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国家特种机器人质检中心建设侧记

发布日期:2018-12-28    来源:普渡压缩机

2018年3月初,原质检总局正式批复筹建“国家特种机器人产品质量监督检验中心(福建)”(以下简称国家特种机器人质检中心)。3月15日,该中心正式启动内外装修与实验室建设工作。5月9日,该中心的机器人技术培训推广中心完成装修建设与软硬件安装调试工作。7月23日,该中心紫外老化、盐雾、电池检测、高低温首批4间实验室完成主要设备安装,初步具备检验检测能力。9月10日,国内目前精度最高的精密减速机和伺服电机检测实验室启动安装调试。10月12日,特种机器人深水实验舱完成安装调试。11月20日,国内首家“库卡(机器人)学院”获得德国库卡官方认证,为泉州地区组织机器人技能大赛获得地方政府的高度认可……

福建省市场监管局党组成员、总工程师张元榕要求,要按照“面向未来、创新引领、国内领先、国际一流”的标准建成国家特种机器人质检中心,有力带动福建省相关产业升级。也正是在他的推动下,原定在泉州市筹建的省级特种机器人质检中心“升级”为国内首家、也是目前唯一的国家特种机器人质检中心。2018年,福建省特种设备检验研究院(以下简称福建省特检院)筹建国家特种机器人质检中心从“一纸蓝图”到“四大板块、多个平台”初具规模,其建设速度和质量令同行瞩目。在从谋划到目标实现不到3年的时间里,项目共计投资2.1亿元,国内一流的特种机器人公共检测平台、标准制修订平台、技术培训平台、产业研发和推广平台全面落地,实现了平台、项目、能力、业务的突破。


特种机器人是除工业机器人和家庭服务机器人之外的专业服务机器人,是在非制造领域替代人在危险、恶劣环境下作业的智能机器人。作为高新技术的集大成者,特种机器人被广泛应用于石化、电力、军工、农业、林业、矿业等各个行业,并在事故救援与处理、消防、安防、康复、特种设备监测与检测等领域有着广泛的应用空间。

国际机器人联合会(IFR)预测,特种机器人正处在爆发式增长期,发展空间远超工业机器人,是典型的战略新兴产业。但因为是科技前沿产业,质量检验滞后,技术标准缺失,国内此前没有特种机器人专业检验机构,对行业健康发展形成严重制约。为填补国内特种机器人的检验空白,促进和规范产业发展,加快标准和质量提升工作,福建省特检院迎难而上,在没有现成经验可以借鉴的情况下,立志开展国家特种机器人质检中心建设,迅速从“无”到“有”取得成效。

福建省特检院党委书记、院长曾钦达说:“特种机器人应用广泛、发展潜力巨大,随着国家供给侧结构性改革、产业转型升级的不断推进,企业对特种机器人产品质量检测、科研、标准化与机器人操作人员培训等需求越来越迫切,总局批筹我院建设国家特种机器人质检中心,正好弥补了我国在特种机器人检测、培训等方面空白。”

国家特种机器人质检中心的筹建和运行,对福建省乃至我国特种机器人产业以更加主动的姿态参与国际同行业的竞争具有重要意义,并有力推动福建特种设备安全监管的智能化。正是看到了这一点,作为国内长期从事特种设备检验和标准化工作的专业机构,福建省特检院大胆地迈出了“着眼未来、转型升级”的重要一步。


2018年6月7日,经国家标准委批准,福建省特检院作为第一起草单位组织起草的《特种机器人 分类、符号、标志》(标准号:GB/T36321-2018)和参与起草的《特种机器人 术语》(标准号:GB/T 36239-2018)正式发布,并将于2019年1月1日起正式实施。

从立项到发布,历时3年,中国特种机器人标准化工作迈出了重要的第一步。

这两项标准是特种机器人领域的基础性技术标准,是中国特种机器人发展史的里程碑,内容涵盖了特种机器人术语与定义、分类、符号以及产品型号编码规则,对政策制定、科学研究、企业生产和市场规范都具有极其重大的影响。

