科技决定山西未来发展，创新引领三晋转型升级。作为科技创新体系的重要组成部分，重点实验室已成为孕育重大原始创新、助力高质量发展的重要科技力量。近年来，按照省委省政府战略部署，山西围绕传统产业转型升级和战略性新兴产业集群发展，不断加大扶持力度和建设水平，涌现出一批引领前沿、学科交叉、综合集成、国内外有影响的重点实验室，为我省2030年基本实现转型、2035年基本实现现代化目标发挥了有力的支撑作用。

　　为深入实施科教兴省、人才强省、创新驱动发展战略，展现山西发展的新领域、新动能、新优势，本报与省科技厅联合推出“山西省重点实验室巡礼”系列报道。“山西省重点实验室巡礼”将视角对准全省百余家重点实验室，用生动的笔墨、精彩的镜头，多角度、近距离记录实验室建设发展成效，多形式、立体化讲述富有成效的创新案例和鲜为人知的创新故事，多渠道、宽领域展示我省重点实验室近年来取得的丰硕成果。系列报道将努力把对科技创新的礼赞，以有高度、有深度、有温度的方式呈现出来，为奋力推进中国式现代化山西实践作出新的更大贡献。

　　波澜壮举中国造！高铁奔驰、“神舟”飞天、“蛟龙”入海、“嫦娥”探月……我国持续推进科技创新,科技成果密集亮相，让世界一次又一次为之惊叹。这一个个“奇迹”，都彰显着“大国重器”发展的重要性。重载装备制造业的高质量发展是我国由“制造大国”迈向“制造强国”的坚实根基，是我国经济高质量发展的重中之重。重载装备制造企业智能化是振兴制造业、提升中国制造竞争优势的唯一出路。

　　重载装备作业智能化技术与系统山西省重点实验室（以下简称“实验室”）是我省重载装备智能化领域唯一一家重点实验室。实验室围绕“中国制造2025”和“工业4.0”的核心内涵，立足山西装备制造重点领域，实现高端冶金与锻压装备、大型矿用挖掘机及起重机设计自主化、结构轻量化、控制智能化、制造绿色化，支撑与引领我国重载装备作业智能化技术自主创新，加快推动“山西制造”向“山西智造”转变。

　　“实验室以太原科技大学为依托单位，在学校装备领域的传统特色优势基础上，围绕冶金、锻压、起重、轨道交通等重型机械产业发展中面临的工人劳动强度大、安全风险高、生产不稳定以及智能化水平不高等问题，针对重型装备及重大产品生产过程智能化、无人化与少人化技术的迫切需求，结合最新的智能化技术和智能机器人技术而建设。”说起实验室的情况，实验室主任、太原科技大学副校长马立峰侃侃而谈，“实验室通过生产环节工艺优化、先进质量检测、工艺闭环控制、质量管控系统、关键设备间智能物联与协同、工业大数据应用以及机器人应用等关键技术，开发了冶金、锻压、起重等生产线智能检测、控制系统以及大型重载智能天车、重载桁架式机器人和关键生产环节用轻载机器人产品。”

　　同时，实验室紧盯国家重大需求，通过优势资源汇聚、体制机制创新，实现“我国重型机械装备作业过程智能化、结构轻量化、制造绿色化”的目标，聚焦“钢材产品精整过程智能化与机器人化、起重、锻压、轧钢、物流装备智能化、高铁轮轴生产智能化与机器人化”等重大任务，实现人才、学科、科研“三位一体”创新能力的提升。

　　“我们实验室拥有一支老中青相结合、知识结构和年龄结构合理、学术水平高的智能装备与机器人技术研发队伍。”马立峰介绍到，近年来，太原科技大学作为牵头单位承担科技部“智能机器人”重大专项子课题，实验室承担了90余项国家级、省级科研项目；获省、部级以上科技奖励5项，受理、授权发明专利90余件，制定国家标准2项、行业标准1项，发表SCI收录论文80余篇。

