是多樣化的產(chǎn)品,要做到全流程都不需要人為干預(yù),技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn),但是投資會(huì)比較大,而且整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜,系統(tǒng)維護(hù)比較麻煩,整體成本就會(huì)高一些。當(dāng)然,隨著社會(huì)、行業(yè)的發(fā)展,行業(yè)技術(shù)水平的提高、人工成本與員工素質(zhì)的提高,市場(chǎng)的需求會(huì)不斷地變化。
圖為云浮科特橋切機(jī)安裝調(diào)試車間。 在儀器儀表設(shè)備等基礎(chǔ)硬件的選擇上,崔洪章說,我們就遵循一個(gè)原則,能滿足我們對(duì)性能和穩(wěn)定性的要求,不管是國(guó)產(chǎn)的還是國(guó)外的品牌,適用就好。當(dāng)然,在性能滿足需求的情況下,我們首選國(guó)產(chǎn)的,這樣我們的裝備有比較好的性價(jià)比。比如,在我們的解決方案里,我們鼓勵(lì)客戶選用的是我們自己研發(fā)的三軸橋式機(jī)器人,雖然現(xiàn)在倡導(dǎo)使用六軸機(jī)器人,但是六軸機(jī)器人的價(jià)格基本是我們的三軸機(jī)器人的6-7倍價(jià)格,我們也試用了一些其他機(jī)器人,但是,因?yàn)橛玫氖乔度胧较到y(tǒng),實(shí)際使用中不如我們的三軸機(jī)器人方便。 談到未來的發(fā)展,崔洪章神采奕奕,笑容滿面。他說,現(xiàn)在的研發(fā)環(huán)境可以說前所未有的好,我們企業(yè)對(duì)研發(fā)創(chuàng)新是鼎力支持,公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理也是項(xiàng)目主要完成人??偨?jīng)理陳思揚(yáng)是技術(shù)專家,動(dòng)員人力、資金等各項(xiàng)資源,親自抓進(jìn)度和協(xié)調(diào)。廣東省對(duì)科研創(chuàng)新項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持力度也比較大,我們的團(tuán)隊(duì)也在逐步壯大。我們還在把我們的智能解決方案往后續(xù)加工流程上擴(kuò)展,把磨邊、拋光等都包含進(jìn)我們的智能解決方案里來,努力實(shí)現(xiàn)石材加工全流程的自動(dòng)化、智能化。同時(shí),我們也在跟樹根云合作,把我們的設(shè)備都聯(lián)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的更新、升級(jí),我們的傳統(tǒng)設(shè)備,不具備聯(lián)網(wǎng)功能的,我們也在添加新的通信設(shè)備,聯(lián)入我們的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。他說,云浮是山區(qū),但是山區(qū)沒有限制住我們的視野,我們?cè)聘】铺匾恢笔欠叛凼澜?,著眼未來?/span> |
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