核电焊接自动化与智能化发展与应用——中广核智造科技(苏州)有限公司副总经理

2026-05-19 10:24    2025机器人与人工智能论坛  深圳核博会

2025年11月14日,中广核智造科技(苏州)有限公司副总经理在深圳核博会机器人与人工智能论坛发表《核电焊接自动化与智能化发展与应用》主旨报告。报告围绕核电焊接自动化、智能化的发展与应用展开,介绍了中广核制造科技在先进加工工艺、智能算法和数据平台方面的布局。演讲指出,核电建设、运维和退役场景对焊接效率、质量和数据闭环提出更高要求,行业需要从机械化、自动化走向智能化和数字化。未来重点包括场景拓展、跨行业技术迁移、焊接大...


2025年11月14日,中广核智造科技(苏州)有限公司副总经理在深圳核博会机器人与人工智能论坛发表《核电焊接自动化与智能化发展与应用》主旨报告。

报告围绕核电焊接自动化、智能化的发展与应用展开,介绍了中广核制造科技在先进加工工艺、智能算法和数据平台方面的布局。演讲指出,核电建设、运维和退役场景对焊接效率、质量和数据闭环提出更高要求,行业需要从机械化、自动化走向智能化和数字化。未来重点包括场景拓展、跨行业技术迁移、焊接大数据与设备健康管理,以及复合型人才和行业标准建设。

关键点
1. 报告主题与结构(00:18)
演讲者介绍将分享中广核制造科技及苏州热工研究院在核电焊接智能化发展与应用方面的体会,报告包括产业发展需求、先进技术产品、智能算法开发、数据管控平台和未来展望五个主题。

2. 公司定位与业务范围(00:56)
中广核制造科技于当年四月成立,定位为把先进加工工艺与智能制造技术结合、推动产业技术转化的组织。公司拥有约一万五千平方米生产研发车间,业务覆盖电站建造中的先进焊接与柔性制造、冷源领域的多元感知与海工作业、退役领域的去污与处理,以及运维领域的特殊机器人和智能工具。

3. 核电发展推动焊接升级需求(01:43)
演讲者认为核电焊接自动化需求与核电行业发展强相关。随着运营和在建机组数量、装机容量及未来发电占比提升,核电建造中的技术依赖、效率受限、特种环境和数据孤岛等问题,对焊接技术提出更高要求。

4. 行业现状仍以手工焊为主(02:39)
在核能设备制造、工程预制、工程安装、运维维修和设施退役等环节,焊接或切割仍以手工焊为主、自动焊为辅。演讲者提出,行业发展需要经历从机械化到自动化、智能化再到数字化的路径,以满足双碳背景下产业升级和装备技术革新的需求。

5. 云边端技术体系(03:45)
报告提出打造“云边端”技术体系:端侧以先进工艺技术和自动焊产品为基础,边缘侧通过智能感知形成智能控制和智能分析能力,云端通过全过程、全要素、全流程数据管控形成中枢,使焊接生产流程、过程和人机料网环等要素实现有效耦合。

6. 先进技术产品与用户阻力(05:03)
演讲者列举国内设备制造、工程建设、运维和设计等领域在自动化焊接上的探索,包括智能焊接、激光焊接、燃料制备、海外输出和阀门等应用。同时也指出用户对自动化焊接存在顾虑,主要来自开发成本高、利用率不高、既有人才和操作习惯的替代阻力、工艺认证要求,以及数据信息未能有效回流。

7. 自动化焊接产品开发思路(07:21)
中广核制造科技将自动化焊接产品按执行机构、控制和感知进行多模分级设计,强调一类产品的多态应用,例如兼容弧焊、等离子和激光等工艺,覆盖平面、弧面和轨道介入场景。公司还推进多级集成协作,将自研模块与商业机器人或自研载体耦合,并面向水下、壁面和受限空间等多类生产场景开发产品。

