【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報道】核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家安全重要基石。核燃料元件產(chǎn)業(yè)作為核工業(yè)領(lǐng)域的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，兼具高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)鮮明特征和傳統(tǒng)制造業(yè)基本屬性，標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、數(shù)字化、智能化，不僅是核燃料元件制造企業(yè)建設(shè)現(xiàn)代化核燃料元件產(chǎn)業(yè)體系的必經(jīng)之路，更是核燃料元件制造企業(yè)承擔(dān)的時代責(zé)任。
 

　　中核北方核燃料元件有限公司是我國第一座核燃料元件廠，作為我國當(dāng)前產(chǎn)品種類最多、技術(shù)路線最全的核材料和核燃料元件生產(chǎn)科研基地，AI正為這里產(chǎn)業(yè)模式轉(zhuǎn)型和培育核燃料元件“智造”新質(zhì)生產(chǎn)力插上創(chuàng)新的翅膀。
 

　　探索·工業(yè)機器人
 

　　在這里學(xué)會核燃料元件制造

 

　　物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)、元宇宙、裸眼3D、腦機接口、ChatGPT……作為新一輪科技革命的核心技術(shù)之一，AI正不斷突破加速應(yīng)用。進入新世紀(jì)以來，中核北方以超前思維，不斷探索加強企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、數(shù)字化、智能化升級建設(shè)，嘗試推進信息化、數(shù)字化、智能化賦能企業(yè)管理和生產(chǎn)工藝的升級。
 

　　敢于嘗試就是最好的開端。核燃料元件制造兼具“核”的非普遍性和高新技術(shù)企業(yè)的高精尖性。2010年，中核北方率先在重水堆核電燃料元件生產(chǎn)線引進第一臺工業(yè)機器人，“入職”端板焊焊接崗位。怎么拿起、放下，如何停留、轉(zhuǎn)彎，什么樣的力度、什么樣的姿勢，如何精準(zhǔn)、完美的完成每一個動作？不僅考驗著這里的技術(shù)人員，更考驗著技術(shù)人員對標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、數(shù)字化、智能化知識的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟能力。機器人參數(shù)的調(diào)整細(xì)致入微，可謂“失之毫厘差之千里”。讓孩子學(xué)會自己吃飯不難，因為他有自主意識，可是讓機器人學(xué)會一項操作，完全要靠參數(shù)的設(shè)置。這需要技術(shù)人員有足夠的耐心，只有反復(fù)的調(diào)試、驗證才能達到理想狀態(tài)。憑著勇于探索、不服輸?shù)膭蓬^，技術(shù)人員度過了與“機器人兄弟”的磨合期，讓它在這里學(xué)會了核燃料元件制造。
 

　　探索的過程就是選擇的過程，在紛繁復(fù)雜的解決方案里探索最優(yōu)解。有了第一臺工業(yè)機器人的應(yīng)用經(jīng)驗，中核北方不斷拓展思路，探索嘗試將更多更成熟、先進的信息化、數(shù)字化技術(shù)為核燃料元件制造所用。中核北方高溫氣冷堆核燃料元件生產(chǎn)線是世界首條工業(yè)規(guī)模高溫氣冷堆核燃料元件生產(chǎn)線，生產(chǎn)線建設(shè)之初，很多崗位就進行了數(shù)字化、智能化升級，將簡單且重復(fù)的操作交給“機器人職工”，從而解放出更多的人力從事難度更大的工作，節(jié)約成本的同時，在一定程度上杜絕了人因可能帶來的產(chǎn)品質(zhì)量問題。這進一步實現(xiàn)了AI與核燃料元件制造的融合發(fā)展，為我國的核燃料元件“智能制造”積累了經(jīng)驗。
 

　　深耕·核燃料元件
 

　　智造車間并不是幻想

 

　　黨的二十大提出要建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，并強調(diào)要推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。中核北方認(rèn)真貫徹黨和國家關(guān)于加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國戰(zhàn)略部署，深入落實中核集團公司“數(shù)字核工業(yè)”建設(shè)目標(biāo)，積極推進數(shù)字技術(shù)與核燃料元件研發(fā)制造融合發(fā)展，支撐推動生產(chǎn)科研組織體系、業(yè)務(wù)模式和管理方式變革，以數(shù)字化全面賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，著力塑造現(xiàn)代化核燃料元件產(chǎn)業(yè)新動能新優(yōu)勢。
 

　　強化前瞻引領(lǐng)性研究，加強自主可控技術(shù)創(chuàng)新，探索人工智能多場景應(yīng)用，是中核北方近年來一直追求的目標(biāo)。對標(biāo)國內(nèi)外先進智能制造企業(yè)，建立健全專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)和領(lǐng)導(dǎo)小組，組建核燃料元件智能制造科技創(chuàng)新團隊，切實推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展和管理變革。為系統(tǒng)謀劃推進“兩化融合”，快速實現(xiàn)企業(yè)向新型工業(yè)化轉(zhuǎn)變，中核北方制定了《公司“十四五”信息化規(guī)劃》，并提出“24510”信息化發(fā)展總體目標(biāo)，著力建立以“模型”為核心驅(qū)動的正向研發(fā)體系和以“數(shù)據(jù)”為核心驅(qū)動的智能生產(chǎn)經(jīng)營體系，推進數(shù)字研發(fā)、數(shù)字制造、數(shù)字交付、數(shù)字運營等四大能力建設(shè)，為打造“現(xiàn)代化核燃料元件產(chǎn)業(yè)支柱綜合體”奠定堅實基礎(chǔ)。
 

