“云端預拼、一次成型”是如何實現的

本報特約記者 朱潤勝 本報通訊員 吳子俊

腳下江水奔流，頭頂云霧繚繞，這是一場“云端合龍”。

2025年12月1日上午，在張靖皋長江大橋南航道橋建設現場，長11.3米、寬13.1米、高13.2米、重達265噸的南主塔上橫梁合龍段，在塔吊的穩定吊裝下緩緩上升，最終以誤差不超過±3毫米的精度，穩穩嵌入350米高的世界第一懸索橋索塔頂端。

“在相當于100多層樓高的塔頂施工，每一寸鋼結構的精度都關系到大橋的百年壽命。正是智能化，賦予了我們實現毫米級安裝的底氣。”中鐵山橋張靖皋長江大橋項目總工程師劉志雄說。

擁有131年造橋歷史的中鐵山橋，通過構建現代鋼橋智能制造管理系統，實現了制造信息的高度集成，形成全流程數字化解決方案。中鐵山橋（南通）有限公司憑借“大跨度公鐵橋用高性能鋼構件智能工廠”項目，成功獲評2025年度“中國中鐵先進級智能工廠”。

從張靖皋長江大橋向北跨越長江，便來到中鐵山橋南通公司。傳統鋼橋車間中人聲鼎沸、鋼鐵撞擊聲不斷的景象已然不見，取而代之的是一種充滿未來感的靜謐與高效。

空氣中彌漫著焊絲與鋼鐵加熱后的金屬氣息，耳邊響起電機低沉的嗡鳴與焊接機器人焊槍“滋滋”作響的穩定節拍。在柔和照明下，焊花如流星般劃出優美弧線，一明一暗之間，照亮了正在作業的“鋼鐵巨人”。

“張靖皋長江大橋鋼結構的制造，生產自動化率達到了93.6%。”中鐵山橋南通公司總經理王楠站在生產線總控屏前，語氣中透著自豪。

這個被稱為“工業大腦”的車間執行的智能管控系統，是中鐵山橋“五線一系統”智能制造新模式的核心。“‘五線’指的是板材智能下料切割、板單元智能組焊、鋼桁梁桿件智能制造、智能總拼、智能涂裝五條生產線；‘一系統’就是這套管控系統。”王楠解釋道，“就像人的大腦指揮軀干一樣，‘工業大腦’通過覆蓋全車間的工業網絡，指揮五條生產線協同作業。”

在車間里，以往需要數十名熟練焊工同步作業的復雜工序，如今由數臺焊接機器人主導完成。在“工業大腦”的指令下，機器人嫻熟擺動機械臂，四把焊槍同步施焊，在關鍵焊縫上留下均勻而致密的魚鱗紋。

王楠進一步介紹，企業在生產工區部署了數十個無線接入點，搭建起覆蓋整個車間的工業網絡，貫穿工廠建設、研發設計、生產作業、生產管理、運營管理五大環節，集成數智化數據平臺、三維建模鋼橋設計、關鍵設備參數監測、焊材在線管理等18個制造場景，形成了全流程數字化解決方案。

一塊鋼板從入廠切割到總拼完成后出廠，“全生命周期”都與智能化緊密相連。

在數百公里外的廣深高速公路改擴建項目鋼梁制造基地，另一幅智能化圖景正徐徐展開。

在焊接車間，一臺搭載AI視覺模塊的焊接機器人正在作業。它先對焊縫進行掃描，通過深度學習算法識別焊縫類型、位置與尺寸，再根據識別結果自動規劃焊接路徑與參數，最后執行焊接。

“這個模塊如同為機器人裝配了一雙‘智慧之眼’。”張闊解釋道，“它不僅能‘看見’焊縫，還能‘理解’焊縫特征，并做出相應決策。”

在板材切割下料車間，面對結構復雜的加工需求，企業投入高精度激光切割機，切割精度達±0.5毫米級別。激光如筆，鋼板如布，仿佛在雕琢一件鋼結構藝術品。

智能化不僅存在于工廠車間，更延伸至千里之外的橋位現場。2025年12月2日，晨光中，廈金大橋建設現場海風凜冽，隨著最后一個主塔節段精準就位，東西兩座主塔成功封頂。

這座承載兩岸融合愿景的“同心橋”，制造精度要求極高。中鐵山橋僅用11個月就完成兩座鋼塔的制造安裝，突破行業常規周期，秘訣何在？

“關鍵在于數字孿生技術與三維激光掃描模擬預拼裝的深度應用。”中鐵山橋廈金大橋項目經理薛天宇解釋道。

像長達37.5米的橫梁這類關鍵構件，微小的制造偏差在百米高空安裝時都可能被放大，導致嚴重后果。在每個構件出廠前，技術團隊都會利用三維激光掃描技術，獲取其海量的精確點云數據，在計算機中構建與實物1:1對應的“數字雙胞胎”。隨后，在數字孿生環境中，模擬真實橋位環境，包括風速、溫度、海浪甚至日照角度的影響，進行全流程虛擬預拼裝與安裝推演。

“這好比在正式架橋前，我們已在虛擬世界中反復搭建、調試無數遍，將所有潛在問題提前發現并解決于萌芽狀態。”薛天宇說。

于是有了“云端預拼、一次成型”的毫米級精度安裝。

來源：工人日報