刘新儒

石

油

百

工

中国石油工程建设有限公司金属结构制作工，高级技师，集团公司金属结构制作技能专家。

先后荣获中国石油集团公司技术能手，集团公司青年岗位能手等称号。

从尺子到计算器

年，刘新儒考入中石油第一建设公司技校，成为这所学校招收的首届高中毕业生班的一名学生。选专业时，父亲为他选择了铆工专业。

铆工的工作，就是把钢板等金属材料等通过放样、下料、冷热成形、装配等加工流程，制作成某种金属结构。这类工作特别是放样、下料环节并不是单纯的体力活，需要掌握识图、制图、计算料长、常用金属材料及热处理等知识，要用到很多数学知识。

上中学时，刘新儒就非常喜欢数学，成绩也很好。在技校的铆工班，他的函数、图形等数学知识和较强的数学思维派上了大用场。

从技校毕业后，刘新儒以名列前茅的成绩，被分到第一建设公司石化厂备料车间的下料班。下料班主要负责板材放样和下料，就是把钢板等材料按照需要的形状划在钢板上切割开，比如切割成圆锥体、球体等。

下料班是厂里的龙头班，所从事的工作是装备制造的第一道工序，下料的速度和精确度直接影响着整个工程的产出量和质量。如果这个环节出了错，材料就会报废，后续工作也就没法干了，整个流程就得重来。

刘新儒刚上班时，下料仍采取很原始的方法。几个人围着一块钢板，有拿尺子的，有弹粉线和打样冲点的，利用投影关系按照1∶1的比例在钢板上画出图形，然后再切割。

刘新儒想到，既然在钢板上计算并画样这么麻烦，是不是可以把这个步骤提前，不用尺子在钢板上量来量去进行放样取形，而是通过一定的公式先把图形的数值算出来？

这毕竟是一项从来没有人进行过的尝试。为了保险起见，刘新儒先选了个简单的图形，开始了试验。他利用解析几何、三角函数等原理，把一些构件的边长、角度等，结合放样、下料的过程整理成公式。在具体施工中，把长宽高、直径等基本数据代入相关公式就可以了。

一试，没问题！

从易到难，一年时间刘新儒完成了30多种常用下料公式的推导和整理，基本实现了从投影画线到人工计算的跨越。原来需要3个人拉尺弹线干半个小时的活，使用新的工作方法之后，他一个人拿着计算器和笔，10分钟就能完成，误差率从1mm下降到0.5mm左右。

从计算器到计算机

新方法既快又省事，但从头到尾只有刘新儒一个人计算，没有人复检，出错就是在所难免的。年，接连出现的两次事故，让刘新儒不得不重新审视这种方法。

一次，刘新儒下完料，零部件经过加工已经成型，进入组装阶段。结果工人发现因为刘新儒计算错误，把料下大了，零部件不合适。幸运的是，材料经裁剪后，部分板材还能用，却浪费了材料，也浪费了人力，耽误了时间。

随后一次就没那么幸运了。刘新儒在为某个球形封头下料时，又一次计算错误，把料下少了。发现时球体已经成型，无法弥补，材料全部报废。

刘新儒想，能不能省掉繁杂的计算过程，让下料变得再轻松一些？能不能通过机器制作出更加直观的图形，可以一眼就判断出计算结果是否有误？甚至机器本身就能自动校正错误，从而把误差率降到最低？

他想到了机房里的计算机。

当时，厂里有两台计算机，每台机器都是花了两万多元的“天价”买来的，属于厂里的“宝贝”。

作为一名学徒工，刘新儒连进机房的资格都没有。但是，他敏锐地感觉到，将计算机应用于下料是大势所趋。于是，他买了计算机方面的书，自学DOS系统方面的知识。

为了掌握更多计算机技术，年，刘新儒考取了洛阳工学院（现河南科技大学）成人高考计算机应用专业。经过摸索，设计出了DOS系统下常用下料程序。

这款计算机程序具有自动纠错功能，如果输入不合理、不正确的数据，系统就会自动检查出来，无法生成下料数据或图形。

从到再到、，随着操作系统的变更，刘新儒不断更新自己的计算机知识。有了计算机这个帮手，刘新儒如虎添翼，工作的智能化水平有了跨越式提升。

铆工中的计算机专家

由于DOS系统专业性太强，而且没有可视化界面，全部操作都要靠输入字符，整个车间只有刘新儒一人会操作。随着采用图形化模式的Windows系统面世，刘新儒又开始琢磨，能不能改变原有程序，让其在Windows系统下也能操作，从而让车间里的更多人能够操作程序。

设计Windows系统下的程序，需要把原来DOS系统下的程序逐一转化过来。Windows系统在当时还是新事物，刘新儒又开始了新一轮自学。

没想到，在第一个程序转化完，进行调试的时候，便遇到了困难。那是一个简单的锥体放样程序，计算结果始终与实际数据有差距。刘新儒把每一个标点出现错误的可能性都排查了，仍找不到原因。他不断地调试程序，像是着了魔，把所有工作之余的时间都用上了。有时候正吃着饭，脑子里一个念头一闪而过，他便马上放下筷子起身拿起纸笔就开始算。

艰难攻关3个月以后，第一个程序调试成功了。

年，当刘新儒将构件按照图纸设计要求，在对应的系统图形界面输入参数，屏幕上马上显示出构件的三维示意图，并自动计算出所需的实际尺寸。这时候，刘新儒和周围同事们都知道，盼望已久的智能下料系统研发成功了。

有了这套系统，车间里的每名铆工都可以轻松操作电脑自动放样下料。而且，由于图形直观，合理的排版减少了边角余料的浪费，劳动效率成倍提高。下料车间原来一年干吨钢板的活，通过这套系统一年可以干一亿多吨钢板的活。

从计算机到机器人

计算机下料系统大功告成之后，刘新儒又开始琢磨，可不可以将电脑与数控切割机连接起来，让计算机直接指挥切割机操作？

厂里有台数控切割机，是从其他单位转过来的，因为编程复杂、调试困难，这台价值56万元的先进设备就一直闲置着。刘新儒打起了这台数控切割机的主意。

他先到郑州纺织机械厂等单位观摩数控切割机的工作原理，又从上海中船公司引进一套数控切割软件进行改造。最终，形成了数控切割零件的自动生成模块，实现了下料系统软件与数控切割的无缝对接。工人不但可以用计算机计算结果，指挥切割机操作，还能实现钢板的最优化排版，原材料的利用率从87%提升到94%以上，每年节约材料费万元。

刘新儒的研发之路并未就此止步。

年，刘新儒注意到，厂里的球罐制造在下料放样计算方面，技术已经很成熟，但在净料画线、净料切割方面，还有革新空间。他主动请缨，带领一个研发团队并联合国内一家技术公司，历时一年，先后攻克了曲面板自动检测技术、激光画线技术、视觉跟踪切割技术等多项技术难题，成功研发了曲面板自动画线切割机器人。

这一技术创新不仅实现了球壳板净料的自动画线，在净料切割方面，更是在国内首次实现了球壳板双面坡口的一次成形，极大地提高了产品质量和施工效率。工人只要输入数据，计算机便直接将计算结果传输到切割机上，由切割机自动进行切割，带着高清摄像头的“电子眼”跟踪检测，不仅精度高，稳定性好，速度还快。目前，该机器人已成为公司球罐制造的核心利器，先后为企业节约人工成本余万元。

工作之余，漫步在厂区，刘新儒时常会感叹这些年来经历的变化：机器越来越先进了，效率提高了，差错率降低了，产量大大增加了。

刘新儒在这个行当的探索创新，还将继续下去……