深夜，當(dāng)石化園區(qū)辦公區(qū)的燈光漸次熄滅，盛虹丙烯腈數(shù)字化質(zhì)檢實驗室里的“黑燈實驗室”卻依舊燈火通明——確切地說，是“機(jī)器通明”。自動機(jī)器人精準(zhǔn)地按照優(yōu)先級抓取取樣瓶放置到小車上，隨后利用超聲波檢測瓶內(nèi)液位高度、自動安裝吸管并吸取樣本……一系列動作行云流水，宛如科幻電影中未來實驗室的場景。

這座由25個自動化工作站、87臺精密分析檢測設(shè)備組成的“黑燈實驗室”，在操作環(huán)節(jié)可實現(xiàn)全程無人化智慧運(yùn)行，是一座“不開燈也能做實驗”的實驗室。這座實驗室通過集成機(jī)器學(xué)習(xí)AI算法管理平臺、協(xié)作式機(jī)器人及自動化設(shè)備，實現(xiàn)實驗全流程無人化操作與閉環(huán)控制。該系統(tǒng)可自主完成樣品處理、儀器控制、數(shù)據(jù)分析和報告生成等任務(wù)，特別適用于高重復(fù)性、高危險性或特殊環(huán)境需求的實驗場景，且支持24小時無人值守運(yùn)行。

眾所周知，大型石化企業(yè)實驗室肩負(fù)著從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠以及環(huán)保安全監(jiān)測等多領(lǐng)域的分析檢測重任。然而，面對日常檢測的高通量需求，傳統(tǒng)人工操作檢測儀器的模式流程繁瑣、效率低下。如何快速、準(zhǔn)確地完成高通量檢測任務(wù)，成為擺在石化企業(yè)面前的一道亟待破解的難題。而人工智能的出現(xiàn)，為這一難題提供了絕佳的解決方案。

在“黑燈實驗室”的“大腦”——實驗室智能調(diào)度指揮系統(tǒng)控制現(xiàn)場，筆者看到了一場動態(tài)模擬的“樣品數(shù)字旅程”：一個附有二維碼的樣品瓶進(jìn)入系統(tǒng)，AI瞬間“讀取”其專屬的“數(shù)字DNA”，隨即生成精準(zhǔn)的指令流，調(diào)度AGV（自動導(dǎo)向車）取送樣品、引導(dǎo)機(jī)械臂精準(zhǔn)分液、指揮色譜儀啟動分析，分析結(jié)果瞬間回傳并自動判定。整個流程行云流水，毫無停頓。盛虹石化數(shù)智化部副經(jīng)理劉海浪介紹：“AI在這里，就像一個永不疲倦、算力無窮的超級指揮官。它不僅能清晰地告訴設(shè)備‘做什么’，更能通過視覺分析、調(diào)度算法，自主應(yīng)對成千上萬個變量，包括樣品批次、設(shè)備狀態(tài)、分析優(yōu)先級等。目前，‘黑燈實驗室’日均處理超1600個樣品、開展5000余次分析項目，這龐大的分析測試工作，全程都由AI在幕后指揮。”

作為人工智能核心的實驗室智能調(diào)度指揮系統(tǒng)會根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)裝置的質(zhì)檢計劃，發(fā)布該批次樣品的檢測項目?！昂跓魧嶒炇摇眱?nèi)的智能實驗室系統(tǒng)則根據(jù)任務(wù)要求，為進(jìn)入工作站的取樣瓶進(jìn)行貼標(biāo)打碼。完成這一步后，工作人員即可將取樣瓶送入盛虹丙烯腈數(shù)字化質(zhì)檢實驗室的收樣工作站。

收樣工作站內(nèi)的視覺定位、視覺光譜分析等系統(tǒng)，通過讀取取樣瓶的“身份密碼”——二維碼，將其精準(zhǔn)分流到不同的甬道。劉海浪介紹，整個收樣工作站設(shè)有6條甬道，包括1條優(yōu)先甬道、4條正常甬道和1條異常甬道。若取樣瓶的“身份密碼”識別有誤，就會被劃入異常甬道，直接“退場”；若取樣瓶需執(zhí)行快速檢測任務(wù)，則會進(jìn)入優(yōu)先甬道，享受優(yōu)先檢測待遇。所有取樣瓶都需在3.5小時內(nèi)完成全部檢測項目，確保檢測結(jié)果及時指導(dǎo)現(xiàn)場裝置的生產(chǎn)工作。