8. 智能感知、分析与控制算法(10:14)
智能算法开发面向智能感知、智能分析和智能控制展开,通过电参数信号、声音信号和图像信号实现多元耦合,并借助数据云端协同对焊接全过程缺陷风险进行智能分析。系统还通过视觉、电流电压、图像增强、RCCN模型、TOPSIS分析、大模型和OCR等方法,支持缺陷识别、底片信息采集、焊工水平评价和过程风险分析。

9. 基于样本学习的焊接自动控制(14:05)
在焊接控制方面,团队尝试利用样本学习进行前置干预,模拟焊工在远程遥操作中基于视觉图像进行反馈的过程。通过引入正常样本和异常动作相关的阳性样本,形成类似焊工操作仿生指令的控制方式,最终实现焊接自动化控制与自动化干预。

10. 焊接云平台与数据闭环(15:41)
报告介绍了焊接数据管控平台,目标是实现全过程、全要素、全流程管理。平台围绕焊接关键要素梳理人机料等关联事件,建立生产规则体系,以焊口编号和任务流为线索追踪从任务执行到检测、存储的数据流转,并通过数据分仓支持后续分析,特点是数据全面、分析精准、展示直观。

11. 未来展望与发展愿景(17:07)
演讲者希望未来进一步拓展极端环境作业、跨行业技术迁移和全生命周期服务,将核能焊接经验迁移到石化、商业航天和系统工程等领域。同时提出把焊接数据作为产品交付的一部分,推动焊接大数据存储与AI分析,构建设备健康管理和预测生产体系,并加强开源平台融合、复合型人才培养和行业标准建设。

时间线
00:00 - 主持人引出演讲,演讲者说明分享主题和报告框架。
00:56 - 介绍中广核制造科技的成立背景、公司定位、研发生产条件和主要业务领域。
01:43 - 分析核电产业发展对焊接自动化和智能化的需求,指出当前行业痛点与升级路径。
03:45 - 提出云边端总体技术体系,并说明先进加工技术、智能算法和产品化之间的关系。
05:03 - 回顾行业内自动化焊接应用现状,随后讨论用户阻力和产品开发策略。
10:14 - 展开介绍智能算法,包括多源感知、图像与参数分析、缺陷识别、底片处理和自动控制。
15:41 - 介绍焊接云平台如何围绕任务流、生产规则、数据分仓和可视化实现数据管控。
17:07 - 总结未来方向,强调场景拓展、跨行业迁移、数据价值、产业生态、人才培养和标准建设。

AI 延伸阅读(下文由AI生成,其内容可能存在偏差,请注意甄别):

中广核智造科技聚焦核电焊接智能化,推动自动化装备、算法与数据平台融合应用

中广核智造科技(苏州)有限公司围绕核电焊接自动化与智能化的发展需求、技术产品、智能算法、数据管控平台及未来方向进行了系统分享。该公司成立于今年四月,隶属于苏州热工研究院体系,是中广核三级公司,定位为先进加工工艺与智能制造技术结合的产业化转化平台,拥有约一万五千平方米生产研发车间,重点面向电站建造、冷源、退役和运维等领域开展先进焊接、柔性制造、多元感知、海工作业、先进去污、特殊机器人和智能工具等业务。

随着核电运营和在建机组规模持续扩大,核电建设、运维和退役全过程对高质量焊接与切割提出了更高要求。报告指出,当前行业仍面临关键工艺和装备依赖度较高、现场手工焊占比较大、自动化焊接应用不足、特殊环境作业复杂以及焊接数据难以回流利用等问题。在“双碳”目标和核电产业升级背景下,焊接技术正从机械化向自动化、智能化、数字化演进,企业提出的“7030”目标也反映出提升自动化和智能化水平的迫切需求。

