张天宇
走进位于河北唐山的中信重工开诚智能装备有限公司车间,首先映入眼帘的,就是一排排样式各异的特种机器人。它们外观简单,但内部结构复杂,看似好像一台台改装版的坦克。这些机器人,最重的达220kg,最轻的仅15kg,一个成年人单手就能把它拎起来。
“这是我和团队研发的消防机器人系列产品和巡检机器人系列产品。”机器人研发部经理孙宁告诉《中国工人》记者,“可不要小瞧它们,爬坡越坎如履平地、望闻问切无所不能,在人不能近、人不能及、人不能为的地方,它们都能替代人工作业。”
2015年,28岁的孙宁进入公司,凭借过硬的技术水平和扎实的工作作风,先后攻克了消防机器人、巡检机器人研制中的技术难题,研发出国内最全的消防机器人系列产品,占领了国内七成以上的同类市场。5年间,他和团队研发出了53种特种机器人,成为国内外多个领域抢险救援的“急先锋”。
孙宁夜以继日地工作,只为心中的那个目标—让中国制造在特种机器人领域竞争中扳回一局。
从零到一
研制“特种机器人”的决心,早早就藏在了孙宁的心里。
童年时,同学父亲在生产事故中失去胳膊的情景,一直让他难以忘记。“要造出一种机器人,代替人工,在危险的地方工作。”2015年,加入中信重工开诚智能装备有限公司后,孙宁实现这个目标的意愿越发强烈了。
就在这年8月,天津滨海新区爆炸安全事故中,多名消防员牺牲的消息,让中信重工开诚智能装备有限公司高层开始思考,作为一家以机器人制造为主的企业,研发防爆消防机器人的任务被快速提上日程。
彼时,公司已经在特种机器人领域深耕10年,研发出矿用灾区侦测机器人、钻孔探测机器人和水下探测机器人等5大品类组成的“机器人家族”。
从入职开始,孙宁近乎痴狂地展开学习和研究工作。短短几个月,就成长为机器人研发部的骨干技术人才。研发防爆消防机器人的任务,就这样交到了孙宁团队手中。
“研制第一款消防机器人时,感觉像是在荒原上种树。”孙宁回忆说,当时既没有参照物,也没有技术经验,公司给他们的研发时间只有3个月。即使困难重重,孙宁团队还是立下了“军令狀”—做一款具有国际先进水平的消防机器人。
对孙宁而言,第一次集成研发特种机器人是一个全新的开始,是一个从零到一的过程。不仅需要掌握视觉识别、精密机械设计加工和嵌入式控制器开发等一系列技术,还要熟悉钢材物理性能检测工艺。
“我们想学先进工艺,但公司没人懂,想咨询都找不到人。”孙宁和团队只能对着图纸自己摸索。设计、失败,修改设计、再失败,再修改设计……面对巨大压力,孙宁带领团队负重前行。一个月内,他们几乎都吃住在工厂,查阅了200多篇相关论文,详读两本技术专著,形成十几个方案后,再不断筛选合并,最终选定了轻量型低重心履带悬挂式方案。
随后,艰难的组装环节接踵而至。一台消防机器人包含上千个零件,一套机器人图纸包含数十万个工艺信息……为了给设备减重,孙宁和团队连熬数十个通宵,做了数百次实验。为避免走弯路,他们还把组装工艺精确到每一个螺栓的安装顺序。
功夫不负有心人。不到3个月时间,首款防爆消防机器人研制成功。较之国外同等搭载每秒80升水炮类机器人产品,孙宁团队研发的机器人重量仅为他们的一半,体积是他们的三分之一。这意味着,这款机器人具有更强的复杂环境通过能力和狭小空间的工作能力,被中国科学院认定为达到国际先进水平。
但是,孙宁并未满足于此。随后两年内,他带领团队一口气开发了11种消防机器人单品,获得自主知识产权30余项,形成了国内最全的消防机器人系列产品,组成具有侦察、灭火、排烟等综合性能的消防机器人“战队”。
2016年,他主持开发的消防机器人参加故宫博物院消防演练,由于表现出色,被媒体赞为“新时代的紫禁卫士”。此后,消防机器人系列产品逐渐成熟,并且先后出口到多个国家。
唯“新”不破
时代更迭,唯“新”不破。
在具体研发中,如何优化产品,让其更加符合市场需求,是摆在孙宁面前的又一项挑战。
2018年,孙宁团队为了在特种机器人领域实现新的技术突破,他们从巡检机器人开始,将技术研发拓展到公司全部特种机器人产品。他说:“每个机器人都像我们的孩子,要倾尽全力为‘他们’增长本领。”
有时,巡检机器人需要代替救援队,在沟壑纵横的地形里全速奔驰。如果把底盘系统比作机器人的“双脚”,那么稳定性好的履带就是保障“双脚”快速奔跑的“风火轮”。如何给机器人寻找一副合适的“风火轮”呢?
