機器人開啟“智能制造”船舶自動化新模式

　　“伴隨著嗞嗞聲和四射的焊花，各類鋼材被切割成各種特殊的形狀或被刻上數(shù)字符號，并順著傳輸設(shè)備依次自動分類擺好……”在南通中遠川崎船舶工程有限公司內(nèi)業(yè)(船體)車間內(nèi)的3條機器人自動化生產(chǎn)線上，機器人不停地揮舞著靈巧的臂膀忙碌地作業(yè)。以前，南通中遠川崎鋼板的劃線和切割兩道工序都需靠人工來完成，不僅工時長，而且勞動強度大。眼下，只需一位工人輕擊鼠標發(fā)布“命令”便可由機器人來完成。如今，這種高效率、低強度的生產(chǎn)作業(yè)模式已經(jīng)成為南通中遠川崎內(nèi)業(yè)車間的“新常態(tài)”。隨著機器人走進船廠班組車間，并在切割、焊接、涂裝等船舶建造環(huán)節(jié)上逐漸得到應(yīng)用，國內(nèi)許多船舶企業(yè)開啟了“智能制造”的新模式。

　　應(yīng)用廣泛 優(yōu)勢日漸凸顯

　　炎炎烈日下，頂著高溫酷暑作業(yè)，對船廠的電焊工、打磨工以及噴涂工人們來說是一種煎熬。以機器人代替人工作業(yè)，不僅將工人從“苦、臟、累”的作業(yè)環(huán)境中解脫出來，而且也推動造船生產(chǎn)流程脫胎換骨，促使造船效率提升。目前，這種預期正在變?yōu)楝F(xiàn)實。隨著機器人更廣泛地被應(yīng)用于船廠的各道工序，國內(nèi)越來越多的船廠已經(jīng)體會到“智能制造”在提升造船效率、提高造船精度等方面的優(yōu)勢。

　　2010年，南通中遠川崎開始考察機器人作業(yè)，并大力推行工廠自動化。2012年，該公司投入4000多萬元，引進條材、型鋼和裝配3條機器人自動化生產(chǎn)線，并改造了多條流水化生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線投產(chǎn)后，不僅實現(xiàn)了人員縮減，而且在大幅度提高效率的同時，也使產(chǎn)品質(zhì)量更勝一籌。

　　據(jù)了解，南通中遠川崎內(nèi)業(yè)車間型材班組人數(shù)之前最多時有36人，引進自動化生產(chǎn)線后，人員縮減了一半。同時，鋼材的劃線和切割全部由機器人完成，工人只需用電腦確認操作和在旁邊查看就行，1個人可以完成6個人的工作量。而且，原來切割一個分段所需鋼材需要3天，現(xiàn)在半天就可以完成，每天可切割完成160～170根角鋼。

　　此外，所有型材、條材的切割尺寸、標準等信息都由企業(yè)設(shè)計部設(shè)計、修正后，輸入信息系統(tǒng);聯(lián)網(wǎng)的自動化生產(chǎn)線依照規(guī)格進行分料、切割、運輸?shù)?，確保了產(chǎn)品品質(zhì)的精準性與穩(wěn)定性。通過近4年的應(yīng)用，南通中遠川崎的大部分車間已經(jīng)實現(xiàn)自動化操作，鋼板一次性利用率達92%，反復利用率超過95%，3條自動化生產(chǎn)線讓相應(yīng)工序的生產(chǎn)效率提高了約七成。

　　不僅南通中遠川崎，江蘇新時代造船有限公司從建廠開始就引進了管子焊接機器人，上海江南船舶管業(yè)有限公司也引進了3條全自動管子焊接生產(chǎn)流水線，并配備了6臺焊接機器人。此外，中船澄西船舶(廣州)有限公司等國內(nèi)一些船廠也紛紛“試水”機器人制造。在切割、焊接、涂裝等船舶建造環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用機器人，不僅大大提高了生產(chǎn)效率，還有效降低了生產(chǎn)成本。

