因?yàn)椤翱ú弊印?，近年?guó)家鼓勵(lì)并大力扶持工業(yè)軟件的發(fā)展。在政策引導(dǎo)下，也是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的推動(dòng)下，云浮市科特機(jī)械有限公司（以下簡(jiǎn)稱“科特機(jī)械”）通過(guò)“數(shù)字大板”“科特石材排版軟件”“Al對(duì)刀”等工業(yè)軟件的研發(fā)，開(kāi)發(fā)了石材加工數(shù)字化智能化關(guān)鍵技術(shù)及裝備，解決了石材二次加工中品質(zhì)難以把控、出材率低等痛點(diǎn)，極大地提高了石材二次加工的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率。該項(xiàng)目也獲得了2020年建筑材料科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步類(lèi)二等獎(jiǎng)。

項(xiàng)目解決了石材二次加工中的痛點(diǎn)

我國(guó)石材產(chǎn)業(yè)規(guī)模和總量已位居世界首位，但是，整體大而不強(qiáng)，石材加工生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量與精度、原料利用率及自動(dòng)化水平等方面還有較大提升空間。開(kāi)采的石材荒料在鋸解、拋磨后得到石材大板（也稱毛光板）。由于復(fù)雜的地質(zhì)成因，即便是同一塊荒料所出的石材大板，紋理、色彩和輪廓都有變化，而大板存放一般都是打扎疊放，只能看到最表層的大板。想要通過(guò)石材大板再加工，獲得具有設(shè)計(jì)感和美感的工程板，只能靠工人師傅粗略規(guī)劃，切割后地面擺放看效果。這樣一來(lái)，不但加工結(jié)果不可預(yù)測(cè)、難以滿足客戶的需求，而且加工效率低下、原料浪費(fèi)嚴(yán)重。這個(gè)石材二次加工環(huán)節(jié)，無(wú)疑成為石材加工產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)。

數(shù)字化是各不相同而又打扎疊放的大板實(shí)現(xiàn)可視的有效辦法。石材大板圖像化在貿(mào)易中已有應(yīng)用，采集圖像的石材掃描儀最初由意大利研發(fā)，但是，引進(jìn)的掃描儀效果并不理想，不少產(chǎn)品因?yàn)椤安幌瘛倍素?。為了達(dá)到色彩豐富，質(zhì)感真實(shí)的效果，科特機(jī)械項(xiàng)目組合作研發(fā)CCD傳感器相機(jī)，甄選高品質(zhì)鏡頭，研發(fā)高顯指LED線陣光源，精細(xì)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)并自主開(kāi)發(fā)色彩管理算法，研制出石材行業(yè)用高分辨率掃描儀；再通過(guò)控制相機(jī)安裝精度與鏡頭畸變矯正程序保證圖像尺寸精準(zhǔn)，版面精確；最后通過(guò)板厚測(cè)量、光澤度識(shí)別等裝置及輪廓識(shí)別、缺角標(biāo)注減尺等措施，在圖像文件中嵌入板材厚度、材質(zhì)、強(qiáng)度、光澤度及可用區(qū)域輪廓等數(shù)據(jù)，形成內(nèi)容豐富而完整的“數(shù)字大板”。將一片片石材大板掃描進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)以后，工程選料有了素材，石材設(shè)計(jì)師能根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)需求，規(guī)劃出豐富多彩的工程石材。

解決了大板數(shù)字化的問(wèn)題以后，科特機(jī)械項(xiàng)目組又著手開(kāi)發(fā)了智能排版軟件。智能排版軟件充分考慮了規(guī)格、版面、色彩、紋理、出材率等影響因素，也考慮到石材線狀切割的特點(diǎn)具有自動(dòng)處理T型刀縫的功能。在導(dǎo)入數(shù)字大板、工程板碼單以后，智能排版軟件就能通過(guò)出材率優(yōu)化算法給出最優(yōu)大板切割方案，并能在每張數(shù)字大板圖像上顯示切割方案，在排版方案圖上顯示出工程板安裝效果。石材設(shè)計(jì)師還可以在排版方案中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行變化、調(diào)整，以達(dá)到滿意的色彩和紋理設(shè)計(jì)效果，而相應(yīng)的最優(yōu)切割方案也隨之自動(dòng)變更。

