小代君说
深夜，当石化园区办公区的灯光渐次熄灭，盛虹丙烯腈数字化质检实验室里的“黑灯实验室”却依旧灯火通明——确切地说，是“机器通明”。自动机器人精准地按照优先级抓取取样瓶放置到小车上，随后利用超声波检测瓶内液位高度、自动安装吸管并吸取样本……一系列动作行云流水，宛如科幻电影中未来实验室的场景。
这座由25个自动化工作站、87台精密分析检测设备组成的“黑灯实验室”，在操作环节可实现全程无人化智慧运行，是一座“不开灯也能做实验”的实验室。这座实验室通过集成机器学习AI算法管理平台、协作式机器人及自动化设备，实现实验全流程无人化操作与闭环控制。该系统可自主完成样品处理、仪器控制、数据分析和报告生成等任务，特别适用于高重复性、高危险性或特殊环境需求的实验场景，且支持24小时无人值守运行。
众所周知，大型石化企业实验室肩负着从原料进厂到产品出厂以及环保安全监测等多领域的分析检测重任。然而，面对日常检测的高通量需求，传统人工操作检测仪器的模式流程繁琐、效率低下。如何快速、准确地完成高通量检测任务，成为摆在石化企业面前的一道亟待破解的难题。而人工智能的出现，为这一难题提供了绝佳的解决方案。
在“黑灯实验室”的“大脑”——实验室智能调度指挥系统控制现场，笔者看到了一场动态模拟的“样品数字旅程”：一个附有二维码的样品瓶进入系统，AI瞬间“读取”其专属的“数字DNA”，随即生成精准的指令流，调度AGV（自动导向车）取送样品、引导机械臂精准分液、指挥色谱仪启动分析，分析结果瞬间回传并自动判定。整个流程行云流水，毫无停顿。盛虹石化数智化部副经理刘海浪介绍：“AI在这里，就像一个永不疲倦、算力无穷的超级指挥官。它不仅能清晰地告诉设备‘做什么’，更能通过视觉分析、调度算法，自主应对成千上万个变量，包括样品批次、设备状态、分析优先级等。目前，‘黑灯实验室’日均处理超1600个样品、开展5000余次分析项目，这庞大的分析测试工作，全程都由AI在幕后指挥。”
作为人工智能核心的实验室智能调度指挥系统会根据企业生产装置的质检计划，发布该批次样品的检测项目。“黑灯实验室”内的智能实验室系统则根据任务要求，为进入工作站的取样瓶进行贴标打码。完成这一步后，工作人员即可将取样瓶送入盛虹丙烯腈数字化质检实验室的收样工作站。
收样工作站内的视觉定位、视觉光谱分析等系统，通过读取取样瓶的“身份密码”——二维码，将其精准分流到不同的甬道。刘海浪介绍，整个收样工作站设有6条甬道，包括1条优先甬道、4条正常甬道和1条异常甬道。若取样瓶的“身份密码”识别有误，就会被划入异常甬道，直接“退场”；若取样瓶需执行快速检测任务，则会进入优先甬道，享受优先检测待遇。所有取样瓶都需在3.5小时内完成全部检测项目，确保检测结果及时指导现场装置的生产工作。
进入甬道后的取样瓶，会被机械臂精准抓取并放置到AGV上，由小车送往不同的工作站。为进一步提升检测效率，整个实验室配备了10辆AGV。这些小车有序地将取样瓶运送至理化工作站的色谱前处理分样区或色谱分样区，自动抽样机器随后会从样品中精准抽取5毫升溶液，注入色谱分析取样瓶中。刘海浪介绍，在色谱分析环节，有的取样瓶可直接取样，有的则需要添加一些被称为“工业味精”的试剂进行标记或过滤，以确保色谱检测时样品数据能被有效“读取”。根据检测项目的不同，取样瓶会被送往对应的检测区域。
仅这样一个工作站，每天就能完成220个分液项，极大地提高了工作效率。在“黑灯实验室”投入使用前，这些分样工作全靠人工完成，工作人员需手持注射器进行抽取操作。刘海浪介绍，由于部分样品具有毒性，工作人员必须佩戴厚重的护具才能开展工作，工作速度难免受到影响。如今，借助AI+机器人的智能采样模式，工作效率得到了显著提升。
分液完成后的色谱样品，由复合AGV机器人送往对面的色谱分析实验室；剩余的样品瓶则由AGV根据检测需求，分别送往水分分析、滴定分析、密度分析、pH值分析、样品留存等区域进行相应检测。刘海浪介绍：“这些检测工作全部基于先进的AI算法。AI通过各类系统，赋予了设备‘视觉’与‘触觉’能力。借助二维码这一样品的唯一‘身份证’，AI能在毫秒内精准识别并定位瓶身的位置与角度。更核心的是视觉光谱分析技术，它能‘看懂’样品的颜色、浊度等状态，并进行预判断。而机械臂则是AI决策的执行者，就像AI的‘手’。这套AI+机器人的组合拳，将剧毒、高毒样品（如丙烯腈生产中的一些关键成分）的分析安全风险降至几乎为零，同时将分析的重复性和精度提升到了前所未有的高度。这标志着AI从单纯的‘执行指令’向‘感知并自主决策’实现了质的飞跃。”
检测完成后，样本瓶内的废液会进行无害化处理，样本瓶则会经过清洗、撕标、烘干、上盖、存储等一系列环节，为下一次使用做好准备。
可以说，通过AI+机器人的深度融合应用，盛虹石化的丙烯腈检测实现了人与剧毒、高毒样品的零接触物理隔离，对员工健康的守护达到了极致。在效率层面，“黑灯实验室”不仅实现了24小时“不停机”运行，更彻底重塑了传统的检测工作流程。过去，是“人找数据”“人盯流程”；现在，已然转变为“数据找人”“AI判质”，真正实现了检测工作的智能化升级。
这间无需灯光的实验室，本身已成为指引行业未来的灯塔。它证明，AI的终极价值并非取代，而是延伸与守护——延伸工业在极端、精密、重复领域的极限。
