深企智造“超级焊匠”赋能造船产业

堪比变形金刚的“手臂”精细控制、聚焦焊接可视化的3D“眼睛”精准对位、迅速解析设计模型的智能“大脑”精确计算......这个集最强焊接实力于一身的“超级焊匠”，完全由深圳企业一手打造。

走进中集飞秒深圳生产车间中心，一台台摆放整齐准备交付的智能焊接机器人正在进行船舶焊接作业的调试工作，操作员只需要简单远程操控，机器人便能同时进行“描提取-对接识别-路径规划-精准焊接”扫的全自动焊接流程。

中集飞秒是瑞集科技自主研发的智能机器人品牌。作为中集旗下创新创业企业，瑞集科技致力于研究机器人“手”“眼”“脑”控制技术，目前已获国家高新技术企业、国家专精特新“小巨人”企业等国家级认定，获得相关专利近100项。

乘势而上，逆袭突围正当时

智能焊接机器人应用场景非常广阔，可用于机械制造、航天航空、电子设备等诸多制造行业，在船舶制造领域作用尤其突出。

船舶工业近年来由于劳动力成本上升等多方面因素叠加，行业普遍面临用工荒，而目前，国内船舶行业需求却正迎来新一轮的高涨周期。中集飞秒敏锐地洞察到，在船舶建造的焊接环节，很多企业仍是以传统的人工焊接为主，较少覆盖自动化设备，智能化程度并不高。

“国外的船舶自动化设备技术相对完善，但其高昂设备成本使得国内企业对国产替代的需求日益迫切。”中集飞秒研发人员透露，国内船舶企业急需通过生产制造智能化，实现转型升级和提质增效。

今年5月，中集飞秒交付至中船天津生产基地的智能焊接机器人，有效助推其船舶建造工序实现智能化、自动化升级。据中船天津数据，在引入自动化设备后，焊接工序效率上提高了50%。

“中集飞秒智能焊接工作站采用3D视觉传感器和智能焊接系统，集成了一个模拟人手、眼、脑协同作业的智能系统，使机器人能够自主执行一系列复杂任务。”中集飞秒研发人员介绍，焊接智能工作站将船舶焊接过程自动化、标准化，能够提高焊接速度、保证焊接质量，减少返工率。

人机融合，“超级焊匠”手眼脑并用

焊接质量是船舶建造中的关键，影响到船舶的结构强度与运行安全。一般而言，一名合格的船舶焊接工必须掌握丰富的专业知识，并经过长期培训和实践经验的积累，才能一定程度上保证船舶焊接的质量和安全。

不过，即便是经验丰富的焊工，人工操作仍不可避免地存在不少工件形变、加工误差以及焊接缺陷等问题，如何将船舶焊接质量控制到精细程度，是一件极具挑战的事情。

中集飞秒自研自产的机器人“眼”“脑”核心器件，如同“3D慧眼”与“最强大脑”，能够匹配各类型号的焊接机器人，实现高精度的视觉识别与快速焊接的决策处理。

“中集飞秒的智能焊接机器站通过3D传感器技术，基于模仿人眼的图像识别算法，相当于多个‘眼睛’对工件进行全方位查看，达到高精度成像。”中集飞秒有关研发人员表示，该技术能够在1.5秒内完成精准扫描定位，准确识别目标轮廓、尺寸与焊接位置，焊接精度控制在0.5毫米左右。

“眼”解决了焊接环节的精确测量，这些数据随即被传输到“脑”——中集飞秒云控智能焊接系统。相关研发人员介绍，智能焊接系统在船舶焊接中起到核心作用，通过复杂的数据算法解析，自动化生成一种适应船舶工件的焊接轨迹，最终控制机器人实现焊接工艺。

“原先，传统的焊接系统需要进行繁琐的编程和示教工作，焊接操作员需对系统进行编程，并多次手动示教。”该研发人员称，我们的智能焊接机器人可以做到“免编程免示教”，人工只需要简单操作，基本完全自动化地执行焊接任务。

“手”“眼”“脑”完美结合的背后，是中集飞秒数字化创新的核心驱动，通过与数字孪生、大数据等新兴技术的深度融合，使得焊接机器人的性能和服务质量持续提升。

除此之外，针对船舶领域，中集飞秒还专门研发推出了“协作焊接机器人”。上述研发人员透露，这款机器人搭载中集飞秒自研的机器人控制器，能够与人类协同工作，实现30分钟熟练操作解决船舶制造中大型、不可以移动船体构件以及狭窄半封闭式的船内空间的移动焊接，具有灵活性强、安全性高、学习能力强等特点。

以“智”取胜，乘风破浪向蓝海

今年一季度，我国造船新接订单量达2414万载重吨，同比增长59%，占全球总量近七成。此外，一季度我国造船业完工量、手持订单量和新接订单量三大指标同步增长，继续领跑全球。船舶制造行业发展势头强劲，向高端化、智能化、绿色化转型是大势所趋。

据中国船舶工业行业协会此前发布的《2023年船舶工业经济运行分析》，加快船舶企业“智改数转”，提升标准化水平，提高总装建造效率，进一步缩短船舶建造周期，推动总装建造模式变革，加快船舶工业产品体系、制造体系、供应链体系绿色转型，将是船舶工业未来发展的方向。

船舶业由“制造”向“智造”转变升级，补齐智能制造技术短板弱项，加速推进全流程数字化转型和改造，也将是未来发展的重点。

中集飞秒一直致力于对智能制造技术的研发投入，提高自主创新能力，助力船舶制造业产业升级，推动核心技术的突破。目前，中集飞秒已与上海振华重工、中船天津、舟山长宏国际、烟台来福士等企业展开合作，共同推进行业智能制造装备的研发和应用。

“超级焊匠”正在为船舶制造业迈向智能化新时代赋能加力。

（图片由中集集团提供）

编辑 秦天 审读 吴剑林 二审 李璐 三审 潘未末