進(jìn)入甬道后的取樣瓶，會被機(jī)械臂精準(zhǔn)抓取并放置到AGV上，由小車送往不同的工作站。為進(jìn)一步提升檢測效率，整個實驗室配備了10輛AGV。這些小車有序地將取樣瓶運(yùn)送至理化工作站的色譜前處理分樣區(qū)或色譜分樣區(qū)，自動抽樣機(jī)器隨后會從樣品中精準(zhǔn)抽取5毫升溶液，注入色譜分析取樣瓶中。劉海浪介紹，在色譜分析環(huán)節(jié)，有的取樣瓶可直接取樣，有的則需要添加一些被稱為“工業(yè)味精”的試劑進(jìn)行標(biāo)記或過濾，以確保色譜檢測時樣品數(shù)據(jù)能被有效“讀取”。根據(jù)檢測項目的不同，取樣瓶會被送往對應(yīng)的檢測區(qū)域。

僅這樣一個工作站，每天就能完成220個分液項，極大地提高了工作效率。在“黑燈實驗室”投入使用前，這些分樣工作全靠人工完成，工作人員需手持注射器進(jìn)行抽取操作。劉海浪介紹，由于部分樣品具有毒性，工作人員必須佩戴厚重的護(hù)具才能開展工作，工作速度難免受到影響。如今，借助AI+機(jī)器人的智能采樣模式，工作效率得到了顯著提升。

分液完成后的色譜樣品，由復(fù)合AGV機(jī)器人送往對面的色譜分析實驗室；剩余的樣品瓶則由AGV根據(jù)檢測需求，分別送往水分分析、滴定分析、密度分析、pH值分析、樣品留存等區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)檢測。劉海浪介紹：“這些檢測工作全部基于先進(jìn)的AI算法。AI通過各類系統(tǒng)，賦予了設(shè)備‘視覺’與‘觸覺’能力。借助二維碼這一樣品的唯一‘身份證’，AI能在毫秒內(nèi)精準(zhǔn)識別并定位瓶身的位置與角度。更核心的是視覺光譜分析技術(shù)，它能‘看懂’樣品的顏色、濁度等狀態(tài)，并進(jìn)行預(yù)判斷。而機(jī)械臂則是AI決策的執(zhí)行者，就像AI的‘手’。這套AI+機(jī)器人的組合拳，將劇毒、高毒樣品（如丙烯腈生產(chǎn)中的一些關(guān)鍵成分）的分析安全風(fēng)險降至幾乎為零，同時將分析的重復(fù)性和精度提升到了前所未有的高度。這標(biāo)志著AI從單純的‘執(zhí)行指令’向‘感知并自主決策’實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍?！?/p>

檢測完成后，樣本瓶內(nèi)的廢液會進(jìn)行無害化處理，樣本瓶則會經(jīng)過清洗、撕標(biāo)、烘干、上蓋、存儲等一系列環(huán)節(jié)，為下一次使用做好準(zhǔn)備。

可以說，通過AI+機(jī)器人的深度融合應(yīng)用，盛虹石化的丙烯腈檢測實現(xiàn)了人與劇毒、高毒樣品的零接觸物理隔離，對員工健康的守護(hù)達(dá)到了極致。在效率層面，“黑燈實驗室”不僅實現(xiàn)了24小時“不停機(jī)”運(yùn)行，更徹底重塑了傳統(tǒng)的檢測工作流程。過去，是“人找數(shù)據(jù)”“人盯流程”；現(xiàn)在，已然轉(zhuǎn)變?yōu)椤皵?shù)據(jù)找人”“AI判質(zhì)”，真正實現(xiàn)了檢測工作的智能化升級。

這間無需燈光的實驗室，本身已成為指引行業(yè)未來的燈塔。它證明，AI的終極價值并非取代，而是延伸與守護(hù)——延伸工業(yè)在極端、精密、重復(fù)領(lǐng)域的極限。