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國內(nèi)船舶制造業(yè)機器人的水平要超過國際水平還要看國家的投入和制造企業(yè)的重視度，從技術(shù)上來講，國內(nèi)企業(yè)并不比國外企業(yè)有明顯的落后，但是從可靠性、穩(wěn)定性來講，國產(chǎn)機器人還需要進(jìn)一步驗證。

船舶制造是傳統(tǒng)制造業(yè)的重要分支，相對于汽車制造行業(yè)的大批量計劃式生產(chǎn)，船舶行業(yè)的制造模式與之有著巨大的差異。目前，我國船舶制造業(yè)的設(shè)備制造90%以上都是以人工為主體，大型勞動密集型生產(chǎn)是其主要特征。

如何在船舶制造中引入機器人技術(shù)，解決船舶焊接、噴涂、打磨等一系列應(yīng)用問題，一直是國內(nèi)外船舶制造企業(yè)關(guān)注的重點。近日，2017先進(jìn)智能制造技術(shù)國際研討會上，中國船舶重工集團公司第七一六研究所高級工程師韓瑜對船舶制造機器人的發(fā)展、應(yīng)用及面臨的問題作了詳細(xì)的介紹。

船舶制造業(yè)具有特殊性

“船舶訂單往往以多品種、小批量的形式存在，每艘船幾乎都是一個獨特的產(chǎn)品型號。”韓瑜表示，船舶制造與其他制造業(yè)相比有“目標(biāo)產(chǎn)品大”的特點。船舶制造中，一般部件長和寬通常有10米×5米、16米×12米等多種規(guī)格，最大的工件尺寸可達(dá)到24米×24米，而一些目標(biāo)工件的高度落差也常達(dá)到2~3米左右。

“傳統(tǒng)自動化技術(shù)無法直接適用這么大體積的設(shè)備生產(chǎn)，船舶制造業(yè)因此也無法直接應(yīng)用傳統(tǒng)機器人行業(yè)的‘工裝定位技術(shù)’。”韓瑜認(rèn)為，船舶制造對機器人的要求很高，要有很高的靈敏性以及各個方面的柔性。

目前，在典型船舶制造過程中，自動化程度高的環(huán)節(jié)主要為鋼板加工車間的工藝，包括鋼材堆放、鋼材預(yù)處理、管子加工、鋼材切割。分段焊接車間和部件組立的生產(chǎn)自動化程度處于中等水平，這其中既含有板架焊接的部分，也包括平面分段組立、曲面分段組立、上層建筑組立等具體的組立工序。分段涂裝車間與分段舾裝車間自動化程度最低的兩個生產(chǎn)車間。

“鋼板焊接、管子加工不是單純服務(wù)于船舶建造的，大部分情況下，還可以應(yīng)用于其他金屬制造業(yè)，或者鋼鐵制造業(yè)，而后面工序中的板架、平面分段等主要是用于船舶建造的。”韓瑜介紹，目前，國內(nèi)大部分船廠使用日本神鋼的FCB拼板，船舶機器人在小組立制造方面的應(yīng)用近年來比較普遍，該環(huán)節(jié)的機器人主要來自于德國和日本。

無人化車間推廣難度大

在談及機器人在船舶制造過程中的應(yīng)用程度時，韓瑜認(rèn)為，機器人推進(jìn)船舶智能制造轉(zhuǎn)型是一個相對緩慢的過程，“目前的應(yīng)用基本上為單點的、半自動的裝備，推廣全自動、無人化的生產(chǎn)車間難度很大”。

“我國對船舶制造相關(guān)的機器人技術(shù)所進(jìn)行的研究比較少，研發(fā)和生產(chǎn)起步較晚，發(fā)展緩慢。國家對這些研究有一定的支持和資助，但各個點狀的支持和資助取得的成績并不理想。”韓瑜介紹，國內(nèi)具有代表性的船舶制造自動化研究與制造單位主要為中國船舶重工集團公司第七一六研究所（江蘇自動化研究所）、中國船舶工業(yè)集團公司第十一研究所、唐山開元集團、無錫華聯(lián)科技集團有限公司等幾家單位。“以大連船舶重工集團的數(shù)字化車間為例，實際上，機器人在船舶設(shè)備的制造過程中主要有三個點的應(yīng)用，機器人打磨工作站、水密補板焊接機器人、先行小組立焊接機器人。”

韓瑜表示，國內(nèi)船舶制造業(yè)機器人的水平要超過國際水平還要看國家的投入和制造企業(yè)的重視度，“從技術(shù)上來講，國內(nèi)企業(yè)并不比國外企業(yè)有明顯的落后，但是從可靠性、穩(wěn)定性來講，國產(chǎn)機器人還需要進(jìn)一步驗證”。

“國產(chǎn)工業(yè)機器人與國際先進(jìn)水平機器人的壽命差大概在一半的水平，也就是說，如果進(jìn)口機器人的工作時間為5年的話，國產(chǎn)機器人大概是2.5年的水平。”韓瑜認(rèn)為，就目前國家的重視程度來講，國產(chǎn)工業(yè)機器人大概用5~10年的時間就能達(dá)到跟國外同樣的水平。

認(rèn)識上存在誤區(qū)

韓瑜認(rèn)為，當(dāng)前船舶制造業(yè)在智能發(fā)展的過程中存在一些認(rèn)識上的誤區(qū)，主要表現(xiàn)在三個方面。

很多人認(rèn)為，引入船舶自動化焊接裝備的目標(biāo)是提高速度。“這其實是不對的，”韓瑜表示，“速度實際上只是一個工藝特征，質(zhì)量才是產(chǎn)品的核心問題。對于任何具有較強工藝特征的裝備，保證質(zhì)量永遠(yuǎn)是第一位的。”以焊接為例，機器人焊接通過保證質(zhì)量，減少人工實施存在的返工率，從而提高效率。“目前，我國船廠人工制造的返工率非常高，有時候能高達(dá)30%左右，這是一個很可怕的數(shù)字，只有通過保證質(zhì)量來提高效率才是有意義的。”

制造業(yè)自動化發(fā)展就意味著“機器人完全替代人”，韓瑜認(rèn)為，這個概念其實是不現(xiàn)實的。“目前的機器人只能替代部分智能性不高、重復(fù)性比較明顯、空間利于施展的人工工作，”韓瑜表示，機器人想要完全替代人工，還需要很長時間。“舉個例子，在分段隔間內(nèi)的噴砂環(huán)節(jié)，就因為機器人無法在該空間施展，目前國內(nèi)外均沒有很好的方法。”

有觀點表示，“自動化建設(shè)的問題要按照人工工作的工位一個個解決。”韓瑜表示，這種認(rèn)識也是存在問題的。自動化的建設(shè)首先需要明確建造工藝過程，“工藝永遠(yuǎn)是自動化的核心，如果無法適當(dāng)變更現(xiàn)有工藝過程，可能使得引進(jìn)機器人等自動化裝備變得毫無意義”。