船舶制造作为传统制造业的关键分支，与汽车制造行业的大批量计划式生产模式大相径庭。我国船舶制造业现阶段设备制造超 90% 依赖人工，呈现典型的大型劳动密集型生产特征。如何将机器人技术引入船舶制造，解决焊接、喷涂、打磨等应用难题，成为国内外船舶制造企业关注焦点。在 2017 先进智能制造技术国际研讨会上，中国船舶重工集团公司第七一六研究所高级工程师韩瑜，就船舶制造机器人的发展、应用及面临问题展开详述。

船舶制造业的特殊性

    韩瑜指出，船舶订单多为多品种、小批量，每艘船近乎独特型号。船舶制造的 “目标产品大”，一般部件规格多样，如长和宽常见 10 米 ×5 米、16 米 ×12 米等，最大工件可达 24 米 ×24 米，部分工件高度落差约 2 - 3 米。因产品体积庞大，传统自动化技术及机器人行业的 “工装定位技术” 难以直接适用，船舶制造对机器人的灵敏性与柔性要求极高。

     当前典型船舶制造流程中，钢板加工车间自动化程度较高，涵盖钢材堆放、预处理、管子加工及切割等工艺。分段焊接车间与部件组立自动化程度中等，涉及板架焊接及多种分段组立工序。分段涂装车间与分段舾装车间自动化程度最低。韩瑜还介绍，钢板焊接和管子加工可应用于其他金属或钢铁制造业，而板架、平面分段等工序主要服务于船舶建造。目前国内多数船厂采用日本神钢的 FCB 拼板，小组立制造环节应用船舶机器人较为普遍，所用机器人多来自德国和日本。

无人化车间推广难题

     在船舶制造中，机器人推动智能制造转型进程缓慢。当下应用多为单点、半自动装备，推广全自动、无人化生产车间困难重重。我国对船舶制造相关机器人技术研究较少，起步晚且发展慢。尽管国家有所支持，但成效欠佳。国内代表性的船舶制造自动化研究与制造单位有中国船舶重工集团公司第七一六研究所、中国船舶工业集团公司第十一研究所、唐山开元集团、无锡华联科技集团有限公司等。以大连船舶重工集团数字化车间为例，机器人仅在机器人打磨工作站、水密补板焊接机器人、先行小组立焊接机器人三个点应用。

     韩瑜认为，国内船舶制造业机器人在技术上与国外企业差距不明显，但可靠性与稳定性有待验证。国产工业机器人寿命约为进口机器人的一半，若进口机器人工作 5 年，国产约 2.5 年。不过，鉴于国家目前的重视程度，预计 5 - 10 年国产工业机器人可达到国际水平。

认识上的误区

    韩瑜提到，船舶制造业在智能化发展中有认识误区。其一，许多人认为引入船舶自动化焊接装备旨在提高速度，实则不然，质量才是产品核心，机器人焊接通过保证质量、降低返工率来提升效率，当前我国船厂人工制造返工率高达 30% 左右，保证质量提升效率才具意义。其二，认为制造业自动化发展意味着 “机器人完全替代人” 并不现实，目前机器人只能取代部分智能要求低、重复性高且空间利于施展的人工工作，如分段隔间内的喷砂环节，因空间限制，国内外均无机器人有效应用方法。