　　冶金、锻压、高铁轮轴生产过程大多属于热成形，存在着多种因素可能导致产品质量下降，如温度、压力、合金成分等。在当时，成形后的尺寸精度均无成熟的检测手段。

　　如今，随着机器视觉技术、激光扫描技术等的发展，使得成形后尺寸检测成为可能。“实验室共研发出面向轧制的板形检测技术、面向剪切的精确剪切技术、面向矫直的板材板形检测技术及管棒材直线度检测技术、面向锻压的尺寸精度检测技术、面向轮轴生产的外轮廓尺寸精度检测技术等6种面向不同材质规格材料的检测技术，提高了生产效率、保障产品质量、增强了检测时的安全性。”实验室学术带头人、太原科技大学机械工程学院副院长马立东告诉记者，这6种先进检测技术可以实现对冶金装备的实时监测和预测，帮助企业及时发现设备故障和隐患，减少停机时间和生产线的不稳定性。通过定期检测和维护，可以最大程度地提高冶金装备的可靠性和稳定性。同时，这些先进检测技术可以对生产过程中的关键参数进行准确监测和控制，确保产品达到设计要求，通过实时检测，可以及时发现生产中的质量问题，采取相应措施，避免不合格产品流入市场。

　　“冶金装备的操作环境十分恶劣，存在着高温、高压、有害气体等危险因素。先进检测技术可以实现对装备运行状态的实时监测，及时发现异常情况并采取措施，确保人员和设备的安全。”马立东指出，通过提前预警和故障诊断，可以减少事故发生的概率，提高工作环境的安全性。

　　带钢卷是指各类轧钢企业为了适应不同工业部门工业化生产各类金属或机械产品的需要而生产的一种材料，具有尺寸精度高、表面质量好、便于加工、节省材料等优点。由于带钢卷拆捆带工作环境恶劣，危险性高，工况复杂，专机适应性差，因此钢卷拆捆带问题亟待解决。

　　目前，钢卷拆捆带工作主要由人工拆剪或者采用专机拆剪，人工拆剪劳动强度大且存在拆剪捆带后钢卷弹开伤人的安全隐患，专机由于局限性很难适应各种规格的钢卷生产，兼容性差，维护成本大。面对钢铁行业的重大需求，实验室克服现有技术缺陷，提供一种定位精确、适应性强、安全可靠的带钢卷拆捆带机器人系统。

　　“带钢卷拆捆带机器人系统可以自动寻找钢卷带头并定位，自动检测钢卷表面捆带位置及根数，拆捆后自带的废捆带弯曲回收装置可以将捆带自动卷取并收集到废料斗内。”看着正在演示的机器人，马立东说，实验室研制的这套机器人系统拆捆速度、拆捆准确率、捆带收集等指标完全满足工厂生产需求，为我国钢铁产业产效的提升提供有力支撑。

　　我国是钢铁生产大国，所以钢板表面缺陷检测技术发展就显得尤为重要。热轧钢板由于其恶劣的生产环境，使其受外界干扰程度加大，它的检测及识别的技术要求更高。传统的淬火钢板平直度测量依赖工人手工测量计算，极大地浪费了人力物力。

　　基于机器视觉的检测技术具有非接触、在线实时、速度快、抗干扰能力强等优点，它适应了现代制造业的进步和发展要求。“基于机器视觉的淬火钢板板形检测系统是目前的研究热门，拥有成本低、精度高、安装简单和易于维护等优点。”马立东告诉记者，实验室利用三维视觉检测技术进行钢板的平直度检测，针对点云的去噪、移除离群点和分割等方法样来实现钢板表面点云的精简，开发出板形检测系统。该系统已在山西太钢不锈钢股份有限公司和河北文丰实业集团生产线上推广应用，大大提高了板形平直度测量精度及效率，减少了人力。

　　聚力共奋进，蓄势再出发。实验室聚焦实业、矢志创新，以绿色发展为动力、科技创新为翅膀，正在为传统产业装上“智慧大脑”，为重载装备制造插上“科幻翅膀”。马立峰表示：“今后，实验室将根据习总视察山西时提出的‘六新’要求，以智能化、绿色化作为装备制造业转型升级的双轮引擎，为山西转型发展贡献科大力量。”（实习记者 温若愚）

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