智能制造典型场景是智能工厂的基本组成单元，为指导企业掌握工信部《智能工厂梯度培育行动》涉及的40个智能制造典型场景的核心思想，现对每个典型场景进行解读。智能制造典型场景参考指引（2025年版）原文，生产管理-危险作业自动化：面向高危物料处理、极端环境操作、密闭空间作业等危险业务活动，针对作业安全风险高、自动化水平低等问题，部署工业机器人、协作机器人等智能作业单元，应用环境感知与识别、远程实时操控、自主决策等技术，实现危险作业环节的少人化、无人化，提高生产作业安全水平。
危险作业自动化典型场景解读：
一、概念定义
危险作业是指涉及高温、高压、有毒有害、高空、地下、辐射等高危环境，可能导致人员伤亡的任务。危险作业自动化是借助先进技术替代或辅助人类执行高风险任务的重要发展方向，其核心在于提升安全性、效率及可持续性
二、典型场景
危险作业典型场景包括工业领域：化工反应控制、核废料处理、矿山开采；应急救援：火灾扑救、地震搜救、爆炸物拆除；基建维护：高压电塔巡检、隧道施工、深海管道检修，等等。行业应用案例包括机器人用于核工业堆芯残渣清理；矿业采用自动驾驶卡车，降低井下事故率；化工行业应用AI监测系统预警泄漏风险；中国“烈火英雄”消防机器人参与油罐火灾扑救。
三、关键技术
1.自动化技术应用
包括机器人技术：如消防机器人、排爆机器人、水下作业机器人以及协作机器人（Cobots），与人类协同工作，实时感知环境风险；无人机与无人车：用于高空巡检（电力线路）、灾区侦察（有毒气体监测）等；远程操控系统：通过VR/AR实现远程精准操作，如核电站维修；智能感知与AI决策：传感器网络实时监控环境（温度、气体浓度），AI预测风险并自主响应。
2. 环境感知与识别技术
环境感知与识别技术是通过传感器、计算机视觉、AI算法等手段，实时获取并解析作业环境中的物理、化学、生物等多维度信息，识别潜在危险源（如障碍物、有毒气体、温度异常等），为自动化系统提供决策依据。包括1）多传感器融合技术。整合激光雷达（LiDAR）、红外热像仪、气体传感器、摄像头等，实现环境3D建模与动态监测，例如：例：激光雷达探测地形，摄像头识别视觉目标，气体传感器监测CO浓度；2）目标检测与分类技术。基于深度学习的图像识别（如YOLO、Mask R-CNN），区分人、设备、危险物等目标；3）实时定位与建图（SLAM）技术。在未知环境中构建高精度地图并同步定位，适用于地下矿井、灾后废墟等场景。例如：为解决矿业井下存在塌方、瓦斯泄漏风险，以及人工巡检效率低且危险，采用搭载LiDAR和气体传感器的巡检机器人，实时生成井下3D地图并标注甲烷浓度超限区域，并应用AI算法识别顶板裂缝和岩层位移趋势，使井下事故率降低40%。
3.作业风险控制技术
作业风险控制技术是通过实时数据分析、动态路径规划、人机协同策略等手段，预测并规避危险作业中的潜在风险（如机械碰撞、环境突变、操作失误），确保任务安全执行。包括1）动态路径规划。基于A*、RRT*算法避开障碍物，结合环境变化（如风速、温度）实时调整路径；2）安全阈值预警。设定物理参数（压力、温度）的安全范围，超限时触发停机或报警；3）人机协同安全协议。通过力反馈、电子围栏等技术，避免机器人与人类操作员发生碰撞；4）故障预测与健康管理（PHM）。利用振动传感器和机器学习预测设备故障（如电机过热、机械臂磨损）。例如：针对化工自动化生产线的反应釜压力失控可能导致爆炸问题，采用压力传感器+AI模型预测压力变化趋势，提前调节阀门开度，实现紧急情况下自动启动泄压阀并隔离危险区域，使重大泄漏事故减少90%。
三、典型案例
案例1：巡检机器人自动巡检
传统热电部变电站区域运维采用人工巡检的方式，工作强度较大、危险性较高、效率低，且存在盲区。配套巡检机器人、人机交互设备等智能装备，利用机器视觉识别技术，采集变电站现场仪表和刀闸、设备外观等数据，并对设备温度进行测温报警。同时，工作人员通过操作机器人近距离观察目标，实现监控无盲区全覆盖。实施成效：
1) 建设无人值守变电站：智能机器人代替运维人员进行巡检，大大降低了巡检任务的工作强度和危险系数，保障了运维人员安全，降低巡检成本。及时进行设备故障报警，保障设备安全，降低检维修费用。
2)智能监督与自动预警：智能机器人对变电站内设备表计识别，设备状态识别以及红外温度分析，巡检数据实时传输后台，并形成数据报表，缺陷自动进行报警；提高巡检作业的自动化水平，出现设备参数曲线异常变化时，自动进行预警。
案例2：危险工序无人化作业改造
以"机器代人"的方式实现危险作业自动化，显著降低安全风险。智能电表手工耐压检测采用 5KV 高压电，存在较大触电安全隐患，自主改造2台智能耐压检测单元，集成自动识别、自动耐压、自动分拣等模块，实现耐压检测无人化作业，自动耐压检测能够完全避免人员与 5KV 高电压直接接触，极大地提高了检测过程的安全性。
下篇文章：智能制造典型场景（2025版）解读之15.生产管理-安全一体化管控