石材切割方案定好以后就是橋切機(jī)的執(zhí)行環(huán)節(jié)?？铺貦C(jī)械項(xiàng)目研發(fā)的智能橋切機(jī)能自動(dòng)讀取大板身份標(biāo)識(shí)，自動(dòng)調(diào)取相應(yīng)切割方案，自動(dòng)進(jìn)行圖像坐標(biāo)匹配（Al對(duì)刀），而后開(kāi)始切割作業(yè)，實(shí)現(xiàn)上板、切割、下板過(guò)程的全自動(dòng)化。

科特機(jī)械項(xiàng)目的開(kāi)展，使得石材二次加工環(huán)節(jié)的班產(chǎn)能由50-70平米上升到200-220平米，出材率由75%-80%提升到85%-95%,人力由3人降為1人，固廢下降至為原來(lái)的1/3。同時(shí)，企業(yè)能精確管控技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)知真實(shí)裝飾效果，客戶能實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得，極大地提升了石材加工企業(yè)的管理服務(wù)水平。

不斷地學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵

自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)強(qiáng)有效的工具和手段，在傳統(tǒng)制造業(yè)中應(yīng)用新的信息技術(shù)，能有效解決傳統(tǒng)制造業(yè)中的一些問(wèn)題。據(jù)了解，科特機(jī)械也不是一開(kāi)始就規(guī)劃、計(jì)劃好的，而是逐步深入完善的。2014年著手掃描儀的研發(fā)，掃描儀發(fā)布后，2015年開(kāi)始做智能排版軟件，2016年進(jìn)行橋切機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)并逐步迭代升級(jí)。把掃描儀器與橋切機(jī)串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化解決方案是在2016年才形成的思路。在打算改進(jìn)橋切機(jī)的時(shí)候，科特機(jī)械內(nèi)部都不明白要怎么改進(jìn)，而當(dāng)時(shí)剛好有一個(gè)國(guó)際設(shè)備展，科特機(jī)械就組織去參觀學(xué)習(xí)，回來(lái)以后確定要做智能橋切機(jī)。隨著研究一步一步地深入，科特機(jī)械的眼界不斷地開(kāi)闊，認(rèn)識(shí)不斷地提升，通過(guò)問(wèn)題的逐個(gè)突破和技術(shù)的累積疊加，才有了今天的項(xiàng)目成果。

▲云浮科特項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)（從左到右：祝家豪、盧旭湛、文智瑩、陳思揚(yáng)、崔洪章、盧榮森、麥文志、陳自標(biāo)）

科特機(jī)械的項(xiàng)目，其實(shí)將已有的先進(jìn)技術(shù)成果，比如相機(jī)、掃描儀、控制系統(tǒng)，恰到好處地應(yīng)用，做一個(gè)集成和創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，解決了石材產(chǎn)業(yè)中的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)在工業(yè)軟件這塊進(jìn)行了一些原始創(chuàng)新，包括色彩管理算法、最佳出材率優(yōu)化算法、AI對(duì)刀等，這些融合了工藝與經(jīng)驗(yàn)的工業(yè)軟件，正是項(xiàng)目的核心與關(guān)鍵。作為傳統(tǒng)裝備企業(yè)，軟件開(kāi)發(fā)難度非常大，有點(diǎn)摸不清方向，感覺(jué)難以逾越?？朔@些困難，依靠團(tuán)隊(duì)不斷地學(xué)習(xí)與提升，也依靠恰當(dāng)人才的引進(jìn)。據(jù)悉，科特機(jī)械項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就十幾個(gè)人，大多數(shù)都是科特機(jī)械原來(lái)的員工，只有程序設(shè)計(jì)人員是專(zhuān)門(mén)引進(jìn)的，科特機(jī)械引進(jìn)有過(guò)類(lèi)似系統(tǒng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、有過(guò)成熟軟件產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人才，然后在項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)互相學(xué)習(xí)、深入交流、共同進(jìn)步。程序設(shè)計(jì)人員深入地了解石材加工工藝特點(diǎn)、思路、方法，機(jī)械設(shè)計(jì)人員、工藝技術(shù)人員也不斷地學(xué)習(xí)和掌握新的信息通訊技術(shù)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)成員的成長(zhǎng)與進(jìn)步，通過(guò)團(tuán)隊(duì)智慧和力量的凝聚，克服了項(xiàng)目中遇到的諸多難題。

