2020年，中國(guó)原鋁產(chǎn)量將占全球原鋁總產(chǎn)量的56.79%。 經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)建設(shè)，我國(guó)原鋁產(chǎn)值不僅位居世界第一，而且近年來(lái)已占世界原鋁總產(chǎn)量的50%。 鋁工業(yè)建設(shè)成果有力支撐了建筑、汽車(chē)、航空等行業(yè)發(fā)展。 除了產(chǎn)能擴(kuò)張外，我國(guó)鋁工業(yè)技術(shù)逐步先進(jìn)，各種節(jié)能降耗技術(shù)得到應(yīng)用，交流綜合能耗達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

然而，原鋁生產(chǎn)過(guò)程中，工藝流程復(fù)雜，不可避免地帶來(lái)低溫、粉塵、噪音等惡劣工作環(huán)境等問(wèn)題。 與此同時(shí)，以鋁為代表的有色金屬行業(yè)普遍面臨較大的環(huán)保和勞動(dòng)力短缺壓力。

在冶金工業(yè)中，電解是一條重要的技術(shù)路線(xiàn)，在鋁工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 電解過(guò)程中用作陽(yáng)極的碳?jí)K主要由石油焦和瀝青制成，整體質(zhì)量接近1噸。 在煅燒過(guò)程中，1000度以上的低溫煅燒會(huì)造成碳電極的不規(guī)則變形，導(dǎo)致更多的雜質(zhì)凝結(jié)在表面，形成不均勻的團(tuán)聚體。 由于結(jié)塊玉堅(jiān)硬且凹凸不平，加之碳電極本身也變形，傳統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法統(tǒng)一去除非標(biāo)碳電極，原鋁廠(chǎng)家一般只能采用手工方法去除。

一名工人通常需要10至30分鐘才能完成碳電極的拆除，而低溫環(huán)境和粉塵對(duì)碳電極拆除工人的健康有著不可預(yù)測(cè)的潛在影響。

人工清掃工作一般需要在夜間進(jìn)行，這樣既不影響夜間生產(chǎn)，也減少清掃過(guò)程中粉塵對(duì)周?chē)h(huán)境造成的危害。 經(jīng)過(guò)一夜的工作，清潔工的四肢會(huì)滲入紅色碳粉，就連口罩也會(huì)被染成黑色。 此前，某工廠(chǎng)碳電極在清洗過(guò)程中不慎傾倒，1噸重的碳?jí)K砸中清洗工人，引發(fā)安全事故……

沃特曼聯(lián)合創(chuàng)始人陳宏先生是冶金行業(yè)領(lǐng)域的資深專(zhuān)家。 擁有20多年冶金自動(dòng)化行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，多年來(lái)深入了解鋁行業(yè)碳電極去除的實(shí)際痛點(diǎn)。 沃特曼創(chuàng)始人、原騰訊無(wú)人駕駛團(tuán)隊(duì)技術(shù)總監(jiān)陳任博士了解到問(wèn)題后，與陳宏先生一起帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)線(xiàn)，進(jìn)行深入檢查和解決與多家國(guó)外鋁業(yè)公司連續(xù)考察。 精心制作的。

經(jīng)過(guò)與四川某鋁行業(yè)龍頭企業(yè)幾個(gè)月的督導(dǎo)和現(xiàn)場(chǎng)工藝分析，沃特曼團(tuán)隊(duì)與鋁集團(tuán)確定了碳電極去除機(jī)器人研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)目標(biāo)：

3 分鐘內(nèi)受控去除單個(gè)碳電極

碳電極去除保持連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)裝配線(xiàn)全無(wú)人智能作業(yè)

機(jī)器人可靈活適應(yīng)、智能去除各種尺寸、型號(hào)的碳電極

每月累計(jì)停機(jī)維護(hù)時(shí)間12小時(shí)以?xún)?nèi)

配備無(wú)人手動(dòng)集塵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)塵車(chē)間

陳任博士憑借在人工智能和無(wú)人駕駛領(lǐng)域頂尖技術(shù)專(zhuān)家的深厚積累，帶領(lǐng)沃特曼團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)縝密的現(xiàn)場(chǎng)考察、理論驗(yàn)證和算法，確定了碳電極去除核心困境的解決方案創(chuàng)新。 技術(shù)框架和路線(xiàn)框架將于2019年啟動(dòng)碳電極去除機(jī)器人的研發(fā)。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，沃特曼技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用3D視覺(jué)定位、智能動(dòng)態(tài)識(shí)別、多源傳感器融合、智能力控制算法和實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃。 。

碳電極底部的孔槽（炭碗）是清潔的重要難點(diǎn)之一。 除了遍布在直徑十厘米左右的內(nèi)圓孔槽內(nèi)的結(jié)塊外，還有6個(gè)圓形碳碗滑槽。 該區(qū)域的機(jī)械去除對(duì)刀具的著落點(diǎn)和磨削角度都有極高的精度要求。 實(shí)際偏差不得超過(guò)1°，否則刀具在去除過(guò)程中會(huì)造成碳電極硬質(zhì)合金的損壞。

負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的工程師經(jīng)過(guò)4個(gè)月的多方嘗試，確定了3D點(diǎn)云的實(shí)時(shí)定位和分析方案，使工具的精度提高了8倍。 通過(guò)應(yīng)用深度學(xué)習(xí)方法分析點(diǎn)云和圖像，提取目標(biāo)表面毛刺、裂紋等異常信息，3D智能清潔打磨機(jī)器人可將角度偏差控制在0.5度左右，打磨偏差控制在1mm以?xún)?nèi)，高效、準(zhǔn)確地完成清除任務(wù)。