　　聚焦“十四五”規(guī)劃，中核北方加快生產(chǎn)線智能制造能力升級，開啟核燃料元件智能車間建設(shè)。快堆核燃料元件生產(chǎn)線建設(shè)之初，以“自動化減人、信息化助人、智能化無人”為導(dǎo)向，設(shè)置智能生產(chǎn)單元，自動傳輸線、智能倉儲以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)治理、智能生產(chǎn)運營管理等9大數(shù)字化平臺，使得生產(chǎn)一線人員投入較同類生產(chǎn)線縮減30%以上。在生產(chǎn)運營管理上，將現(xiàn)行的基于流程的生產(chǎn)運行管理能力，提升到基于模型的動態(tài)、可視化生產(chǎn)運行管理水平，構(gòu)建基于自動感知、自動運維、智能管理與智慧決策為一體的現(xiàn)代化智能車間。
 

　　2021年，中核北方重水堆核燃料元件生產(chǎn)線主工藝流程全部完成提檔升級，實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造了“智”造核燃料元件的樣板。2022年2月，中核北方重水堆核燃料元件制造數(shù)字化工廠被地方評為“十佳數(shù)字化工廠(車間)”；2022年11月，“中核北方重水堆核燃料棒束制造數(shù)字化車間項目”通過內(nèi)蒙古自治區(qū)第三方機構(gòu)評審和部門審核，獲得后補助資金384萬元；2022年12月，中核北方壓水堆核燃料元件智能制造工廠成功入選工業(yè)和信息化部智能制造示范項目。
 

自主·核燃料元件
 

　　AI視覺檢測在這里實現(xiàn)

 

　　“堅持自主可控，著力加強自主創(chuàng)新，把關(guān)鍵技術(shù)牢牢掌握在自己手中。”為研制出適應(yīng)核行業(yè)的專有智能化檢測設(shè)備，中核北方自主研發(fā)團隊為自己立下了一個flag，并選擇核燃料領(lǐng)域具有可復(fù)制和推廣意義的設(shè)備進行自主研制，燃料棒無源富集度檢測系統(tǒng)就是其中之一。
 

　　有源法是燃料棒富集度檢測最常用的方法，整套系統(tǒng)中的源每2.5年需更換一次，且主要依賴進口。中核北方自主研發(fā)團隊為改變這種局面，從根本上解決“卡脖子”問題，積極探索開啟燃料棒無源富集度檢測系統(tǒng)的研發(fā)。歷經(jīng)兩年多的研究，印有“中核北方”品牌的燃料棒無源富集度檢測系統(tǒng)研發(fā)成功，并成功應(yīng)用于核燃料元件生產(chǎn)線。源于此，“元件生產(chǎn)線外觀質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)”“燃料棒焊縫探傷智能分析系統(tǒng)”“小零部件外觀自動檢測系統(tǒng)”“檢測樣品自動傳輸系統(tǒng)”等智能檢測系統(tǒng)，連續(xù)不斷地在這里得到應(yīng)用與開發(fā)，為后續(xù)核燃料元件“智能檢測”的推廣普及奠定了基礎(chǔ)。
 

　　在數(shù)字化實驗室建設(shè)過程中，中核北方還組織成立青年突擊隊，開展關(guān)鍵技術(shù)研究，團隊通過自主設(shè)計方案，實現(xiàn)檢測自動化、信息化改進，有效提升檢測效率、降低成本。尿鈾送檢自動化改進項目效果尤為明顯，利用二維碼技術(shù)實現(xiàn)一人一碼，不僅使樣品信息具有唯一性，還大大節(jié)約了送檢單位和接受單位信息核對時間，提升了效率，尿鈾每日接受量從20個提升至60個。同時，避免了信息傳輸過程中出現(xiàn)差錯。
 

　　中核北方在全面推進“兩化融合”管理體系建設(shè)，加快實施體系3A級認(rèn)證的同時，大力推進自動化先進技術(shù)應(yīng)用，完成了焊接智能制造研發(fā)、AI視覺檢測等40余項升級改造，形成了棒束制造數(shù)字化車間、芯塊制備數(shù)字化生產(chǎn)線等優(yōu)秀成果。
 

　　如今，走進中核北方各條生產(chǎn)線，工業(yè)機器人、可視化管理、智能倉庫、智能檢測成果初步可見，化工轉(zhuǎn)化工藝DCS系統(tǒng)覆蓋率達到95%以上，整體設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)采率達60%以上，MES系統(tǒng)、數(shù)字孿生為產(chǎn)品質(zhì)量保駕護航，核燃料元件“智造”新質(zhì)生產(chǎn)力正在這里孕育。
 

　　到2035年，我國工業(yè)企業(yè)將基本實現(xiàn)自動化升級，數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化制造將在我國工業(yè)企業(yè)基本普及，并走在世界前列。中核北方作為中核集團的重要成員單位，在做強做優(yōu)做大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，將不斷探索新質(zhì)生產(chǎn)力提升路徑，牢牢掌握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革趨勢的重要驅(qū)動力，推動人工智能與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度融合，為數(shù)字核工業(yè)建設(shè)、核強國建設(shè)，助推中國式社會主義現(xiàn)代化強國建設(shè)，貢獻中核北方智慧和力量。