与机器人打交道的“数字工匠”

本文转自：福建日报

陈照春瞄准机器人焊接技术领域，开展特种装备智能化研究

与机器人打交道的“数字工匠”

□本报记者 蒋丰蔓

陈照春在练习焊接技术。（受访者供图）

走进福建省特种设备检验研究院五楼的机器人产业应用实验室，记者见到了各式机械设备与机器人，用于机器人焊接技术研究、工业机器人应用研究等。陈照春介绍，这些都是他平时的“工作伙伴”，自己现在的生活就是和各种各样的机器人“打交道”。

如今，全国五一劳动奖章获得者陈照春有多个身份，其中最主要的是福建省特种设备检验研究院（以下简称“省特检院”）新技术开发中心副主任、国家特种机器人产品质量检验检测中心副主任、科创团队负责人，主攻特种设备检验检测技术、特种装备智能化与数字化等方向的科研工作。

当好特种设备安全的“守护者”

去年，陈照春参加全国职工数字化应用技术技能大赛，获得了机器人焊接个人第一名的成绩。他身穿橙色工作服站在领奖台上，让人们记住了他在一线工作的形象。

毕业于北京信息科技大学机械电子工程专业，陈照春并不是焊工出身。一直以来，他从事的都是各类智能制造研究项目。2006年，陈照春加入省特检院，主攻特种设备领域的相关技术研发。

“让特种设备特别安全”是陈照春从事特种设备检验检测行业的初心。特种设备是指国务院批准的特种设备目录确定的对人身和财产安全有较大危险性的设备、设施，包括锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆等。

“特种设备与人们生活息息相关，关系到人们的生命财产安全。作为为这些设备‘保驾护航’的人，我们更需要高标准与严要求。”陈照春说。

近年来，陈照春瞄准了机器人焊接技术技能领域，开展特种装备智能化与数字化研究。

“焊接是设备制造的一项基本工艺。在长期的特种设备检验检测工作中，我们发现部分设备的缺陷来自于焊接环节。为了从源头提高设备安全，我们把研究延伸到焊接上。”陈照春介绍。

开展机器人焊接技术研究以来，陈照春结合特种设备领域工作经验，带领团队开展焊接特种机器人研发应用。

在采访中，记者在实验室看到一个可“伸进”锅炉锅筒里的初代机器人。相比常见的工业机器人，这款专用焊接特种机器人明显拥有了更灵活的“手臂”。

“这是我们针对锅炉使用场景专门设计的。有了机器人，可以解决狭小空间内无法开展焊接的难题。”陈照春的工作，就是教实验室里一台台机器人学会焊接技术。

“机器人不如人这么灵活，它都是根据我们预先设置的参数进行操作，但碰上像锅筒这种有曲面且微小的地方，它们就不知道怎么‘转弯’了。”陈照春介绍，他带领团队开展了《锅炉三维环角柔性焊接特种机器人研发与应用》，这项研究通过结合环角焊机械臂以及基于小空间回转用焊枪等部件及机构设计，成功实现将锅炉等桶装特种设备的内部焊接从人工焊接转化为自动焊接。

搭建科研与一线的“桥梁”

当前，制造产业由“制造”向“智造”升级速度加快，对一线劳动者的数字素养与技能提出了新要求。为此，陈照春一直致力于推动焊接产业数字转型，通过创建工作室、承办机器人相关竞赛等方式培养数字工匠队伍，带动产业工人转型，推动焊接机器人应用。

陈照春打了个比喻，焊接加工对精准度的要求类似于医生操作手术刀的过程。“要焊得很精准的话，我们需要至少控制横轴、纵轴、竖轴、点位、匀速等六个维度的变量，我们焊工师傅的手要练得很精准，但人存在主观性，出现瑕疵和缺陷是难免的。”

“我们在提升焊接机器人智能化水平上还有很长一段路要走。”作为高级工程师、科研带头人，陈照春带领科创团队在特种装备智能化与数字化科研领域长期攻关，但他仍在坚持不断完善自己的知识库，架起科研与一线之间的“桥梁”。

年逾不惑，陈照春选择从实验室走向车间，苦练机器人焊接技能。

“焊接工人很辛苦，无论多热的天气，都要穿着防火焊工服。”陈照春给记者展示自己穿着焊工服被汗水浸透的照片，他感触很深。走进车间，陈照春更加明白了培育现代“数字工匠”的意义。

不同于传统的产业工匠，“数字工匠”是既具有现代工业技术技能水平，又掌握智能化网络化技能、善于融合数字技术改造提升传统产业的复合型技能人才。

“现代工具这么多，但大家也要会用、用好才行。对研发工具的人来说，也必须先要会用工具才能更好地把现实需求融入研发设计。”这是陈照春走出实验室、走向一线的动力。

实现高水平智能化是焊接机器人研发的主攻方向。在实际焊接过程中，焊接条件经常变化，比如加工和装配的误差会造成焊缝位置和尺寸的变化，焊接过程中的受热及散热可能会造成焊道变形或熔透不均。为此，陈照春团队通过开展多项技术研究，探索解决机器人焊接过程中各种不确定性因素导致焊接质量不稳定的问题。

如何让机器人更加智能，在走向车间的过程中，陈照春也有自己的感悟：“我们要让机器人更加聪明，重点在于搭建更完善的知识库，进而通过数字化手段教给机器人。”

“知识库的建立需要经过大量的实验积累和实际检验，通过不断的验证与改进让知识库不断完善。”扑在一线掌握一手资料的过程，被陈照春比喻为“神农尝百草”，“自己要尝试过，才知道是怎么回事”。

“很多人说数字时代人工智能可以取代工人，也有人说工人才是机器人的主人。我认为这两种说法都过于绝对。”在车间里对生产一线工人的辛苦有了更真实的感受之后，陈照春有一个理想的蓝图，伴随机器人技术的不断进步，未来焊工可以过上“在车间里喝着咖啡搞焊接”的日子。

“人机协同，才是我们的‘远大理想’。而这趟征途上的第一步，要由我们主动迈出。”陈照春说。