2月4日晚,北京2022年冬季奧運會(以下簡稱北京冬奧會)開幕式。開幕式現(xiàn)場,大型視頻顯示裝置“冰瀑”承載著“黃河之水天上來”的創(chuàng)意表達,震撼了整個冬奧會現(xiàn)場觀眾和全球億萬觀眾的眼球。絕美“冰瀑”背后的鋼結(jié)構(gòu)“筋骨”,由濟寧市的一家企業(yè)——山東經(jīng)典重工集團研發(fā)、制造,該企業(yè)用精湛的技術(shù),助力冬奧會成功舉辦,完美呈現(xiàn)濟寧制造的速度和精度。

毫米級精益求精

反復(fù)試驗確保安裝精度

開幕式上,一滴冰藍色的水墨從天而降,幻化為黃河之水,從60米高處傾瀉而下,鋪滿整個開幕式場地,氣勢磅礴,令人震撼。這塊碩大的屏幕有20米寬,59.6米高,被創(chuàng)意團隊親切地稱之為“冰瀑”。

“去年8月初,我們接到‘冰瀑’鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)任務(wù),這是一項神圣而重大的任務(wù),容不得半點瑕疵。”山東經(jīng)典重工集團北京冬奧會開幕式“冰瀑”鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)負責人卞中凱介紹,接手這個項目,工期比較緊張,公司成立技術(shù)團隊,組織多名設(shè)計深化人員,利用3D建模技術(shù)一比一還原裝置構(gòu)件,快速拆圖分解,做好細節(jié)把控。在深化設(shè)計的同時,安排車間技術(shù)骨干,針對項目的技術(shù)難點進行攻克。

“冰瀑”鋼結(jié)構(gòu)成品高約60米、寬約20米,用鋼量1000多噸,有6000多根構(gòu)件。作為最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)裝置,后期集成系統(tǒng)、升降系統(tǒng)包括LED顯示屏等系統(tǒng),都需要在鋼結(jié)構(gòu)裝置上去架設(shè),因此對于組接焊縫和安裝誤差要求極為苛刻,裝配的誤差要求控制在1.5毫米之內(nèi),大多產(chǎn)品的裝配誤差要求是2毫米之內(nèi)。

入行18年,用山東經(jīng)典重工集團中冶制造部部長孔德旺的話來說,這是他負責的構(gòu)件中數(shù)一數(shù)二難干的,對構(gòu)件的加工制造要求高,既要保證焊縫、精度等質(zhì)量要求,也要確保制造進度滿足現(xiàn)場所需。

“‘冰瀑’鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件種類多達上千種,異型節(jié)點更是繁多、集中,焊接是一大難點。”孔德旺表示。在生產(chǎn)過程中,主焊縫借助機器人、加工中心焊接,所有焊縫采用超聲波無損檢測技術(shù)進行100%探傷檢測,節(jié)點區(qū)域、隱蔽區(qū)域則由人工進行焊接,為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全,所有焊縫均為一級焊縫。“在焊接過程中,焊縫金屬和焊縫附近的加熱區(qū)會膨脹,四周較冷的金屬想要阻止這種膨脹,就會產(chǎn)生橫向和縱向收縮,導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。因此,焊接收縮量的控制,是確保安裝精度的一個重要前提。”為保證焊接質(zhì)量,車間生產(chǎn)人員反復(fù)試驗,提前預(yù)留焊接余量,以控制焊接變形。

一比一制作胎架

拼裝時穿孔率實現(xiàn)100%

“開幕式會場還有許多配套的工作同步進行,現(xiàn)場不允許任何的動火、切割、焊接工作,整個鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝都是在公司車間進行的。”山東經(jīng)典重工集團北京冬奧會開幕式“冰瀑”鋼結(jié)構(gòu)項目負責人張爭說,公司投入大量的人力物力,包括車間智能箱型生產(chǎn)線、焊接機器人、數(shù)控平面鉆、三維鉆等先進智能制造設(shè)備,保證裝置到現(xiàn)場后能夠一次成型。

在預(yù)拼裝階段,異型節(jié)點的角度控制尤為重要,稍有誤差會影響結(jié)構(gòu)整體安裝質(zhì)量。“為保證拼裝時的100%穿孔率,車間采取一比一放樣制作胎架,驗收合格后方可接序發(fā)往現(xiàn)場安裝。”孔德旺說,看到“冰瀑”驚艷亮相后,作為一個參建者,項目能夠完美地呈現(xiàn)在世界面前,心情非常自豪。

“參與北京冬奧會項目是對企業(yè)實力的充分肯定。”張爭表示,對經(jīng)典重工而言,這樣的重大任務(wù)是艱巨的挑戰(zhàn),也是莫大的榮耀,珍惜機會的方式,就是努力做出彩,為國爭光。

從去年8月14日進入開幕式場館安裝,安裝成功并交付到下一工序安裝LED屏幕,經(jīng)典重工用時37天便將“冰瀑”的“地基”打好,為保障項目的有序推進貢獻了“經(jīng)典力量”,最終在開幕式完美呈現(xiàn)“黃河之水天上來”的震撼場景。

“借力大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),進一步加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐,推動行業(yè)發(fā)展。這次參與冬奧開幕式的經(jīng)歷,也給到我們更多的啟發(fā),未來可期。”張爭說。