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福建省特检院从全国特种作业机器人标准化工作组(SAC/SWG13)成立之初,就作为秘书处承担单位。全国特种作业机器人标准化工作组成立于2015年1月,直属国家标准化技术委员会,是我国在特种作业机器人领域内从事标准化工作的全国性标准化技术组织,主要负责特种作业机器人领域国家标准制修订工作。全国特种作业机器人标准化工作组从特种机器人生产单位、经营单位、使用单位和公共利益方征集委员,已经汇集科研院校17名、企业9名、政府及检验检测机构7名专家,系统地开展特种机器人标准研究,参与国际研讨,权威性可见一斑。

作为全国特种作业机器人标准化工作组秘书处承担单位之初,针对特种机器人标准严重缺乏的实际,福建省特检院创新工作方法,深入调研,引导、帮助和培育企业、科研机构向国家机器人标准化工作组申报标准立项。牵头制定发布特种机器人国家标准1项,累计参与制定国家标准4项,推动申报国家标准30余项。2018年国家特种机器人质检中心牵头申报国家标准1个,参与申报国家标准3个,成功牵头申报立项两项地方标准。特别是《康复训练机器人通用技术条件》《地面废墟搜救机器人通用技术条件》两项国家标准获批立项。

2017年11月,曾钦达参加上海“中国国际特种机器人技术及应用高峰论坛”,并作为论坛主席作了关于特种机器人检测项目与实验室建设方面的主旨演讲,为进一步推进特种机器人技术及应用发挥了积极作用。


为了满足公益项目“特种设备移动应急救援指挥系统”二期建设“前端数据装备”的研发需要,时任福建省特检院党委书记、院长的张元榕提出,要瞄准科技前沿,研发“移动巡检机器人”。今天看来,这一要求已成为建设国家特种机器人质检中心的“缘起”。2011年,福建省特检院开始组建队伍、开展科研,特种机器人的科研、标准、质检中心等得到原质检总局、原福建省质监局和泉州市政府的大力支持。2015年,国家标准委批准成立特种作业机器人标准化工作组,2017年7月原福建省质监局批筹建设特种作业机器人省质检中心,2018年3月原质检总局批筹建设特种作业机器人国家质检中心,一步一个脚印,一个重量级的“科技服务平台”逐步落地。

“瞄准了特种机器人是国内、国际产业前沿,我们就着手干了。干着干着,我们就干出了方向和规模。”曾钦达回忆起2010年初开始的机器人相关关键技术的研发工作时仍然记忆犹新。当时,国内没有成熟整机、配件生产企业、专业科研机构,福建省特检院技术骨干一边学习一边储备。

2018年,凭借国家特种机器人质检中心带来的新优势,福建省特检院以第一名成绩获评省“机器人综合应用服务型制造公共服务平台”,为福建省特检院开拓机器人相关业务提供了新的着力点。同时,国家特种机器人质检中心还成功申报“福建省数字化装备与柔性制造创新中心”和“福建省机器人基础部件和系统集成创新中心”,此类的中心福建省仅8家。目前,福建省特检院还积极推动申报“福建省服务机器人创新中心”。

筹建过程中,国家特种机器人质检中心按照国家中心的标准及“国际一流”的目标,以先进的理念优化配置实验室资源,科学合理地配置试验场地、先进的仪器、尖端的相关专业人才,切实推进科技兴检战略。国家特种机器人质检中心已购置和将购置的伺服电机测试系统、精密减速机测试系统、控制器检测系统、柔性三坐标测量仪及光学影像测量仪,均为目前国际领先的机器人检测仪器设备。

目前,国家特种机器人质检中心依托现有人才和能力,联合中船重工702研究所、东南大学、中科院泉州装备所等国内顶尖专业机构一同建设实验室。特别是在8月底厂房整体验收以来,大力推动试验装备的安装、调试、培训和验收工作。其中,伺服电机测试系统、步入式高低温箱,紫外老化、跌落、光学影像测量、震动试验台、电磁兼容暗室等测试装备已全面进入安装、调试阶段。

