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摘  要：现阶段，机械焊接自动化、智能化水平较高，各种精度高、性能稳定切割设备与焊接设备，以及焊接自动化控制技术、人工智能技术、远程操控技术等的应用，提升了焊接工艺参数的准确性，保证了数字化焊接的精度。焊接技术在机械制造工业及乃至整个国民经济中都占有重要地位，在核电建造施工中焊接是重要的工艺方法之一；焊接的质量将直接影响整个核电工程完成的质量。而焊材又是焊接过程中的重要材料，按照核电质保的要求，施工过程需要具备一定的追溯性。基于此，本文以数字化焊材管理质量为基础，分析焊材保温桶与智能仓储柜的协同作用与转型策略。

关键词：数字化焊材管理；焊材保温桶；智能仓储柜；协同作用；转型策略

一、数字化焊材管理与质量管理意义

传统人工窗口领用和发放焊材的效率低，导致人工排队现象难以根治，无法充分利用焊工的有效作业时间；焊工在排队等候领用时，也极易影响仓管员对焊接材料发放的准确性，难以保证焊接质量，而借助现代IT技术和智能仓储管理的特点，深入研究和探索焊接材料发放过程的新技术及管理模式的创新发展，对于提高数字化焊接材料管理的质量和效率至关重要。由于焊接材料在使用前需要采取烘干和保温工艺，焊工在领用焊材时也需要携带保温桶到焊材烘干室窗口等待装桶和发放；焊工及仓管员也不清楚焊材保温桶自身的保温性能是否完好，依赖传统的人工定期校准和焊工抵达施焊现场后，才知道保温桶的性能能否达到管理和储存焊接材料的要求，若在施焊时发现焊接材料的温度不能达到预设温度时，将直接影响焊接的质量，后果极其严重。加上焊接材料发放需记录台账，且纸质记录保存较为困难，不便于对发放的焊接材料进行统计与管理。因此需开发一套焊接材料领用发放回收软件系统，并与智能仓储柜实现对保温桶的供电功能，确保焊接材料的保存温度达到质量要求；将焊材发放由窗口排队模式改为焊工去智能仓储柜中领用保温桶（焊接材料存放于保温桶中），从而提高焊材领用和发放效率、减少人力与时间成本，以实现提质增效的目的。

二、焊材保温桶与智能仓储柜的协同作用与转型策略

（一）焊材智能发放柜的设计思路

传统5kg焊接材料保温桶测量的最大直径为18厘米，最大高度为68cm；因此可研发焊材智能发放柜用于存储这些保温桶（并为这些保温桶提供24V DC的保温供电）；存储单元格的内部空间应大于（宽*高*深）：22厘米*22厘米*80厘米，单个储物格应满足承重＞20kg；每个副柜应设计＞20个保温桶储物单元格（每个柜门应编号、安装透明的观察窗、指示灯提示位置、门锁扣，开门角度＞110度）。

焊材智能发放柜可以由单个使用或多个柜体拼接一起使用，单个柜体的外尺寸宽*高*深（单位：毫米）≤1300mm*1850mm*700mm，并设计安全固定孔位、照明灯箱和外壳接地线位置；航空插座位置设计需要满足方便取放保温桶和插拔电的常规操作（与保温桶、人手操作不产生干涉），五金部分或人手触摸位置应做倒角设计（含去除毛刺、尖锐角），如下图所示：

每个储物格内应在底部和侧面安装不锈钢金属保护板，减少保温桶在存放或取放操作过程导致的磨损情形出现；同时，储物格内安装单个航空插座（母座）用于对保温桶的供电及电流和通断电监测，以及安装物品感应装置（并对其进行加固和不锈钢保护罩，确保在操作时不会碰撞或损坏该物品感应条），实现对储物格内存放的保温桶是否存在进行实时监控；每个柜体需要安装1个嵌入式的二维码读卡器和1个外置插拔式二维码读卡防水航空接头，实现扫码上架和扫码领用保温桶（含保温桶内的焊接材料）功能。每个柜体安装检修槽，用于安装供电装置、电流监测装置、门锁装置、指示灯板及通讯板等连接或固定位置；通过这些电路单元的协同，实现与三色LED灯、控制系统完成闭环和警报功能，并推送相关数据至后台服务器等功能。

（二）焊材智能发放柜操作系统功能要求

基于焊材发放和回收管理系统，配套研发适用于烘干室现场的焊材智能发放柜操作系统（以下简称：“本系统”），实现：焊材保温、保温桶质量检测、焊材扫码上架、屏幕上架，扫描及人脸领料、屏幕下架及清料（含一键清料）、开箱检查、信息预警、维护焊材柜系统的人脸和用户数据等功能；达到对焊材发放的智能化升级，提高焊工的领用效率和质量信息可追溯性。本操作焊材智能发放柜和操作系统的设计亮点与基本功能要求简述如下：

1、主柜内安装UPS电源，防止断电时的业务数据丢失（运动参数和业务数据不丢失），来电后可自动启动和上传数据。

2、本系统支持1秒内多人打开储物柜门，并实时监测储物格的打开和关闭状态（支持未关门警报及语音播报提醒、数据推送）。

3、发放柜系统配备一个触摸显示屏，系统界面简洁、操作简单、用户可迅速上手操作，支持APP在线升级、人脸识别、扫码识别等功能。

4、操作系统识别动态加密二维码，具有防造假、预防焊工代领焊材的风险。

5、每个储物格的运行参数上传至服务器，实现柜体运行远程监控和预警。

6、焊材领用或下架未取走已上架物品时，实现操作预警及业务数据显示正确的防呆、放错机制。

7、支持在线保温桶的通断电、电流值检测、指示灯工作状态提示及报警功能（白色：储物格空闲，红色：禁用，黄色：有物品无电流，粉色：感应条异常，蓝色：保温桶电流异常，绿色：保温桶加热中）。

（三）焊材智能发放柜操作业务流程说明

总体业务流程：焊材智能发放柜及操作系统主要将人工窗口发放改为焊工自助式领用方式；由仓管员提前根据焊工申请的焊接材料信息进行装桶，打印标签，扫码上架（含放保温桶+插电+检查工作状态）；焊工操作扫码或人脸识别取走保温桶实现自动领用；业务流程如下图所示：

焊材上架流程（仓库管理员），主要为仓管员提供两种方式（扫码或屏幕操作）进行上下架作业，其次还可以操作一键清料和开箱检查等功能，流程如下图所示：

焊工领料流程，主要为焊工提供两种方式领料（扫码或屏幕操作），焊工使用APP打开动态加密二维码（有效期：10s），或操作触摸屏系统点击按钮进行领料，柜门打开后，核对焊材信息、拔电、取走焊材、关门等作业；流程如下图所示：

结束语

综上所述，作为现代焊接技术的重要组成部分，焊材保温桶与智能仓储柜在核电工程施工中起到了关键作用。自动化焊接设备具备高精准度的特征，能够实现焊接路径的精确控制和焊接参数的精细调整。它配备有高精度的运动控制系统，可以实现焊接工具的精确移动和定位。同时，焊材保温桶与智能仓储柜还配备有高精度的传感器和检测系统，能够实时监测焊接过程中的关键参数，并进行精确地控制和调整。高精准度的数字化焊接管理能够确保焊接接头的质量和精度，减少焊接缺陷和变形，提高焊接的一致性和稳定性。

参考文献：

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