此外，力控算法機(jī)器精度控制、多源傳感器融合、復(fù)雜末端執(zhí)行結(jié)構(gòu)、不規(guī)則變形智能匹配、耐高溫、抗煙霧干擾等近百項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)都處于相對(duì)困難的環(huán)境中。 。 沃特曼的工程師完美地解決了每一個(gè)問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)近30次軟硬件系統(tǒng)迭代升級(jí)，3D智能清洗研磨機(jī)器人在國(guó)內(nèi)首次實(shí)??現(xiàn)了非標(biāo)形狀碳電極的實(shí)時(shí)特征匹配、實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃、智能清洗研磨。世界。 操作。 同時(shí)，考慮到清除現(xiàn)場(chǎng)的低溫、粉塵環(huán)境對(duì)硬件穩(wěn)定性和復(fù)雜場(chǎng)景適應(yīng)性要求較高，碳電極清除機(jī)器人還配備了實(shí)時(shí)集塵系統(tǒng)、高溫保護(hù)、安全保障等。防護(hù)系統(tǒng)、智能預(yù)警系統(tǒng)等附加設(shè)備和功能保證機(jī)器人能夠應(yīng)對(duì)清潔現(xiàn)場(chǎng)惡劣的工作環(huán)境，降低相關(guān)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。

在2020全球鋁周行業(yè)年會(huì)上，沃特曼受邀在會(huì)場(chǎng)預(yù)發(fā)布并演示了3D智能清潔打磨機(jī)器人，引起了會(huì)場(chǎng)鋁行業(yè)資深人士和專(zhuān)家的高度認(rèn)可和積極響應(yīng)。 發(fā)布會(huì)結(jié)束后一個(gè)月內(nèi)，沃特曼就收到了30多家國(guó)內(nèi)外企業(yè)的深度意向訂單。

目前，某全球知名鋁業(yè)集團(tuán)采購(gòu)3D智能清洗打磨機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人化的碳電極去除。 1噸碳電極清洗時(shí)間由20多分鐘縮短至3分鐘以?xún)?nèi)，平均清洗時(shí)間為2分30秒。

總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前版本的3D智能碳電極去除機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了以下技術(shù)目標(biāo)：

平均2分30秒完成單個(gè)碳電極的去除，電極去除效率提高6~10倍

執(zhí)行精度1mm，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)精度0.1mm/s，偏轉(zhuǎn)偏差大于0.5°

碳電極碳化物不流失

IP67防護(hù)等級(jí)，可在-10°C-55°C正常工作

配備實(shí)時(shí)收塵系統(tǒng)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人化、無(wú)塵車(chē)間

目前最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間已突破1000小時(shí)

3D智能碳電極去除機(jī)器人

經(jīng)過(guò)兩年多的研發(fā)和打磨，沃特曼終于針對(duì)鋁行業(yè)常見(jiàn)的核心痛點(diǎn)碳電極去除提供了有效的解決方案，真正實(shí)現(xiàn)了打磨車(chē)間的無(wú)人化、無(wú)塵化。 除了清潔效率和質(zhì)量大幅提升外，煙塵污染也大幅減少，將工人徹底從這種復(fù)雜、惡劣、純體力、高風(fēng)險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)。

在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，碳電極的去除只是眾多痛點(diǎn)中的冰山一角。 鋼鐵冶金、有色金屬、采礦等原材料行業(yè)工業(yè)流程嚴(yán)格，作業(yè)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，存在高溫、粉塵、噪聲等不利環(huán)境誘因。 對(duì)人體的影響似乎很難直接驗(yàn)證。 就業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，重工業(yè)企業(yè)出現(xiàn)用工缺口等問(wèn)題。

針對(duì)原材料行業(yè)領(lǐng)域的諸多痛點(diǎn)，沃特曼還研發(fā)了智能冶金除渣機(jī)器人、高溫?zé)掍撊萜鲀?nèi)襯侵蝕智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、全智能無(wú)人起重機(jī)等人工智能解決方案和產(chǎn)品。行業(yè)通用，旨在解決重工業(yè)領(lǐng)域的各種實(shí)際痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)惡劣工作環(huán)境下機(jī)器替代危險(xiǎn)、繁重的工作。

全智能無(wú)人起重機(jī)

爐襯檢查

經(jīng)過(guò)近三年的產(chǎn)品研發(fā)和行業(yè)積累，沃特曼多款產(chǎn)品在多個(gè)行業(yè)創(chuàng)造了全球首創(chuàng)的機(jī)器人模型，并在多家年產(chǎn)值千億的小型企業(yè)得到應(yīng)用。 寶武集團(tuán)、中國(guó)鋁業(yè)、國(guó)家電投、金川集團(tuán)、首鋼集團(tuán)、河鋼集團(tuán)等世界500強(qiáng)企業(yè)，以及華菱集團(tuán)、攀鋼集團(tuán)、信發(fā)集團(tuán)、東方希望等國(guó)內(nèi)多家世界500強(qiáng)企業(yè)，冶金控制集團(tuán)、太重集團(tuán)等多家重點(diǎn)骨干工業(yè)企業(yè)是沃特曼智能戰(zhàn)略合作客戶(hù)。

在與客戶(hù)的合作與溝通中，沃特曼技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)行業(yè)和工藝的理解得到了客戶(hù)的廣泛好評(píng)。 同時(shí)，從成本回收的角度來(lái)看，新解決方案的應(yīng)用也為沃特曼的客戶(hù)帶來(lái)了實(shí)際的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 在工業(yè)智能化革命浪潮下，智能制造解決方案的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值將更加明顯。

作為行業(yè)領(lǐng)先的高新技術(shù)企業(yè)，沃特曼將推動(dòng)人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，解決各類(lèi)行業(yè)痛點(diǎn)，幫助工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效清潔生產(chǎn)，完成降本增效的企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型效率。

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