在南通中遠川崎船舶工程有限公司（以下簡稱“中遠川崎”）的制造車間內(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，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)成為中遠川崎制造車間內(nèi)的“新常態(tài)”。

　　隨著全球化的快速發(fā)展，國家之間的經(jīng)濟往來變得日益密切。作為大宗貨物的主要運輸工具——船舶所扮演的角色以及所發(fā)揮的作用也就越來越重要。作用的提升，隨之而來的就是要求和標準的增多。這也就意味著生產(chǎn)設施必須變得更加靈活，才能夠快速地響應市場變化。

　　面對波詭云譎的市場環(huán)境，韓國、日本等發(fā)達國家已經(jīng)搶先一步進入智能造船領域。然而，起步較晚的中國造船企業(yè)也已經(jīng)快步邁入這一領域，中遠川崎就是其中優(yōu)秀的代表，并由此入選了工業(yè)和信息化部智能制造試點示范項目。

　　信息化建設貫穿始終

　　從2007年開始，中遠川崎就大規(guī)模利用信息技術改造傳統(tǒng)設計建造手段，升級改造計算機集成制造系統(tǒng)功能，進一步提升信息系統(tǒng)的應用范圍和信息系統(tǒng)集成度，并擴大數(shù)字化制造裝備的使用規(guī)模，實現(xiàn)了以信息化和工業(yè)化深度融合為標志的數(shù)字化造船。

　　經(jīng)過幾年的開發(fā)、創(chuàng)新和實踐，建立了完善的計算機集成制造系統(tǒng)，將貫穿船舶產(chǎn)品全生命周期的CAD、CAPP、CAM、ERP等高度集成應用，在研發(fā)、設計、采購、制造、財務、管理等流程中實現(xiàn)信息化和數(shù)據(jù)共享。

　　2012年，中遠川崎確立了將智能造船作為轉型升級的主攻方向和實現(xiàn)造船強廠的主要途徑，相繼投產(chǎn)4條機器人生產(chǎn)線。通過不斷技術攻關，初步建立了以數(shù)字化、模型化、自動化、可視化、集成化為特征的智能造船和精益管理體系，真正實現(xiàn)了研發(fā)、設計、生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)全面融合、協(xié)同運行，已建成具有示范作用的船舶制造智能車間，實現(xiàn)了各加工系列的智能制造，達到工裝自動化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化，保障了產(chǎn)品質量的穩(wěn)定，縮短了加工周期，極大地提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質量和建造效率達到世界先進水平。

　　之前，中遠川崎制造車間內(nèi)型材班組人數(shù)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)設計部設計、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)品品質的精準性與穩(wěn)定性。通過近4年的應用，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)線讓相應工序的生產(chǎn)效率提高了約七成。

　　全景展現(xiàn)智能制造系統(tǒng)

　　中遠川崎高度自動化的流水作業(yè)生產(chǎn)線加上柔性化的船舶生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)了船舶制造的自動化操作和流水式作業(yè)。同時，將反映生產(chǎn)狀態(tài)的各類信息集中和融合，為操作人員提供一個直觀的加工場景，確保準確掌握信息，實現(xiàn)快速作業(yè)。

　　型鋼生產(chǎn)線。型鋼是船體常用部材之一，原先的生產(chǎn)方式，從畫線、寫字到切割、分料，完全采用手工作業(yè)，效率低，周期長，勞動強度大，且難免出現(xiàn)誤操作。型鋼自動化生產(chǎn)線建成后，實現(xiàn)了從進料→切割→自動分揀→成材分類疊放全過程的智能制造，包括物料信息傳輸和物料切割智能化以及物料分類感知智能化，有效減少了人工成本，縮短了生產(chǎn)周期，降低了勞動強度，為后續(xù)擴大機器人應用積累了經(jīng)驗。

　　條材機器人生產(chǎn)線。條材是分段制造的主要部材之一，它的特點是數(shù)量多，大部分部材比較短小。原來的生產(chǎn)方式，包括畫線、寫字、開條、端部切割、打磨、分料等全是手工作業(yè)，效率低，生產(chǎn)周期長，容易出錯。條材機器人生產(chǎn)線的投產(chǎn)，實現(xiàn)了信息傳輸和物料傳輸感知智能化以及加工智能化，提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期，降低了勞動強度。

　　先行小組立機器人生產(chǎn)線。盡管造船中厚板電弧焊接實現(xiàn)機器人作業(yè)困難很多，但中遠川崎還是從最簡單的先行小組材開始，推進機器人焊接。傳統(tǒng)的制造方式中，鋼板在定盤上全面鋪開，一塊一塊地裝配、焊接、翻身、背燒，占用面積大，制造周期長，效率低。先行小組立機器人生產(chǎn)線投產(chǎn)后，實現(xiàn)了工件傳輸和焊接智能化，以及自動背燒、自動工件出料，整條生產(chǎn)線僅配一名員工操作，配員減少一半以上。

　　流水線生產(chǎn)方式是工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求。對造船業(yè)而言，車間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化將是今后實施船舶智能制造的一個重要發(fā)展方向。目前中遠川崎已實施了大艙肋骨生產(chǎn)線、Y龍筋生產(chǎn)線、焊接裝置等數(shù)個半自動化生產(chǎn)線技改項目，取得了良好的效果。

　　小組立機器人焊接生產(chǎn)線。全線長84米，包括四臺焊接機器人，以焊接散貨輪N分段為主，較3號先行小組立生產(chǎn)線更為先進。采用三維模擬部材，利用專用KCONG軟件進行自動化生產(chǎn)。四臺機器人能夠單獨焊接，也能互相配合作業(yè)，可以針對部材大小，靈活應對各種情況。整條線只需要2~3人就能正常運轉。

　　智能物流系統(tǒng)。采用“橫向到邊、縱向到底”的設計原則，建立了功能完善的智能物流系統(tǒng)，并與設計系統(tǒng)高度集成，從而將企業(yè)的人力、資金、信息、物料、設備、時間、方法等各方面資源充分調(diào)配和平衡，為企業(yè)加強財務管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等提供強有力的支持。

　　中遠川崎的智能造船模式使設計、制造、加工、管理信息實現(xiàn)了一體化操作，貫穿了零件設計信息、工藝信息、工裝信息、材料配套信息、加工信息和裝配信息的生成和傳輸全過程，并且在采購申請單、物料清單、托盤清單等業(yè)務方面全面實現(xiàn)了無紙化。

　　另外，機器人作為開啟下一代技術革命的關鍵，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。

　　相關鏈接

　　隨著社會和技術的不斷發(fā)展，信息化已成為造船生產(chǎn)不可或缺的管理工具，造船業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)及商業(yè)模式正逐漸被信息化、網(wǎng)絡化、智能化等現(xiàn)代造船模式所取代，國內(nèi)船舶及海工企業(yè)須搶抓機遇，不斷深入完善信息化建設，加快實施“數(shù)字化造船”步伐，促使船企在雙高船、海工核心裝備等一些關鍵領域搶占先機、取得突破，實現(xiàn)中國制造向“中國智造”轉型。中遠川崎作為船舶行業(yè)首個上榜智能制造的項目，為傳統(tǒng)制造業(yè)的船企生產(chǎn)車間賦予了新的意義。

　　本報記者 路沙

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