“这是我们自主研发的设备，相比传统丝极增材设备，它熔敷更快、精密度更高。 ”他解释道，“激光与机器人的完美结合 ，使智能制造向着更高质量、更高水平发展 ，带动整个领域的层级跃升。”

这只是兰州理工大学在智能焊接领域科技创新的一个缩影。

从上世纪90年代起，兰州理工大学就开始涉足研究智能焊接，持续与国外多家一流机构合作，引进最先进的人工智能理论和技术，并成功自主研发出一批可应用于实践的重要设备。

“中国制造的核心是智能化，而焊接智能化是一个世界性难题。”石玗教授说，“焊接本质上是一种复杂的制造手段和加工工艺，因此，智能焊接不仅是社会和制造业发展的重要需求，从科学层面看，也是一个尚未被攻克的技术高地。”

为破解这一难题，石玗教授带领团队成员苦心钻研。其间，博士研究生王文楷加入团队，并逐渐成长为核心骨干。

2021年，团队接到了一个“硬骨头”，与中国海洋石油集团有限公司（简称中海油）合作，联合打造全球首套LNG储罐全自动化智能焊接装备。

“这套设备中，我们承接的是焊接工艺智能化部分，要求很高。”王文楷介绍，相比于传统焊接方法，LNG储罐焊接过程中需要在严苛的施工环境下严格控制焊接参数，并适应工况的多种变化，从而确保焊缝质量，防止出现裂纹、气孔等缺陷。

项目的推进并非一帆风顺。前期针对环缝焊接坡口问题，石玗带领团队开发了主动视觉传感检测装置技术，经多次实验后首次投入实践。然而，实验室里的“优等生”到了现场却遭遇“水土不服”。

在漳州项目现场调试首日，精密设备因复杂的电磁环境导致通信指令频频“失灵”，工装、设备、参数无法完美衔接。“团队人员每天连轴转，经过一次又一次的调试，解决了电磁干扰这一难题，设备得以顺利应用。”王文楷说，漳州16万立方米LNG储罐项目中，20多条试焊焊口全部合格，一次合格率达到99.3%，远超预期。

到了唐山22万立方米LNG储罐项目焊接时，这项技术已臻成熟。“焊接工期从一年缩短至三个月，一次性合格率达99.99%，创造了全行业最高纪录，关键的低温冲击性能超过国际标准一倍之多。”石玗教授自豪地表示，兰州理工大学智能焊接技术已稳居国内第一梯队。

2023年，基于此项目，王文楷与石玗教授、李春凯副研究员以共同第一作者身份，在《Journal of Manufacturing Processes》期刊上发表题为《基于激光视觉的窄间隙U型坡口特征信息提取方法》的论文，其成果为陡峭侧壁坡口的智能焊接作业提供了自适应工艺参数依据，获得了业界的高度评价。

科技创新：让师傅们告别“趴着焊”

“焊工长时间蹲守作业，对颈椎、腰椎伤害很大，长期吸入烟尘还容易患上尘肺病。”王文楷曾有一位四十多岁的工友，正因工作患上尘肺病，终身离不开吸氧和药物。“这件事对我触动很大，我想用自己的所学改变这种现状。”这也成为他后来深耕智能焊接技术的原始动力。

2019年，已担任科室副主任的王文楷选择走出舒适区，进入兰州理工大学材料加工工程专业深造，正式踏上科研道路。

在科研领域，王文楷如鱼得水。硕博期间，他的专业课成绩始终稳居年级第一。在导师石玗教授的指导下，他和团队将机器视觉、深度学习等前沿技术引入焊接过程的检测、传感与控制。在承接浙江巴顿焊接技术研究院的钢结构节点球焊接项目时，他们引入线激光扫描技术，让机器能够精准捕捉焊接点位，实现了从“人工焊”到“智能焊”的关键跨越，效率比人工提升了2-3倍。

为解决兰州新区热电项目电站锅炉曲面焊接的难题，团队成员开发了曲面环缝焊接专用多信息传感检测系统。这套系统如同给机器人装上了锐利的“眼睛”和智慧的“大脑”——传感系统精准识别坡口，数字孪生模型实时调整参数，成功替代人工在恶劣环境下作业。如今，这套系统已稳定运行超过100天，使电站锅炉管道的焊接从人工的“趴着焊”变成了机器人“爬着焊”。不仅将辛苦的焊接工人转变为设备操作员，也将焊接质量和生产效率大幅提高。

这一项项落地成果证明：智能焊接不仅是一场改变生产方式的技术革命，更是守护劳动者尊严、破解“卡脖子”难题的强国利器。

红柳精神：把论文写在制造业一线

六年来，石玗教授带领团队深入16个省份的30余家企业，为其中10余家企业提供了生产与技术服务，他们的技术在油气输运的螺旋钢管以及风电塔筒的智能化埋弧焊接、乏燃料容器高效TIG焊接、矿用带式输送机滚筒智能MAG焊接等领域中得到了示范性应用，解决了焊接生产中效率与质量难以兼得的矛盾，科研成果也转化为丰厚的效益和丰硕的成果。

在此期间，团队成员屡获殊荣：主持甘肃省级科技计划项目、甘肃省教育厅研究生“创新之星”等各类项目5人次，获得国家奖学金6人次，王文楷获评兰州理工大学“双创之星”荣誉称号。

“这些成绩的取得，都离不开学校‘新工科+’创新创业实验班的支持。”王文楷坦言。创设于2019年的兰州理工大学创新创业实验班，采取“小规模、个性化、立足专创融合”的培养原则,王文楷和其他学生一起在这里吸收了先进学科知识的养分，有效提升了团队科研创新的综合素养。

“00后”徐瑞对此颇有感触：“加入智能焊接团队后学到了很多东西，在石玗教授的带领下，面对技术瓶颈时，我们就像红柳一样默默积蓄力量，反复试验、不断探索；在遇到艰苦的项目环境时，总能以乐观坚韧的态度面对。”

向下深深扎根，向上顽强生长。在科研创新的道路上，这支年轻的队伍在中国制造业不断深耕，用智慧焊接更加光明的未来。

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