“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(hào)，并順著傳輸設(shè)備依次自動(dòng)分類擺好……”在南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司內(nèi)業(yè)（船體）車間內(nèi)的3條機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線上，機(jī)器人不停地?fù)]舞著靈巧的臂膀忙碌地作業(yè)。以前，南通中遠(yuǎn)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(shí)長，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。眼下，只需一位工人輕擊鼠標(biāo)發(fā)布“命令”便可由機(jī)器人來完成。如今，這種高效率、低強(qiáng)度的生產(chǎn)作業(yè)模式已經(jīng)成為南通中遠(yuǎn)川崎內(nèi)業(yè)車間的“新常態(tài)”。隨著機(jī)器人走進(jìn)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(shì)日漸凸顯
炎炎烈日下，頂著高溫酷暑作業(yè)，對(duì)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(jī)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(dòng)造船生產(chǎn)流程脫胎換骨，促使造船效率提升。目前，這種預(yù)期正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。隨著機(jī)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(huì)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(shì)。
2010年，南通中遠(yuǎn)川崎開始考察機(jī)器人作業(yè)，并大力推行工廠自動(dòng)化。2012年，該公司投入4000多萬元，引進(jìn)條材、型鋼和裝配3條機(jī)器人自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了人員縮減，而且在大幅度提高效率的同時(shí)，也使產(chǎn)品質(zhì)量更勝一籌。
據(jù)了解，南通中遠(yuǎn)川崎內(nèi)業(yè)車間型材班組人數(shù)之前最多時(shí)有36人，引進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)線后，人員縮減了一半。同時(shí)，鋼材的劃線和切割全部由機(jī)器人完成，工人只需用電腦確認(rèn)操作和在旁邊查看就行，1個(gè)人可以完成6個(gè)人的工作量。而且，原來切割一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)等信息都由企業(yè)設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)、修正后，輸入信息系統(tǒng)；聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線依照規(guī)格進(jìn)行分料、切割、運(yùn)輸?shù)?，確保了產(chǎn)品品質(zhì)的精準(zhǔn)性與穩(wěn)定性。通過近4年的應(yīng)用，南通中遠(yuǎn)川崎的大部分車間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，鋼板一次性利用率達(dá)92%，反復(fù)利用率超過95%，3條自動(dòng)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(yuǎn)川崎，江蘇新時(shí)代造船有限公司從建廠開始就引進(jìn)了管子焊接機(jī)器人，上海江南船舶管業(yè)有限公司也引進(jìn)了3條全自動(dòng)管子焊接生產(chǎn)流水線，并配備了6臺(tái)焊接機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)代造船有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在當(dāng)前“接單難”“交船難”的嚴(yán)峻形勢(shì)下，機(jī)器人焊接代替手工焊接作業(yè)，不僅減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也保障了焊接質(zhì)量，提高了焊接效率，也對(duì)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(jí)步伐的加快，大力推廣應(yīng)用機(jī)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(shí)現(xiàn)智能制造的必然選擇。
前景可期 助力轉(zhuǎn)型發(fā)展
機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化和定制化特點(diǎn)，雖然給船企應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)帶來了一定的困難，但經(jīng)過多年的發(fā)展，機(jī)器人參與造船并助力造船業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。從上世紀(jì)70年代開始，日本、韓國、美國等開始在造船行業(yè)應(yīng)用機(jī)器人，在助力本國船舶工業(yè)發(fā)展的同時(shí)，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(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了促進(jìn)船用機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，韓國在釜山專門成立了海洋機(jī)器人技術(shù)中心，推進(jìn)機(jī)器人設(shè)備及部件實(shí)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)確定為下一代的發(fā)展引擎。2008年，韓國國會(huì)通過了一系列有關(guān)機(jī)器人發(fā)展的法案，促進(jìn)了韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。目前，韓國擁有30多個(gè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)，而且韓國政府每年都投入大筆資金資助機(jī)器人研究。
與國外相比，我國船用機(jī)器人起步也不落后。從1985年哈爾濱工業(yè)大學(xué)成功研制出我國第一臺(tái)焊接機(jī)器人，到如今“管對(duì)管、管對(duì)法蘭焊接機(jī)器人生產(chǎn)線”的問世，國內(nèi)先后研制成功船舶焊接機(jī)器人、船板下料機(jī)器人、肋骨冷壓機(jī)器人、船體對(duì)接機(jī)器人、噴涂工業(yè)機(jī)器人，并在船廠實(shí)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(jī)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(shí)，新船訂單排得滿滿當(dāng)當(dāng)，船企大都忙于趕節(jié)點(diǎn)，搶交船，根本無暇顧及上技術(shù)改造，更不用說機(jī)器人設(shè)備。二是在當(dāng)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(cái)力增添新設(shè)備。三是采用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)投資較大，且今后的折舊和維修等費(fèi)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(jí)發(fā)展形勢(shì)愈加迫切。同時(shí)，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(shì)，船舶建造正朝著設(shè)計(jì)智能化、產(chǎn)品智能化、管理精細(xì)化和信息集成化等方向發(fā)展。此外，我國勞動(dòng)力成本逐年攀升，我國船企的人工成本優(yōu)勢(shì)已不復(fù)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(jī)器人勢(shì)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(jī)器人的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn)。未來，將會(huì)有越來越多的機(jī)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”。
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