經(jīng)濟(jì)務(wù)實(shí)得到客戶充分肯定

科特機(jī)械項(xiàng)目的技術(shù)成果已在廣東、福建、貴州、云南、浙江等地多家石材加工企業(yè)應(yīng)用，得到了客戶的極大認(rèn)可與肯定，不少企業(yè)在引進(jìn)一條產(chǎn)線試用以后，馬上又計(jì)劃再引進(jìn)幾條新產(chǎn)線。客戶這么認(rèn)可，主要是科特機(jī)械比較務(wù)實(shí)，科特的軟件、裝備和服務(wù)能充分考慮客戶的實(shí)際需求?？铺貦C(jī)械都是針對(duì)客戶的實(shí)際情況，提出針對(duì)性的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的解決方案，而且，科特機(jī)械也會(huì)替客戶長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，做好軟件、設(shè)備的兼容擴(kuò)展性，給客戶未來(lái)發(fā)展預(yù)留足夠的擴(kuò)展空間。從目前來(lái)看，項(xiàng)目成果非常適合人造石、巖板的加工，一方面是因?yàn)樵媳容^均勻，另一方面是產(chǎn)品品類(lèi)相對(duì)單一，產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益是最佳的。如果是多樣化的產(chǎn)品，要做到全流程都不需要人為干預(yù)，技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)，但是投資會(huì)比較大，而且整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，系統(tǒng)維護(hù)比較麻煩，整體成本就會(huì)高一些。當(dāng)然，隨著社會(huì)、行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)技術(shù)水平的提高、人工成本與員工素質(zhì)的提高，市場(chǎng)的需求會(huì)不斷地變化。

▲云浮科特橋切機(jī)安裝調(diào)試車(chē)間

在儀器儀表設(shè)備等基礎(chǔ)硬件的選擇上，科特機(jī)械就遵循一個(gè)原則，能滿足對(duì)性能和穩(wěn)定性的要求，不管是國(guó)產(chǎn)的還是國(guó)外的品牌，適用就好。當(dāng)然，在性能滿足需求的情況下，科特機(jī)械首選國(guó)產(chǎn)的，這樣科特機(jī)械的裝備有比較好的性價(jià)比。比如，在科特機(jī)械的解決方案里，科特機(jī)械鼓勵(lì)客戶選用的是科特自己研發(fā)的三軸橋式機(jī)器人，雖然現(xiàn)在倡導(dǎo)使用六軸機(jī)器人，但是六軸機(jī)器人的價(jià)格基本是科特機(jī)械三軸機(jī)器人的6-7倍價(jià)格，科特機(jī)械也試用了一些其他機(jī)器人，但是，因?yàn)橛玫氖乔度胧较到y(tǒng)，實(shí)際使用中不如科特的三軸機(jī)器人方便。

科特機(jī)械對(duì)研發(fā)創(chuàng)新是鼎力支持，科特總經(jīng)理陳思揚(yáng)是技術(shù)專(zhuān)家，動(dòng)員人力、資金等各項(xiàng)資源，親自抓進(jìn)度和協(xié)調(diào)。廣東省對(duì)科研創(chuàng)新項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持力度也比較大，科特機(jī)械的團(tuán)隊(duì)也在逐步壯大?？铺貦C(jī)械還將智能解決方案往后續(xù)加工流程上擴(kuò)展，把磨邊、拋光等都包含進(jìn)智能解決方案里來(lái)，努力實(shí)現(xiàn)石材加工全流程的自動(dòng)化、智能化。同時(shí)，科特機(jī)械也在跟樹(shù)根云合作，把科特機(jī)械的設(shè)備都聯(lián)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的更新、升級(jí)，包括傳統(tǒng)設(shè)備和不具備聯(lián)網(wǎng)功能的，科特機(jī)械也在添加新的通信設(shè)備，聯(lián)入科特的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

來(lái)源：中國(guó)建材信息總網(wǎng)