“水下机器人深水实验室采用自主研发设计的特种机器人模拟深水实验舱,可实现模拟特种机器人在水下300米的相关性能测试。”国家特种机器人质检中心日常工作负责人、福建省特检院新技术开发中心主任黄春榕介绍说,与中船重工第702研究所合作开发的水下机器人测试实验室,包含有水下机器人测试实验舱、自动加卸压系统、机器人水下检测平台3大部分,主要用于测试机器人最大650米沉潜作业性能、通信性能、水下密封性能,将为水下特种机器人产品研发、标准验证和产业化提供技术支撑。

国家特种机器人质检中心实验室建成后,将拥有1000台(套)的特种机器人整机和5000台(套)机器人核心零部件性能的年检测服务能力,不仅能够服务泉州当地企业,还能辐射影响东南沿海地区及周边省份。国家特种机器人质检中心特种机器人整机及零部件的检测评估工作,将有利于福建省内相关制造业更加真切地了解与国内、国际先进技术的差异,从而更加科学地进行自我完善、主动创新发展。


2018年,福建省特检院在项目申报中取得重大突破,而这一突破,正是得益于国家特种机器人质检中心在应用领域的“开疆拓土”。

福建省特检院牵头申报的“石化行业危化品库区关键技术装备远程运维标准研究及试验验证”获工信部2018年智能制造综合标准化与新模式应用立项。该项目将搭建基于特种机器人的远程运维标准研制和标准验证平台。

“将特种机器人用在特种设备密集的石化园区,提高石化园区的安全生产和监管水平,对国家特种机器人质检中心所在地泉州的经济发展具有重要作用。”曾钦达提出了石化库区“智能远程运维”的概念。所谓“智能远程运维”,也就是利用地面移动机器人、爬壁机器人、无人机等特种机器人,以及在库区设备布置的定点传感器来构架立体化、无盲区的监测系统,并构建分布式远程运维系统平台,监测系统采集数据上传远程运维平台分析系统,通过平台的智能分析判断,提供健康状态评估、故障诊断结果和预测性维护建议。另外,“智能远程运维”系统还能够应用于特种设备健康状态监测、园区巡检、事故预警与预处理等,提升特种设备安全监管的智能化水平。

目前,“石化行业危化品库区关键技术装备远程运维标准研究及试验验证”的研发已经有了一定基础。福建省特检院防爆型应急与巡查机器人、磁吸附爬壁机器人和打磨除垢机器人等一批特种设备行业特种机器人,均已经完成了初步研发。《石化园区地面巡检机器人通用技术条件》等3项标准获得地方标准立项。

“未来,泉州石化行业对于特种机器人有着巨大的潜在需求。同时,随着特种机器人使用量激增,我们更需要就近有一家技术实力强、服务更到位的技术检测中心来保障‘智能发展’。”泉港区政府有关领导深有感触地说道。

2018年9月,福建省特检院、泉州师范学院与库卡机器人(上海)有限公司顺利签订《库卡机器人授权认证学院授权合作协议》。目前“库卡(机器人)学院”建设完成并挂牌,成为我国东南地区首家“库卡机器人授权认证学院”,也是国内最先进的机器人实训平台。引入库卡(机器人)学院后,福建省特检院、国家特种机器人质检中心将以更专业、更全面的培训服务助力东南地区产业转型升级,为东南地区培养优秀的机器人安装、维修维护和操作方面的技能型人才。

国家特种机器人质检中心还购置了工业机器人30余台(套),除标准教学工作站与维修维护工作站外,还包括雕刻、焊接、上下料、分拣、码垛等应用工作站,可按不同学员类型,使用差异化专用培训课程,培养优秀的机器人安装、维修维护和操作方面的技能型人才。

未来,依靠国家特种机器人质检中心的带动效应,福建省特检院还将积极争取国家级创新平台、国家重点实验室、工程技术中心逐步落户福建,立足全国、面向国际,逐步将该服务平台向更高端推进,增强其辐射带动我国行业的发展与进步,推动福建省智能制造产业升级,显著提升我国特种设备监测、检测的智能化水平。


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