全球热消息：关注明月湖创赛 | 北理工重庆创新中心：为高端装备打造探知分毫的“眼睛”

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2022第二届明月湖国际创新创业大赛正如火如荼地进行着。近日，记者获悉，由北京理工大学重庆创新中心推出的“电弧认知制造产业化项目”顺利进入60强。该项目瞄准上百亿美元的无损检测市场，打造出了一双全流程智能化的“眼睛”。

瞄准上百亿市场

电弧焊接作为“工业的缝纫工序”，是装备制造的关键因素之一，焊缝质量的好坏关系到整个装备质量。

“焊接质量是否合格十分重要，我们聚焦工业射线检测领域，围绕核心技术底片数字化和大数据辅助智能评片，项目产品能够大大提高工作效率及工作质量。”北京理工大学重庆创新中心智能焊接实验室负责人于兴华介绍。

在以往，国内企业普遍存在过度依赖评定人员来进行检测结果的判定和评级。

但人工检测的主观性往往导致检测结果差强人意。评定人员的专业素质、疲劳程度甚至情绪波动等，都会影响检测质量和检测结果的稳定，甚至造成漏检。

于兴华认为，中国是制造业大国，要实现工业4.0及智能制造，包括无损检测软件在内的工业软件国产化替代必不可少，“可以说，工业软件是实现制造强国的关键因素之一”。

他希望通过焊接缺陷智能检测软件开发，能够带动国内工业射线检测领域获得“质”的提升。同时，经由海量数据采集和数据标定，把人工智能算法融入检测软件，让无损检测变得更为智能和高效。

工业检测AI缺陷评定系统软件页面。（北理工重庆创新中心供图）

试验证明，于兴华团队推出的焊缝缺陷智能检测软件（高端射线智能检测软件）能够让高端装备的焊缝隐患及制造瑕疵“无所遁形”。

软件可实现底片数字化处理，由过去机械的观片灯下观片变为“电脑观片”，甚至能够在云端服务器进行集中观片、评片，降低了企业运营成本，同时大大减轻了“观片人”劳动强度，评片的效率和准确率大幅上升。每张骗子评图只需1秒，而传统人工方式则需要10秒。此外，准确率也提高了30%。

据了解，焊缝缺陷智能检测软件集成创新成果有三项：一是缺陷标注，可以实现无损检测图片的导入、调节、缺陷标定等功能；二是无损检测结果智能评定算法，可自动判断无损检测结果，根据行业标准生成评片报告；三是打造焊接产品定制化数据库，可实现产品缺陷的追溯和全生命周期维护。

该套系统已经在某央企锅炉厂进行上线使用，使用效果良好。在市场端，已和核电发电企业、石化装备等高端装备制造领域内大型国企、央企签订合同。

预计到2025年，全球无损检测市场规模将超过百亿美元，“我们致力于10年内成为全球能源装备质量保障的智能化技术核心供应商。”于兴华说。

打破国外水电巨头垄断

在这基础之上，项目团队还瞄准了新的增长空间--电弧增材制造。

团队拟利用智能检测积累的数据基础上，利用数据驱动传统焊机进行自主电弧增材制造。这样可以低成本实现大尺寸关键受力金属结构件的3D打印。

北理工重庆创新中心自主研发的电弧3D打印机正在打印。（赵鹏 摄）

据了解，电弧增材制造利用电弧作为热源，将金属丝材或粉材熔化，按照既定路径将熔化的金属以液滴的方式持续过渡，形成金属构件。

电弧增材相对于激光、电子束等，其成形效率高、对材料的要求低，在成形大尺寸多维异质异构构件方面具有明显的优势。

与激光3D打印的成本对比

“由于电弧能量较高且难以控制，目前全世界范围内大都停留在科研阶段，鲜少有真正产业化的项目。”该项目负责人，北京理工大学重庆创新中心博士后孙震告诉记者，目前北理工重庆创新中心已成立公司，专门孵化该产品。

孙震博士正在操作打印机进行打印。（赵鹏 摄）

项目团队主要面向民用市场，据悉，电弧增材制造关键受力结构件是一种高附加值的产品。比如说项目团队目前选定攻关的产品——高水头大容量冲击式水轮机组发电转子——生产制造技术被国外水电巨头垄断。

此类发电机组主要运行于高山引水发电，对环境破坏小。我国雅鲁赞布江多雄及墨脱水电群亟需此类转子，且无法从国外进口。

孙震介绍：“我们所生产的转子电弧增材制造工艺可打破国外垄断，填补国内空白，实现冲击式水轮机全部国产化制造。”目前已经与东方电气、哈电集团展开合作攻关。

项目团队相关负责人表示，本次创赛创新的办赛模式很新颖，这种创新机制设计，能够帮助团队对接更多资源，大赛执行方云熵三元也在积极帮助团队对接投融资构。下一步，将全面贯彻落实党的二十大精神，以国家战略需求为导向，深耕智能制造，助力重庆在新领域新赛道抢抓机遇。（记者 赵鹏）