创新优化年——事虽难 欲则成

发布时间:2023-10-08 信息来源:中核北方

  随着高质量发展时代的到来,传统的以人工操作和判定为主的理化性能检测模式显得有些乏力,智能实验室建设迫在眉睫。

  中核北方理化检测中心是集检测、检验、技术服务、检测设备研发、咨询和培训为一体的综合性检测实验室,是核燃料系统内唯一一家检测专业最全的实验室,是国家认可的第三方检验认证服务机构。为了跟上时代发展的步伐,中心提出了“智能化、自动化、数字化”齐头并进,按“迫切程度、推进难度、实施效果”分步实施的工作模式,逐步开启“智能实验室建设”的步伐。

  全面推进,开启智能检测时代

  视觉和图像处理智能化系统建设。实验室存在大量通过人工目视判断产品表观质量,通过目视分析图像信息给出产品质量评价的检测项目。其最大的技术难点来自于将“人脑判别”量化为“机器语言”,这也是智能实验室建设最需攻克的难关。由于技术难度和产品的独特性,在国内尚属技术空白。

  理化检测中心副主任朱永利带领的核电燃料元件表观质量、焊缝微观形貌检测视觉和图像处理智能化系统建设团队,通过3D光谱共聚焦等技术的应用,实现被检工件的自动传输、自动图像采集和判定。实现对缺陷的定位和识别,通过自动化分拣设备和图像识别算法,达到机器代替人工,实现小零部件外观缺陷检测和自动分拣。目前“小零部件外观自动检测系统”已调试完成,正在开展比对验证;“不锈钢燃料棒尺寸外观自动检测系统”已基本调试完成,依托该系统提出的课题得到了中国原子能“人才燎原计划”的支持。瞄准AFA3G燃料组件提出的“元件生产线外观质量在线检测系统”和“燃料棒焊缝探伤智能分析系统”开发,分别得到了中国原子能公司“揭榜挂帅”和“自主投入科研”项目的支持。目前,两个项目的技术路径和研制方案已全部完成,设备研发已全面启动。

  物理检测室副主任高一鸣带领的团队,选择芯块图像自动识别作为研发方向。针对不同的核电燃料元件,开发了三套外观和尺寸密度自动检测系统”。其中一套已于2021年用于生产检测,另外两套系统近期可投入使用。同时,依托内蒙古自治区重大科技专项研发的自动检测系统,在检测中发挥了巨大作用,并荣获“2022年核能行业科技进步三等奖”。

  化学检测前处理和在线检测智能化系统开发。中心副主任张庆明带领的团队迎难而上,成果丰硕。团队自主研发了国内首套“含铀样品智能化前处理系统”和“粉末样品智能分配系统”,两套系统于2023年陆续投入使用。自动称量、智能分配和全过程自动萃取等功能的实现,智能传输系统的使用,使两条化工生产线的中控化学检测实验室合二为一,实现了人员和设备的综合利用,有效缓解了人员短缺现状。

  局部突破,向小改进要大效益

  面对人工转运物料,且需多人合作的难题,中核北方理化中心汇聚青年力量,逐点突破,要求每个操作至少提升50%的工作效率。

  在化学检测领域,王春燕团队实现了光谱仪和质谱仪自动进样系统等局部环节的自动化突破;物性检测领域,刘洋团队自动滴定系统的研发,不仅有效节约了人工,且填补了空白。无损检测领域,曹微团队开发了骨架检测自动翻装置,对富集度检测系统实施双通道改造,有效提升了现场检测效率。

  立足长远,稳步推进实施

  实验室的最大特点是数据处理量大。检测及相关数据的记录、誊抄、计算至少占到检测总工作量的四分之一,且极易出错。

  中心2017年建成LIMS实验室信息管理平台。平台从初始的单点对接后逐步铺开。目前,已覆盖全部生产单位。2022年建成了检测用核材料流转系统,解决了实验室小批量、多过程核材料流转管理的难题。同时也建成了称量信息自动传输系统,结束了每天人工记录千余个称量数据的时代。

  同时中心支持和鼓励青年员工立足岗位,自主探索,在实现数字化的同时,锻炼团队,培养人才。

  事虽难,欲则成。中核北方理化检测中心将继续锚准公司“十四五”“1342”发展目标,为建设“数字二O二”、打造集团数字化高地“添砖加瓦”,为建设“幸福二O二”增添新活力,奋力书写新时代公司高质量发展理化检测新篇章。