【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報(bào)道】核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國(guó)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(shí)代責(zé)任。
 

　　中核北方核燃料元件有限公司是我國(guó)第一座核燃料元件廠，作為我國(guó)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(jī)器人
 

　　在這里學(xué)會(huì)核燃料元件制造

 

　　物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、元宇宙、裸眼3D、腦機(jī)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(jìn)入新世紀(jì)以來，中核北方以超前思維，不斷探索加強(qiáng)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、數(shù)字化、智能化升級(jí)建設(shè)，嘗試推進(jìn)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(jí)。
 

　　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(jìn)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)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(shì)，如何精準(zhǔn)、完美的完成每一個(gè)動(dòng)作？不僅考驗(yàn)著這里的技術(shù)人員，更考驗(yàn)著技術(shù)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、數(shù)字化、智能化知識(shí)的學(xué)習(xí)領(lǐng)悟能力。機(jī)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(huì)自己吃飯不難，因?yàn)樗凶灾饕庾R(shí)，可是讓機(jī)器人學(xué)會(huì)一項(xiàng)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(yàn)證才能達(dá)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(jī)器人兄弟”的磨合期，讓它在這里學(xué)會(huì)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(tái)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，中核北方不斷拓展思路，探索嘗試將更多更成熟、先進(jìn)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(jìn)行了數(shù)字化、智能化升級(jí)，將簡(jiǎn)單且重復(fù)的操作交給“機(jī)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(shí)，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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了AI與核燃料元件制造的融合發(fā)展，為我國(guó)的核燃料元件“智能制造”積累了經(jīng)驗(yàn)。
 

　　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(qiáng)調(diào)要推動(dòng)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(guó)家關(guān)于加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國(guó)戰(zhàn)略部署，深入落實(shí)中核集團(tuán)公司“數(shù)字核工業(yè)”建設(shè)目標(biāo)，積極推進(jìn)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(dòng)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(jí)，著力塑造現(xiàn)代化核燃料元件產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)。
 

　　強(qiáng)化前瞻引領(lǐng)性研究，加強(qiáng)自主可控技術(shù)創(chuàng)新，探索人工智能多場(chǎng)景應(yīng)用，是中核北方近年來一直追求的目標(biāo)。對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)智能制造企業(yè)，建立健全專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)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(tuán)隊(duì)，切實(shí)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展和管理變革。為系統(tǒng)謀劃推進(jìn)“兩化融合”，快速實(shí)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(dòng)的正向研發(fā)體系和以“數(shù)據(jù)”為核心驅(qū)動(dòng)的智能生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體系，推進(jìn)數(shù)字研發(fā)、數(shù)字制造、數(shù)字交付、數(shù)字運(yùn)營(yíng)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(jiān)實(shí)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(jí)，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(dòng)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(dòng)傳輸線、智能倉儲(chǔ)以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)治理、智能生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理等9大數(shù)字化平臺(tái)，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(yùn)營(yíng)管理上，將現(xiàn)行的基于流程的生產(chǎn)運(yùn)行管理能力，提升到基于模型的動(dòng)態(tài)、可視化生產(chǎn)運(yùn)行管理水平，構(gòu)建基于自動(dòng)感知、自動(dòng)運(yùn)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(jí)，實(shí)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(píng)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(xiàng)目”通過內(nèi)蒙古自治區(qū)第三方機(jī)構(gòu)評(píng)審和部門審核，獲得后補(bǔ)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(xiàng)目。
 

自主·核燃料元件
 

　　AI視覺檢測(cè)在這里實(shí)現(xiàn)

 

　　“堅(jiān)持自主可控，著力加強(qiáng)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(cè)設(shè)備，中核北方自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)為自己立下了一個(gè)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(jìn)行自主研制，燃料棒無源富集度檢測(cè)系統(tǒng)就是其中之一。
 

　　有源法是燃料棒富集度檢測(cè)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(jìn)口。中核北方自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)”“檢測(cè)樣品自動(dòng)傳輸系統(tǒng)”等智能檢測(cè)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(cè)”的推廣普及奠定了基礎(chǔ)。
 

　　在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中，中核北方還組織成立青年突擊隊(duì)，開展關(guān)鍵技術(shù)研究，團(tuán)隊(duì)通過自主設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)自動(dòng)化、信息化改進(jìn)，有效提升檢測(cè)效率、降低成本。尿鈾送檢自動(dòng)化改進(jìn)項(xiàng)目效果尤為明顯，利用二維碼技術(shù)實(shí)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(duì)時(shí)間，提升了效率，尿鈾每日接受量從20個(gè)提升至60個(gè)。同時(shí)，避免了信息傳輸過程中出現(xiàn)差錯(cuò)。
 

　　中核北方在全面推進(jìn)“兩化融合”管理體系建設(shè)，加快實(shí)施體系3A級(jí)認(rèn)證的同時(shí)，大力推進(jìn)自動(dòng)化先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，完成了焊接智能制造研發(fā)、AI視覺檢測(cè)等40余項(xiàng)升級(jí)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(jìn)中核北方各條生產(chǎn)線，工業(yè)機(jī)器人、可視化管理、智能倉庫、智能檢測(cè)成果初步可見，化工轉(zhuǎn)化工藝DCS系統(tǒng)覆蓋率達(dá)到95%以上，整體設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與數(shù)采率達(dá)60%以上，MES系統(tǒng)、數(shù)字孿生為產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)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(guó)工業(yè)企業(yè)將基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化升級(jí)，數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化制造將在我國(guó)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(tuán)的重要成員單位，在做強(qiáng)做優(yōu)做大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，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(shì)的重要驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)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(qiáng)國(guó)建設(shè)，助推中國(guó)式社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)，貢獻(xiàn)中核北方智慧和力量。