　　江蘇新時代造船有限公司相關(guān)負責人表示，在當前“接單難”“交船難”的嚴峻形勢下，機器人焊接代替手工焊接作業(yè)，不僅減輕了工人勞動強度，同時也保障了焊接質(zhì)量，提高了焊接效率，也對船廠確保生產(chǎn)周期、降低成本大有裨益。業(yè)內(nèi)相關(guān)人士也指出，隨著轉(zhuǎn)型升級步伐的加快，大力推廣應(yīng)用機器人，是船企提升生產(chǎn)效率和企業(yè)競爭力的主要途徑之一，也是造船業(yè)實現(xiàn)智能制造的必然選擇。

　　前景可期 助力轉(zhuǎn)型發(fā)展

　　機器人作為開啟下一代技術(shù)革命的關(guān)鍵，給傳統(tǒng)行業(yè)特別是傳統(tǒng)制造業(yè)中的造船業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn)和無限的想象空間。船舶產(chǎn)品的非標準化和定制化特點，雖然給船企應(yīng)用機器人進行生產(chǎn)帶來了一定的困難，但經(jīng)過多年的發(fā)展，機器人參與造船并助力造船業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為現(xiàn)實。從上世紀70年代開始，日本、韓國、美國等開始在造船行業(yè)應(yīng)用機器人，在助力本國船舶工業(yè)發(fā)展的同時，也為船舶建造帶來了全新的概念。

　　長期以來，韓國政府非常重視機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了促進船用機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，韓國在釜山專門成立了海洋機器人技術(shù)中心，推進機器人設(shè)備及部件實現(xiàn)商業(yè)化，為造船業(yè)提供技術(shù)支持。早在2003年，韓國政府就將機器人產(chǎn)業(yè)確定為下一代的發(fā)展引擎。2008年，韓國國會通過了一系列有關(guān)機器人發(fā)展的法案，促進了韓國機器人產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。目前，韓國擁有30多個機器人研究機構(gòu)，而且韓國政府每年都投入大筆資金資助機器人研究。

　　與國外相比，我國船用機器人起步也不落后。從1985年哈爾濱工業(yè)大學成功研制出我國第一臺焊接機器人，到如今“管對管、管對法蘭焊接機器人生產(chǎn)線”的問世，國內(nèi)先后研制成功船舶焊接機器人、船板下料機器人、肋骨冷壓機器人、船體對接機器人、噴涂工業(yè)機器人，并在船廠實際應(yīng)用。盡管取得了上述成績，但與國外相比，我國船企在機器人應(yīng)用及普及方面卻明顯“慢一拍”。

　　業(yè)內(nèi)有關(guān)人士分析其原因主要有三：一是在船市行情好時，新船訂單排得滿滿當當，船企大都忙于趕節(jié)點，搶交船，根本無暇顧及上技術(shù)改造，更不用說機器人設(shè)備。二是在當前船市低迷之際，一些船廠考慮到成本、開支等問題，無心也無財力增添新設(shè)備。三是采用機器人進行生產(chǎn)投資較大，且今后的折舊和維修等費用也不少，船企的成本壓力不小。

　　近年來，我國船舶工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型升級發(fā)展形勢愈加迫切。同時，制造業(yè)“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”成為未來技術(shù)變革的重要趨勢，船舶建造正朝著設(shè)計智能化、產(chǎn)品智能化、管理精細化和信息集成化等方向發(fā)展。此外，我國勞動力成本逐年攀升，我國船企的人工成本優(yōu)勢已不復存在。

　　業(yè)內(nèi)有關(guān)人士分析，今后，我國造船業(yè)廣泛使用機器人勢在必行。目前，國內(nèi)一些船企在鋼板切割、焊接等建造環(huán)節(jié)使用機器人的優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)。未來，將會有越來越多的機器人應(yīng)用到造船焊接、裝配、噴涂以及質(zhì)檢等工序，我國造船業(yè)將加快走向“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”。