在工业技术领域,从0到1的原始创新很难,从1到N更需持续的奋斗。宁英杰在20多年实干中,始终秉持创新理念,在研发智慧工厂管理系统和建筑工业化机器人等领域做到了“人无我有”。
在宁英杰的字典里,创新主要基于“反木桶原理”:不仅要把短板补齐,还要让长板更长。
在工业4.0时代,智能制造是必然趋势。只有找到交通建筑领域的“风口”,才能率先打开原始创新之门。
“整体管理系统的智能化构架是首先要突破的创新点,但没有现成的参照范本,只能摸着石头过河,通过不断试错、修订,找到解决问题的方法。”
宁英杰带领公司团队自主研发了数字孪生和物理引擎驱动的精细化智慧工厂系统,集成建筑信息模型(BIM)、数字孪生、物理引擎等技术,研发出针对交通装配式桥梁建设的智慧管理系统。这套智慧工厂管理系统的开发逻辑,围绕质量追溯、安全管理、成本分析三条主线,打通生产过程的每一个环节,最终实现对人机料资源、生产调度、质量品控、试验检测、仓储物流、监控监测、电子档案、产品合格证等的数字化动态管理。
原始创新的另一个战略视野——“机器换人”。同样,在交通建筑工业化领域也没有立马可以照搬的机器人设备,必须“另起炉灶”,根据具体工业应用场景自行开发。目前,宁英杰团队已经针对预制构件生产研发出多款机器人,包括钢筋弯折机器人、焊接机器人、产品质量检测机器人、安全巡检机器人等。
输入程序、设定参数、按下操作键,机器人机械臂自动灵巧转动……在浙江交工新材料公司生产车间内,自主研发的全自动智能焊接机器人正在对一块钢板进行精准焊接,随着耀眼焊花迸射,一个焊接点仅需几秒便可完成。
别看现在实现了高精准度的焊接,要知道在刚开始研发时,宁英杰团队遇到的第一道难题便是“上料位的精准抓取”。由于箍筋形态不规则,一次性放置50根箍筋时,会造成较大累计误差,为了提高抓取精度,团队先后经过5次改版,最终采用双电磁铁+夹爪气缸模式,增强了对形变的容错能力,确保每次的精准抓取。
之后,团队相继攻克了箍筋搭接处的钢筋错位、循环链板上的充气泄气等难题。最终,历经8个月的研发调测,30多次的通宵调试,攻克20多个技术难关,一款能实现精准上料、定位焊接、下料码放的一体化生产流程的全自动智能焊接机器人成功上线了。产品在研制过程中,还实现了多项技术创新,申请了1项发明专利和4项实用型专利。
“全自动智能焊接机器人彻底革新了传统焊接工艺,生产效率相比传统方式提升了三倍以上,极大地缩短了生产周期,提高了生产线的整体效能。”令宁英杰骄傲的是,全自动智能焊接机器人在钢筋上料、焊接、下料过程实现了机器换人,实现了箍筋焊接产品稳定高质量的创新发展。
“未来建设交通强国必须先通过数字化管理,最终实现无人工厂。其中我的主攻方向会在机器人替代人工检测方面。”