从“制造”到“智造”的跃升之路

    通讯员  田  宇  李佳佳

    走进隧道施工现场，随着检测人员远程遥控操作，一只巨型“黑蜘蛛”正沿着隧道衬砌匀速移动。这是中铁十二局自主研发的混凝土质量检测机器人，也是中铁十二局“铁航”品牌的明星产品。

    近年来，中铁十二局“铁航”品牌以“智能工装替代人工”为核心理念，深耕智能建造领域，以“制造—施工—监测”全链条创新为支点，打造“铁航”品牌系列智能装备，推动工程建设从传统制造向智能制造转型升级，相关成果经鉴定达国际领先水平，成为行业智能化发展的标杆。

    锚定智能化：破解行业痛点

    “铁航”品牌的诞生，源于建设者对工程传统检测模式的革新。过去，隧道、桥梁等混凝土结构检测依赖人工高空作业，存在效率低、风险高、数据滞后等问题。“铁航”品牌致力于探索智能化检测新路径，借鉴无人机设计理念，以“无人化、智能化、高效化”为品牌底色，自主研发混凝土质量检测机器人，填补了混凝土衬砌雷达检测行业无人化、智能化的空白，引发行业发展变革。

    ——无人化作业。混凝土质量检测机器人具备空陆两栖作业能力，常用于隧道、桥墩、地铁、墙面等混凝土质量检测，可爬壁或飞行至任意检测位置，通过激光三维成像功能智能判别施工现场障碍，结合北斗卫星导航规划检测路径，携带空气耦合无线雷达实现高空爬壁检测，代替人工高空作业，显著提升检测效率，杜绝作业事故风险。经测试，在平均100米隧道检测任务中，作业时间从传统人工检测的35分钟缩短至11分钟左右，效率提升3倍以上。

    ——全时域监测。机器人深度融合AI与物联网技术，可将数据一键导入至自主研发的混凝土质量智能监控管理平台，通过5G实时回传数据，生成3D影像与AI智能分析报告，构建起“检测—分析—决策”闭环机制，实现混凝土施工质量实时监测、重大问题秒级预警，推动质量管控从“事后整改”转向“事前预防”。

    ——无线化传输。机器人搭载的自主研发的空气耦合无线雷达系统，如同一个高效的“B超探头”，具备“200米无线传输、5厘米悬空耦合检测、高精度大动态数据接收、嵌入式低功耗数据实时处理”四大核心功能，打破了有线雷达作业面临的电缆距离限制，能够将检测数据无线传输至混凝土质量智能监控系统，形成“前端采集+后台分析”的联动体系。

    聚焦适应性：迭代升级应对复杂场景

    面对高原、复杂地形隧道等特殊环境，“铁航”混凝土质量检测机器人技术研发团队经过8次迭代升级，不断调整产品适应性，攻克了高空吸附力下降、非直线测线检测等技术难题。

    以低能耗延长续航时间。在机轮选配上，大胆尝试3D打印技术，通过不断摸索和反复试验，选用丁字形海绵胎机轮，确保摩擦系数符合实际要求。在机轮与机架之间设置压力传感器，精准测量机轮与隧道壁之间的压力，动态调节旋翼转速，优化动力输出，降低与衬砌表面的摩擦力，从而提高效率、降低能耗，显著延长了高空作业的续航时间。

    以优结构适配复杂环境。机器人沿预设轨迹行驶时，通过重力方向传感器实时校准移动路线，调整行进方向，并利用螺旋桨的反向推力将机器人稳固地“按压”在混凝土表面，强大的吸附力可避免滑落风险。

    截至目前，“铁航”混凝土质量检测机器人已在重黔铁路、杭温铁路、雄忻铁路等32个在建项目得到广泛应用，累计测线近20万测线米，以高效检测和数据精准赢得了行业市场青睐。

    拓展多元化：构建全产业链智能生态

    “铁航”品牌产品以“全产业链智能化”为目标，在单点突破的基础上，持续拓展智能工装应用边界，形成覆盖“检测、生产、巡检、养护”领域的技术集群。

    构建全链条智造矩阵。在检测领域，“铁航”预制梁智能巡检机器人实现全地形自主巡航，以“激光+北斗+仿生视觉”技术矩阵破解梁场检测难题，效率提升40%。在生产领域，“铁航”钢拱架智能生产线深度融合智能数控、多机协同与柔性成型技术，全自动完成切割、冷弯、焊接，实现从原材料工字钢到成品钢拱架的全流程无人化作业，生产效率提升50%，成本降低30%。在安全领域，“铁航”巡检驿站集无人机停放、充电等功能于一体，以“算法+硬件”双擎驱动，构建覆盖10公里半径的三维立体防护网，成为工程建设的“空中AI安全网格员”；多源平台安防机器人集有害气体监测报警、应急通话、实时监控、消防医疗救援、应急无人机等功能于一体，是隧道施工应急救援的“好帮手”。在养护领域，“铁航”轨道调平机器人实现了轨道调平养护自动化作业。

    打造全周期服务体系。“铁航”品牌建立“产品+服务”双轮驱动模式提供定制化服务，通过成立机器人检测小组，跨越10余个省份完成60多座隧道实测，形成了可视化测试数据库，便于客户全方位了解产品。并提供“检测+培训+运维”一体化服务模式，设立“铁航”飞行学院，为客户后续的培训和资质取得提供全流程服务，更好契合客户需求。

    依托丰富的机器人研究成果，中铁十二局“铁航”品牌研发团队先后获得省级科技进步奖3项、技术发明奖1项，其他省级奖励17项，授权专利67件，注册“铁航”系列商标6件，并亮相第八届新丝绸之路亚欧博览会、中国（太原）国际能源产业博览会等大型展会，斩获第十八届“振兴杯”全国青年职业技能大赛职工组创新创效竞赛金奖，“铁航”品牌逐步成为企业智能建造领域的“金色名片”。

    向“新”而行，中铁十二局将持续深耕智能建造领域，拓展“机器人+”应用场景，让“铁航”品牌闪耀工程，“智”造新未来。