? 半島全媒體記者 付曉曉
中車青島四方機車車輛股份有限公司(以下簡稱:中車四方股份公司)電焊工技師劉建樹獲評山東省首屆“齊魯工匠”,全省共有10人獲此殊榮,劉建樹是青島唯一入選者。雖然是電焊工,但劉建樹卻不拿焊槍,而是用“遙控器”操作機器人作業(yè),完成手工焊接無法企及的電焊復(fù)雜工藝和精度。焊接機器人的編程與操縱十分枯燥,17年間,劉建樹克服了無數(shù)技術(shù)難點,沉浸在編程和數(shù)據(jù)的海洋里,實現(xiàn)了高速動車組轉(zhuǎn)向架部件焊接的自動化,成為“igm機器人編程第一人”。
他是焊接機器人的“導(dǎo)演” 在中車四方股份公司的動車組轉(zhuǎn)向架焊接車間里,嗤嗤響的電焊聲伴著一個個機器人電焊手臂的擺動傳來,仿佛是科幻電影里的場景。劉建樹穿梭在一臺臺機械手臂之間,查看著一個個動車轉(zhuǎn)向架橫梁或側(cè)梁的焊接生產(chǎn)。這里的30多臺機器人是生產(chǎn)的主角,它們背后的“導(dǎo)演”則是劉建樹,指揮機器人完成復(fù)雜焊接工藝的程序,都出自他的手筆。
自1999年參加工作以來,他始終從事生產(chǎn)一線的工作,“剛工作時也干手工焊,這是焊接崗位的技能基礎(chǔ),很快就轉(zhuǎn)到焊接機器人的崗位,學(xué)習(xí)編程和操作。我發(fā)現(xiàn)里面很有樂趣,很適合我的性格。”劉建樹在這個崗位上,一干就是17年,能在這個枯燥崗位上堅守下來的,同批工人里只有他一個。
與手工焊的手持焊槍、全副武裝不同,焊接機器人的操作辛苦在編程上,“想不拿焊槍完成復(fù)雜的電焊工藝,就要付出更多的辛苦,才能用技術(shù)換來質(zhì)量。”劉建樹手里拿的“遙控器”學(xué)名是“示教器”,相當(dāng)于一臺小型電腦,與機器人內(nèi)部軟件相連,焊接機器人的編程和操作,都由它完成。
在缺少相關(guān)技術(shù)文件的情況下,劉建樹自學(xué)成才,獨立開發(fā)了三十余種大部件近200套自動焊程序,解決了眾多國內(nèi)外編程專家都頭疼甚至難以解決的難題,被公認(rèn)為“igm機器人編程第一人”。在2015年和2017年,先后被聘任為中車四方股份公司技能專家和中國中車技能專家。
操縱機器人效率提升4倍 “焊接機器人的編程,需要操縱它干一遍活,并把所有的操縱數(shù)據(jù)形成程序,并做優(yōu)化調(diào)整,之后機器人就能獨立工作了。”劉建樹這樣解釋焊接機器人的原理,在工件的每一個焊接點上,他將所需的焊槍角度、焊接參數(shù)和軌跡、只能修正參數(shù)等操作流程輸入電腦,焊接機器人把活干一遍就能記住,“每次編程后,還要做小批量的工件焊接測試,來優(yōu)化編程,剛干時要測試十多個,現(xiàn)在熟悉了,測試一兩個工件就足夠。”
劉建樹說,他把焊接機器人的工作過程劃分為一個個布點,每個布點上包含大量焊接程序數(shù)據(jù),在動車組的轉(zhuǎn)向架上,這樣的布點有7000多個,其工作量和嚴(yán)謹(jǐn)程度可想而知,而編程的過程,相當(dāng)于劉建樹手把手教機器人干一次工件焊接。
劉建樹首創(chuàng)的“多層多道錯層一次性堆焊”機器人編程方式,解決了轉(zhuǎn)向架橫梁組成堆焊層數(shù)多、人工焊接成型差、機器人定位難的難題,“堆焊要求部件之間要焊接很多道、很多層,來確保轉(zhuǎn)向架橫梁安全穩(wěn)定,但手工焊每焊一層或一道,就要清理一次焊面,速度慢、精度差。”劉建樹表示,通過機器人編程,縱橫交錯的焊接面改成機器人去做,每一條焊縫都精確無比,相對位置也都永遠(yuǎn)固定,而且焊接過程中不用停頓。首次實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架橫梁組成焊接的自動化,使焊接時間由原先人工的3至4個班次約30個小時,縮短到了6個小時左右,效率提升了近4倍,節(jié)省的人力和物力成本更是一個龐大的數(shù)字。