在技术体系上,报告提出构建“云边端”协同架构。端侧以先进焊接工艺和自动化焊接装备为基础,覆盖设备制造、工程建设、设施运维等核电产业链环节,并适配标准环境、复杂环境和受限空间等多类场景。边缘侧通过多源传感、智能控制和边缘分析,实现焊接状态实时感知、过程响应和质量管控。云端则面向焊接全过程、全要素、全流程进行数据管理,将人、机、料、法、环、网等关键要素纳入统一体系,形成焊接生产、过程质量和资源管理的中枢。

报告梳理了国内核电焊接自动化应用现状,认为设备制造、工程预制、工程安装、运行维修和设施退役等环节均已开始探索自动化焊接,制造企业、工程公司、设计院和运营单位也在弧焊、等离子焊、激光焊、燃料制备、阀门维修及海外工程输出等场景中推进装备和工艺应用。但用户在推广过程中仍存在顾虑,包括开发成本高、投入回报周期不确定、专用装备利用率不足、焊工操作习惯难以改变、工艺移植涉及考核取证和质量认证,以及数据未能形成持续优化闭环等。

针对这些痛点,中广核智造科技提出以多模分级、多态应用、多级集成和多场景适应为核心的产品开发思路。通过将执行机构、控制系统和感知模块分层开发,提高装备复用性和维护便利性;通过一类产品适配弧焊、等离子、激光复合等多种工艺,兼容平面、弧面和轨道介入等不同作业形式;通过自研模块与商业机器人、自研载体与焊接执行模块耦合,形成柔性系统;同时面向水下、壁面、受限空间等复杂场景开发专用装备,并通过局部密封等方式实现水下有效焊接,在锅炉水冷壁检查等场景积累爬行机器人应用经验。

在智能算法方面,报告将方向概括为智能感知、智能分析和智能控制。智能感知通过采集电流、电压等电参数,以及被动视觉、主动视觉和图像增强等手段,获取焊接过程中的多源信号,并通过时钟关联实现数据同步。智能分析侧重于缺陷识别和质量评价,包括利用卷积神经网络训练图像缺陷识别系统,将模型部署到端侧进行实时风险分析;将电压、电流与人工干预数据耦合,对焊接质量进行模糊评估,并支持焊工操作水平分级管理;同时利用样本训练开展焊后表面缺陷分析和底片智能分析,结合大模型与OCR技术提取底片信息,提高专业符号和缺陷类型识别能力。

智能控制则更强调对优秀焊工经验的学习和转化。系统通过采集远程遥操作模式下焊工的视觉反馈和操作行为,结合异常场景与阳性样本训练,使设备能够在焊接过程中形成类似辅助驾驶的自动化干预能力,在风险出现时及时调整路径、工艺参数或控制动作,从而提升焊接过程稳定性,降低对人工经验的过度依赖。

在数据管控方面,报告提出建设焊接云平台,实现全过程、全要素、全流程管理。平台以电厂生产规则和管理模式为基础,构建焊接任务执行和数据流转标准;以焊口编号为核心关联任务流,追踪从任务下达到焊接执行、检测和数据归档的完整过程;面对大规模焊接数据则采用分仓管理方式,实现分类存储、分专业管理和按需分析。该平台的价值在于让焊接过程数据、人员设备信息、材料信息、检测数据和存储记录形成统一闭环,为现场管理、质量追溯和生产决策提供支撑。

面向未来,中广核智造科技将继续推动核电焊接智能化向极端环境作业延伸,并促进核能焊接经验向石化、商业航天、系统工程等行业迁移。焊接数据也将从过程记录转变为可交付、可分析、可复用的数据产品,支撑设备健康管理和预测性维护。与此同时,行业需要推动焊接技术与人工智能、机器人和数字化平台深度融合,建设开放协同的技术生态,避免单一装备孤立发展,并培养兼具焊接知识与人工智能能力的复合型人才。通过完善智能焊接装备和数据应用标准体系,有望降低无序竞争和低水平重复建设风险,推动核电焊接智能化产业更加健康发展。



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