“没有过时的原理,只有过时的工程师。”参照坦克车辆上的克里斯蒂减震悬挂系统,通过优化使之与轮边驱动结合,孙宁研发出了插齿型履带,让机器人能在草地、沼泽、雪地、废墟、煤矿、油田等多种地形上快速移动,为抢险救援赢得了宝贵时间。
孙宁说:“机器人研发过程中,经验的积累极其重要,当你积累到一定程度的时候,就会有触类旁通的感觉。”
开发轮式巡检机器人虽然只用了短短一个多月,但在这一过程中,孙宁团队不仅掌握了特种机器人二次开发的所有流程和关键技术,更为承接其他机器人项目打下了坚实基础。
2020年春节,新冠肺炎疫情突袭,公司接受了开发用于抗击疫情的特种机器人的紧急任务。2月20日,孙宁临危受命,投入到室内防疫消毒机器人的研发中。
由于当时供应商企业复工的不多,外购器件很难保证及时到达,还要留时间组装、测试。因此,留给孙宁团队设计研发的时间少之又少。夜以继日地讨论、设计、研发便成了他们的工作常态,在公司没有完成的工作,他带回家接着干,困了就趴在桌上眯一会儿,醒了就继续画图……有一次,开会开到一半时同事发现,孙宁竟然歪着头睡着了。
为了加快研发速度,孙宁和团队创新思路给机器人安上了关键部位—“眼睛”和“心脏”。已经成熟的轮式巡检机器人激光定位导航技术,解决了防疫消毒机器人的“眼睛”问题,连接上特种机器人的通用供电模块轻松解决了“心脏”供给问题。以通用平台为依托,再装上雾化消毒系统,一个室内防疫消毒机器人的雏形便在9天内诞生了。
紧接着,随着项目组对机器人部件的组装调试。2020年3月20日,首台室内防疫消毒机器人就交付到客户手中。
组团闯关
“创新不是一个人的事,解决难题也需要团队成员共同闯关。”孙宁一语道出了创新的秘诀,“我们团队就是这样一个能拼敢闯的团队。”可是,想加入孙宁的团队也绝非易事。
“我们团队淘汰率最高时达到1比20。”孫宁坦言,面试工程师时,他不仅会抛出刁钻的问题,偶尔还会卖个关子。当向对方表达“你可能不适合这个岗位”时,如果对方流露出畏难情绪、不再追问或者表态,往往面试失败。而那些渴望继续学习、继续努力的人则更有机会和孙宁并肩作战。
新人进入团队后,孙宁除了会毫无保留地传授知识,也会无微不至地关心他们的生活,甚至给团队成员立下了一条规矩—每个月必须要休一个双休日。
“每当要开发一个新产品时,我们团队全体成员都会投入全部的激情和精力,时刻关注市场前沿动向,学习专注新技术领域,认真听取每一个建议。”这个时候,往往也是孙宁最享受的时候,“我不仅能在产品研发过程中找到幸福感,体现自己的人生价值,团队成员还能在一款新产品的研发过程中同步成长。”
有了人才做基础,孙宁用“创新不设限”作为带队口头禅。
研发轮式巡检机器人时,国内的初代产品重达550公斤。这种钢筋铁骨的“笨家伙”,电池的续航能力根本达不到一天。如何给机器人减重一度成了团队攻坚的核心课题。
他最初提出的技术指标是将机器人体重控制在220公斤。“这样难度太大,做400公斤还不行吗?”公司内很快出现了质疑声。这些声音更刺激了孙宁研发轻量级机器人的决心。他鼓励团队:“面对更高的技术指标要求,只能迎难而上勇敢闯关。”
榜样的力量是无穷的。孙宁从核心原件下手,研制出国际首创的本安云台,让终端执行元件减重75%。这种不服输不妥协的劲头深深地感染了团队成员。他们各展所长,优势互补,执行装置本安化的设计理念,实行了一整套防爆机器人小微化的方案,使轮式巡检机器人的体重减轻了60%。
难题越大,创新的价值也就越大。“瘦身”后的巡检类机器人,带着智能“大脑”真正走进了石化厂站,取代了大量的高危、重体力、高强度的人工岗位,为我国的全面矿井自动化事业提供了有力的技术支持和装备保障。
“创新助力各式各样‘钢铁侠’的诞生,表象是技艺,实质在精神,永不妥协是基础,创新突破是关键。以后,我们一定会在更多的危化场所实现‘机器换人’。”谈及未来,孙宁信心满满。
2020年11月24日,孙宁荣获全国劳动模范荣誉称号。在他看来,这份珍贵的荣誉属于团队。孙宁表示,他将坚守初心、继续奋斗,带领团队投身科研攻关,推动“中国制造”走向“中国智造”,奔向“中国创造”。
采访手记
像孙宁那样去奋斗
“5+2,白加黑,不停地干。”在2019年河北省劳动模范、先进工作者和先进集体表彰大会上,中信重工开诚智能装备有限公司机器人研发经理孙宁讲述了自己的成长“秘笈”。诚如他说的那样,标杆是干出来的,孙宁主持研发的消防机器人系列产品和巡检机器人系列产品,已成为行业的标杆,成为全行业对标和模仿的对象。
“社会主义是干出来的,新时代是奋斗出来的。”习近平总书记在2020年全国劳动模范和先进工作者表彰大会上的讲话仍回荡在耳畔。孙宁作为全国劳动模范,他的身上就有这样一股锐意进取、一往无前的磅礴力量,也有一种上下求索、顽强拼搏的奋斗精神。为了实现目标,孙宁一个月内查阅了200多篇论文,“啃”下了两本技术专著,一周之内拿出了十几个方案。
古往今来,无论是实现美好梦想,还是成就壮丽事业,坦途只有一条,那就是一往无前地实干;捷径只有一种,那就是久久为功地力行。孙宁用对事业的“痴”、对岗位的“爱”、对工作的“狂”,创造了我国特种机器人发展史上多项第一,引领了特种机器人的产业发展,他以自身实践证明了,每一个人都是新时代的见证者、开创者、建设者。
“青春有限,奋斗无悔。”孙宁是这么说的,也是这么做的。采访中,孙宁告诉《中国工人》记者,在工作中“拼命”,也就意味着对家人的“亏欠”,但是,正是家人的支持,他才有了继续干下去的力量。选择这份事业,他从不后悔。
个人向上,国家向前。孙宁立足岗位、脚踏实地,用拼搏奋斗实现人生梦想,以爱岗敬业弘扬劳动精神,在劳动中收获了个人成长,也为国家发展作出了贡献。