重新編程改進(jìn)焊接生產(chǎn)線 中車四方股份公司擁有國內(nèi)首條動車組自動焊接柔性生產(chǎn)線,在程序開發(fā)過程中,側(cè)梁內(nèi)腔狹小的空間里,卻有走向復(fù)雜的焊縫軌跡,機器人程序始終無法準(zhǔn)確定位,側(cè)梁定位臂和橫梁焊接成形差,超聲波探傷發(fā)現(xiàn)的缺陷過多。廠家的編程專家在報廢了4根側(cè)梁后依然難解決問題,嚴(yán)重影響了柔性生產(chǎn)線正常使用。
擁有豐富經(jīng)驗的電焊技師劉建樹臨危受命重新編程,“空間狹小,寬度只有10厘米,是半盲焊,很多焊縫看不見,操作機械手臂來控制焊槍,焊接編程難度非常大。”但憑借豐富的焊接機器人操作經(jīng)驗,劉建樹一點點摸索焊縫的每一個拐彎,太快了造成位置偏差,太慢了焊縫不合格。他把每一個焊縫軌跡細(xì)分成更多焊接點,用了8天的時間加班加點,實現(xiàn)了狹小空間內(nèi)機器人焊槍快速變換角度的高難度編程,這讓外國專家都贊嘆不已。“主要是理論和實際操作的結(jié)合,編程的時候滿腦子都是焊接數(shù)據(jù)和軌跡,在我的操作下,機械手臂比人手還靈活,那種感覺特別讓人著迷。”劉建樹說,轉(zhuǎn)向架側(cè)梁早就實現(xiàn)了自動化焊接,質(zhì)量檢測合格率100%,橫梁焊接也從人工焊接實現(xiàn)了自動化焊接,超聲波探傷檢測的缺陷率,從5%下降到了0.3%。
全靠自學(xué)成為編程專家 很多人難以想象,能破解外國專家都難以攻克的難題,讓機器人的操作如臂使指,劉建樹最初卻只有中專學(xué)歷,所有的技術(shù)全靠自學(xué),一邊查字典一邊學(xué)習(xí)國外文獻(xiàn)資料,最終實現(xiàn)了自我突破。在機器人編程方面名聲在外,劉建樹也成了業(yè)內(nèi)名人,但在他看來,他的成長離不開高鐵這項事業(yè)。“如同高鐵的發(fā)展一樣,首先是公司給我創(chuàng)造了發(fā)展的平臺,同時在機器人編程開發(fā)應(yīng)用方面給予了我極大的信任和支持。”劉建樹說,從2010年起,機器人承擔(dān)了轉(zhuǎn)向架各大部件主體焊縫80%以上的焊接,所以這是一個四兩撥千斤的崗位。
因為焊接機器人崗位枯燥,劉建樹對技術(shù)傳幫帶下了更多苦功,目前他的三個徒弟,已經(jīng)能夠獨立完成部分編程工作,“干編程必須要熬得住,全身心的撲在工作上,只有積累多年的經(jīng)驗,才能獲得那種靈光一現(xiàn)的編程靈感。”劉建樹的專注為他贏得了榮譽,2015年他被評為青島市勞動模范,還榮獲火車頭獎?wù)拢鳛楹诵某蓡T參與的科技創(chuàng)新項目《高速列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架柔性焊接制造技術(shù)》,于2016年獲得中國中車科學(xué)技術(shù)一等獎。
山東評出首屆“齊魯工匠” 4月17日,由山東省總工會評選的首屆“齊魯工匠”選樹活動結(jié)束,共有來自各行各業(yè)的10名人選獲評“齊魯工匠”。此外,還從中產(chǎn)生了19名“齊魯工匠”提名獎。這29人行業(yè)涵蓋裝備制造、機械電機、電力電氣、化工輕工、采礦冶金、傳統(tǒng)手工藝等多個行業(yè)領(lǐng)域。
在首批10名“齊魯工匠”人選中,既有新一代知識型工人專家“高鐵igm機器人編程第一人”,也有比儀器更精準(zhǔn)、產(chǎn)品合格率100%的軍工行業(yè)“摸布”專家;既有從業(yè)40余年屢獲國內(nèi)國際獎項的山東園林陶瓷首創(chuàng)人,也有電力行業(yè)創(chuàng)新標(biāo)桿和“電網(wǎng)神探”。
據(jù)了解,獲評“齊魯工匠”的10人都將獲得由山東省總工會頒發(fā)的“齊魯工匠”證書和獎金。對符合條件的,還會同時授予山東省富民興魯勞動獎?wù)隆慕衲昶穑磕辍拔逡弧眹H勞動節(jié)前將開展一次“齊魯工匠”選樹宣傳活動。
山東省總工會發(fā)布的消息稱,此次評選中,基層一線職工占比高,人選全部工作在一線崗位。其次,獲獎人專業(yè)技術(shù)水平高,有高級技師(工程師)等級的19人,占總數(shù)的65.5%。獲省部級以上榮譽的26人,占總數(shù)的89.7%,不乏有全國技術(shù)能手、國務(wù)院特殊津貼、全國勞模等高層次榮譽獲得者。另外,人選中有女性職工3人,農(nóng)民工5人。
[編輯: 李敏娜]