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本報記者 羅曉燕

想象一下，上百臺焊接機器人在超大型結(jié)構(gòu)件上有條不紊地進行作業(yè)，并能根據(jù)實際情況自主完成焊接任務(wù)。這樣的工業(yè)焊接場景在不久的將來有望成為現(xiàn)實。

作為國家級專精特新重點“小巨人”企業(yè)的北京博清科技有限公司（以下簡稱“博清科技”），近日正式發(fā)布工業(yè)級焊接大模型，通過人工智能技術(shù)深度賦能傳統(tǒng)制造業(yè)，為焊接機器人打造“超級大腦”，賦予機器人全流程自主決策能力，破解焊接工藝效率低、成本高、過度依賴人工經(jīng)驗等長期制約行業(yè)發(fā)展的難題，邁上智能焊接技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域新臺階。

焊接機器人有了“智能大腦”

“該大模型基于博清科技自主構(gòu)建的百萬級焊接知識圖譜與千萬級元數(shù)據(jù)訓(xùn)練體系打造，是目前公開已知全球規(guī)模較大的焊接專業(yè)知識庫。”博清科技董事長馮消冰接受本報記者采訪時表示，通過融合海量焊接理論、工藝參數(shù)及機器人實操數(shù)據(jù)，系統(tǒng)構(gòu)建起包含多層多道布道方案推薦、焊接工藝規(guī)程（WPS）智能生成、質(zhì)量實時預(yù)判等核心功能的智能決策體系。

“經(jīng)工業(yè)現(xiàn)場驗證，該大模型可將傳統(tǒng)焊接工藝開發(fā)周期縮短約60%，綜合成本降低40%以上。”馮消冰告訴記者。

記者了解到，這項技術(shù)突破的核心在于實現(xiàn)了全流程自主決策，系統(tǒng)通過構(gòu)建焊接智能體（Agent）工作流，可實時采集電流電壓、熔池形態(tài)等13類作業(yè)參數(shù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法進行動態(tài)分析。該模型依托博清科技多年積累的工業(yè)級真實焊接數(shù)據(jù)訓(xùn)練，構(gòu)建起獨特的技術(shù)壁壘。

“除了傳統(tǒng)焊接工藝的電流、電壓數(shù)據(jù)，還包括機器人操作焊槍的擺動幅度、在焊縫左右停留時間、焊接速度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的投喂使得‘大模型更懂得機器人’。”博清科技首席業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)官韓滕躍告訴記者，同時依靠企業(yè)自研的視覺傳感器自動采集、輸入焊接環(huán)境信息，大模型能實時感知焊接狀態(tài)，并根據(jù)情況自主決策。

“當(dāng)檢測到焊縫成形偏差時，系統(tǒng)能在50毫秒內(nèi)自主調(diào)取工藝參數(shù)并下發(fā)控制指令，較人工響應(yīng)速度提升千倍以上，顯著提升焊接質(zhì)量穩(wěn)定性?！表n滕躍說。

據(jù)介紹，博清科技已建立覆蓋碳鋼、不銹鋼、鈦合金等95%以上大類金屬材料的焊接參數(shù)庫，累計采集焊接作業(yè)數(shù)據(jù)超3000萬組，形成涵蓋焊槍姿態(tài)、運動軌跡等28個維度的質(zhì)量評價體系。目前該技術(shù)已在船舶制造、油氣化工、海洋工程等高端裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

既能“入?！币材堋吧咸臁?/strong>

以自動化焊接代替高危艱苦的傳統(tǒng)人工作業(yè)，博清科技自2017年成立以來，將“中國焊接第一人”、中國科學(xué)院院士潘際鑾20多年的技術(shù)成果進行轉(zhuǎn)化，研發(fā)出世界首創(chuàng)、中國原創(chuàng)的無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機器人，填補了國際焊接自動化領(lǐng)域的空白。

除了無軌導(dǎo)全位置爬行焊接機器人外，博清科技還研發(fā)出了建筑鋼構(gòu)爬壁焊接機器人、管道焊接機器人等多個系列產(chǎn)品，覆蓋“上天入?！钡娜珗鼍埃V泛應(yīng)用在油氣化工、船舶制造、核電工程、能源電力、軌道交通、海洋工程等六大領(lǐng)域。

基于對焊接機器人智能化程度的深入研究，馮消冰認(rèn)為其技術(shù)發(fā)展可分為六個等級：L0級（手工焊接）、L1級（編程示教）、L2級（自動焊接）、L3級（有條件智能焊接）、L4級（高度智能焊接）和L5級（完全智能焊接）。

其中，在L1級，機器人完全按照預(yù)編程運行，對工件加工精度、裝夾精度和焊接位置要求高，目前在行業(yè)內(nèi)普及率很高。隨著技術(shù)的進步，在L2級，機器人具備焊縫跟蹤功能，具備焊接工藝庫并可自動調(diào)取，可全位置焊接，可遠程控制。馮消冰透露，當(dāng)前博清科技的焊接機器人已經(jīng)處于L3級水平，在這一階段，機器人有一定的自主決策，對工件加工精度、焊接過程通過多視覺傳感器反饋，實現(xiàn)多層多道自動排道，自動規(guī)劃焊接軌跡，自動調(diào)整焊接工藝，實現(xiàn)自適應(yīng)焊接。博清科技將通過2-3年技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)L4級，即基于焊接大模型的自主決策焊接，對工件加工精度、裝夾精度要求極低，基于多模態(tài)融合，自主學(xué)習(xí)焊接優(yōu)化策略，實現(xiàn)多機器人智能互聯(lián)作業(yè)。

“目前我們已經(jīng)發(fā)布了國內(nèi)首個焊接大模型，并研發(fā)出對標(biāo)國外領(lǐng)先水平的焊接在線質(zhì)量分析和決策軟件產(chǎn)品?！瘪T消冰告訴記者，要達到L4級則需要把二者打通，真正實現(xiàn)具身智能在工業(yè)焊接場景的落地應(yīng)用。

“隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，最終焊接機器人將達到L5級，即完全智能焊接，對工件加工精度、裝夾精度無要求?！瘪T消冰希望，未來博清科技能真正實現(xiàn)“讓智能特種機器人觸達每個危險角落，無人則安，樂享制造”的使命，成為中國智造的一張創(chuàng)新名片。

(受訪者供圖)