九大智能模块协同  毫米级精度闭环  全流程数字孪生

中铁十二局钢拱架全自动生产线树立“智”造新标杆

山西工人报全媒体记者 米俊茹 报道：近日，中铁十二局二公司联合中科院、太原科技大学自主研制的铁航钢拱架全自动生产线正式落地。该生产线以“九大智能模块协同”“毫米级精度闭环”“全流程数字孪生”三大技术内核为支撑，重塑钢拱架制造模式，实现了从传统“制造”到高效“智造”的升级，成为工程装备制造领域的全新标杆。

向“新”而行，以“数”赋能。近年来，该公司的铁航研发团队聚焦施工现场钢拱架的智能生产，着力解决传统“制造端”效率低下的问题，通过钢拱架全自动生产线激活企业高质量发展的新引擎。

钢拱架是一种由型钢制成的拱形结构，因其高强度、高刚度和良好的适应性，被广泛应用于隧道、桥梁、煤矿及地下工程等领域，主要用于初期支护、控制围岩变形、固定隧道形状、拱桥施工以及跨越复杂地形等。然而，传统钢拱架生产主要依赖人工操作和半自动化设备，存在生产效率低、质量不稳定、成本高、安全性差、适应性差等诸多弊端。

据悉，铁航团队研发生产线深度融合智能数控、多机协同与柔性成型技术，实现了从原材料工字钢到成品钢拱架的全流程无人化作业。拱架生产效率突破每小时10段，产品合格率高达99%，技术性能达到国内领先水平。

该生产线通过上料、齐头、续焊、冷弯、切割、变位、焊接、下料、激光切割九大流程，实现了多机协同焊接作业，重写作业模式，完成了从原材料到成品的全流程自动化、智能化、批量化生产。

生产线采用三维视觉无序抓取系统，利用双机械行架进行上料作业。其搭载的正负0.2毫米高帧率3D视觉定位技术如同“眼睛”，仅需0.5秒即可完成多规格工字钢的姿态解析与电磁吸附抓取，攻克了型材无序上料的难题，响应速度领先行业两倍。

生产线采用“液压翻转+电动平移+气动夹持”三轴协同技术，可实现多角度、多规格钢拱架的精准转运，输送精度达到0.5度，稳定性远超传统工装。

生产线配备3D视觉相机，仅需1.5秒即可完成端面扫描建模。两台抓取机器人将挡板精准放置在拱架端头，4台焊接机器人正反面同步作业，焊缝定位精度达到0.03毫米，节拍时间缩短至每件5分钟。作业中，12千瓦高能激光切割单元与等离子机器人协同作业，断面垂直度控制在0.05度以内，材料利用率提升30%，实现了割孔、切断、成型的“一键闭环”。

铁航智能数控生产线投产后带来了显著效益：单班作业人员从6至8人锐减至1至2人，昼夜无休运转，人工成本降低80%；可兼容数十种碳钢型材，定制化生产多种弧长与半径的钢拱架，满足复杂隧道工程的需求。同时，通过智能物流中枢实时追踪物料位置，激光引导切割与焊接机器人无缝联动，废品率趋近于零。

责编：邢雁