工業(yè)機(jī)器人在我國雖起步發(fā)展較晚，但隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加快，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域也變得越來越廣闊，從搬運(yùn)工程到生產(chǎn)制造企業(yè)，目前許多高強(qiáng)度、高危險(xiǎn)的勞動(dòng)已都由機(jī)器人代替。在中國早些時(shí)候，船舶制造業(yè)至少80%以上的分段制造都由人工完成，自動(dòng)化率不足日韓的40%，是亟待加速機(jī)器人應(yīng)用的行業(yè)。近年來，工業(yè)機(jī)器人越來越多的應(yīng)用到包括船舶制造行業(yè)在內(nèi)的傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型制造業(yè)。

船舶制造企業(yè)工作環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低、加工誤差大、人才流失快等諸多問題一直困擾著船舶制造行業(yè)。機(jī)器人在造船企業(yè)的推廣應(yīng)用，不僅解放了造船工人，同時(shí)也推動(dòng)造船生產(chǎn)流程的優(yōu)化，提升造船效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)周期，緩解成本壓力，從而提升造船企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在船舶制造企業(yè)具有代表性的機(jī)器人使用場(chǎng)景主要有鋼板切割、焊接、涂裝、裝配、搬運(yùn)、倉儲(chǔ)等多種生產(chǎn)加工場(chǎng)景，以及船舶結(jié)構(gòu)的檢查、清污等檢查應(yīng)用場(chǎng)景。本文將從船舶制造業(yè)加工和檢查兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)世界范圍內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行梳理介紹。

1、加工場(chǎng)景機(jī)器人應(yīng)用情況

船舶制造業(yè)是大型焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)用最密集的典型行業(yè)之一，制作流程中包括：鋼板預(yù)處理、加工、焊接、打磨、裝配、涂裝等工序。尤為重要的是焊接，船舶焊接是一種重復(fù)度低、工藝流程復(fù)雜、柔性制造差的工種工作。并且，造船業(yè)中船體分段大且重，不便于靈活移動(dòng)；焊接流程、形式、工法、設(shè)備多種多樣，其中不可避免的存在大量的焊接工作要在極其狹小而有限的空間中完成，這種種特殊性要求機(jī)器人具備高度的靈活性和適應(yīng)性，能夠自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)程序完成焊接工作，對(duì)機(jī)器人的智能化要求更高。

以下列舉全球范圍內(nèi)已在船舶制造業(yè)應(yīng)用的機(jī)器人：雙曲面彎板加工機(jī)器人、蜘蛛型LNG船貨物倉自動(dòng)焊接機(jī)器人、管材智能焊接機(jī)器人、先行分段智能焊接機(jī)器人、分段條材焊接機(jī)器人、塢內(nèi)分段合攏焊接機(jī)器人、塢內(nèi)外板涂裝機(jī)器人、船底自動(dòng)涂裝機(jī)器人、固定式水平自動(dòng)焊機(jī)器人等。

2、檢查場(chǎng)景機(jī)器人應(yīng)用情況

船舶生產(chǎn)建造過程中的質(zhì)量檢查以及營運(yùn)過程中的維護(hù)檢查，都是極其危險(xiǎn)和耗費(fèi)人力精力的。由于市場(chǎng)需求的拉動(dòng)，現(xiàn)在很多檢查環(huán)節(jié)也在應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行，這樣不僅節(jié)省了成本、降低檢查人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，還在很多時(shí)候完成了人所無法完成的工作。例如：一條船的塢內(nèi)檢查將影響其營運(yùn)時(shí)間，極大地影響船東收益。水下檢查和清污機(jī)器人就很好的解決了這個(gè)問題。水下船體清掃機(jī)器人可省去原先為了清洗船體需將碼頭的船舶移到船塢內(nèi)作業(yè)的工序，每艘船可以節(jié)省一個(gè)星期的船塢使用時(shí)間。

在船舶營運(yùn)過程的檢查維護(hù)中，某些設(shè)備及危險(xiǎn)區(qū)域的檢查是最新船舶規(guī)范要求范圍內(nèi)的。例如：某些船舶管路的內(nèi)壁檢查，有些環(huán)境下的管子包括狹小空間人是不可能爬進(jìn)去的，這時(shí)候微型檢查機(jī)器人就很好的解決這個(gè)問題。另外，船舶貨艙頂部區(qū)域必須通過PMA通道才能進(jìn)行檢查，也可能存在跌落風(fēng)險(xiǎn)，用無人機(jī)進(jìn)行代替檢查也是發(fā)展的一個(gè)重要方向。

另外從國際造船行業(yè)看人機(jī)的有效結(jié)合也是重點(diǎn)研究和發(fā)展的方向。例如：韓國某造船企業(yè)發(fā)明了外骨骼動(dòng)力裝置：可輔助舉起30公斤的物體，且未來希望將其舉重能力提高至100公斤。

3、船舶制造企業(yè)機(jī)器人應(yīng)用前景

縱觀工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)，目前船舶制造企業(yè)應(yīng)用機(jī)器人的基數(shù)尚小，且僅在拋光打磨、焊接、噴涂、檢查等領(lǐng)域，市場(chǎng)未來發(fā)展空間巨大。據(jù)GGII預(yù)計(jì)，到2020年底噴涂機(jī)器人銷量將超過1.3萬臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模有望超120億元。在船舶制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及市場(chǎng)需求爆發(fā)情況下，我們相信會(huì)有越來越多符合行業(yè)發(fā)展需求的機(jī)器人應(yīng)用于船舶制造業(yè)，提升船舶制造業(yè)的工作環(huán)境、作業(yè)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。
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