“這兩年是船舶行業發展的窗口期,且下一個窗口期的出現時間難以預測。若未抓住當前機遇進行自動化改造,一旦窗口期關閉,造船廠將失去與國外競爭對手相抗衡的成本優勢,面臨被淘汰出局的風險。”
中科新松焊接營銷總監劉博在接受高工機器人調研時判斷。
延續2023年訂單的高景氣,2024年船舶行業新訂單持續放量。工業和信息化部數據顯示,2024年1-9月,中國造船業三大指標繼續穩步增長,全球領先。2024年1-9月,我國造船完工量3634萬載重噸,同比增長18.2%;新接訂單量8711萬載重噸,同比增長51.9%;截至9月底,手持訂單量19330萬載重噸,同比增長44.3%。1-9月,我國造船三大指標以載重噸計分別占全球總量的55.1%、74.7%和61.4%。
在當前市場情況下,無論是船企自身生產狀態、訂單水平還是盈利水平,都處于十分理想的階段。預計未來幾年,我國船企將迎來交船的高峰期。
伴隨著訂單量的激增,隨之而來的是交付壓力,船企對自動化改革升級的需求更勝以往。
智能化需求升溫,船廠急需實干派
在船舶制造中,焊接的工作量及成本均占到船體建造的30%-50%,且大部分都還是依賴于焊工,是典型的勞動密集型行業。
但隨著人口紅利減退,以及焊接環境的惡劣,船舶企業招工變得越發艱難。因此,焊接環節用機器換人已成為當前船舶企業的選擇之一。針對長直焊縫,比如在一些拼板、小組立等工序,大量船廠已經采用焊接機器人等自動化設備。
但值得注意的是,傳統的焊接專機設備和傳統工業機器人的應用有其局限性。對于分段艙室等中組立結構,因為其焊縫短、結構形式多樣等特點,不適合采用焊接專機等自動化設備,目前還是全部采用手工焊的方式進行。
同時,由于船舶行業焊縫結構形式多樣,量小品多,焊縫短小,且船廠裝配精度不高,相同結構也存在偏差,傳統機器人的示教方式不僅操作工作量巨大,且效率低下,一定程度上阻礙其在船舶行業的廣泛應用。
船舶智能化焊接需求正逐漸形成共識。市場上能提供機器人智能焊接解決方案的廠家有兩類:工業機器人企業和協作機器人企業。
與傳統的工業機器人相比,協作機器人具有靈活性、易用性、較低的總成本和快速部署的優勢,且在焊接場景中的應用正在逐年增長。
劉博介紹,相比較于鋼結構行業,船舶的結構件更加復雜,協作機器人更加適合船舶焊接。
“協作機器人可覆蓋船舶行業70%的場景,其應用的機會點主要在中組立和大組立。”
不過就目前而言,“攻克”船舶行業仍然還有很長一段路需要走,協作機器人在船廠的滲透率依然很低。
低的原因在于,受限于部分技術尚未發展成熟,焊接機器人的智能化和易用性依然達不到船廠的預期。當前的免示教的方式固然是可以快速實現落地交付,但船舶企業更希望以完全免示教的方式進行作業。按照船廠的設想,只需要一個人啟動一下機器人就可以工作了。
據船廠的反饋,大部分企業標榜自己能做到免示教,但實際上理論和實踐是兩回事。船廠更傾向于那些能夠真正將技術轉化為實際生產力的“實干派”。
糧草彈藥已備足,中科新松進軍焊接
2023年,中科新松看到了協作機器人在焊接領域的應用優勢,開始全力入局焊接領域。
在團隊方面,中科新松擁有強大且專業的焊接BU團隊,對焊接應用及機器人自動化焊接市場,理解深刻、經驗豐富。
在本體方面,得益于強大的焊接專業團隊,中科新松專門推出W系列DUCO多可協作焊接機器人,負載范圍包括3-10kg,防護等級達到了IP65,具有圖形化交互和牽引示教兩大核心功能,標配焊接工藝包,支持用戶快速實現點焊、角焊、擺焊、往復焊、堆焊、多層多道焊等各種焊接作業任務,選配外部軸插件包后可支持用戶擴展更多的焊接應用場景,定制各種形態的焊接工作站。
同時,DUCO多可協作機器人優秀的重復定位精度和軌跡精度,適配激光視覺焊縫跟蹤系統,可實現靈活部署、自動跟蹤、自動糾偏等功能,實現長時間、不間斷、高質量、高穩定性的焊縫輸出,為汽車零部件、船舶制造、工程機械、新能源、航空航天、金屬加工等領域的焊接自動化生產降本增效。
在軟件方面,中科新松自主研發的焊接工藝包通過從V1.0到V2.3版本的快速迭代,實現了功能的快速擴展和bug的快速修復,可適配國內外大部分主流焊機,覆蓋95%以上的客戶需求。
具體來看,焊接工藝包集成了焊機配置、焊接設置、工藝參數設置、視覺傳感器設置,以及起弧、收弧、電弧跟蹤、擺焊、多層多道等多種功能,多種快捷指令,省去繁瑣的界面操作,操作調試方便,普通工人在短時間內就可以上手操作,為客戶提供了更安全高效的解決方案。
劉博介紹,目前焊接智能化的發展方向是,短期目標以簡便示教為主,降低使用機器人的門檻,長期目標是機器人免示教技術與焊接工藝專家系統的結合。中科新松已經具備了免示教技術和部分焊接工藝專家系統。
今年,中科新松與上海交大船院視覺系統以及新松集團在焊接工程工藝方面積累的整合,共同推出一套協作焊接免示教系統,可適用于多品種、小批量、較為離散的焊件結構特點的焊接應用場景。
以多可智能焊接工作站為例,操作者可以通過拖動示教實現焊縫編程及快速定位目的,快速生成焊接程序進行焊接。區別于傳統的焊接工藝包,中科新松的焊接工藝包只需要通過機器人示教器即可實現對焊接工藝參數的全部設定,幫助客戶應對更為復雜的焊接工藝需求。
當前,中科新松的協作焊接機器人已成功落地于部分船廠,并已在海外進行銷售。
未來,還需300%的努力
正如前文所說,協作機器人在船舶行業的滲透率還很低,船舶行業對智能化的需求十分旺盛,這就意味著,船舶行業還存在巨大的開發潛力和市場空間。
劉博介紹:“完全免示教的方式當前還處于1.0階段,還不能真正的覆蓋較多的應用場景,僅能在小部分特定的場景應用。如果說,免示教技術的成熟度離100%還差10%,這10%看起來很少,但需要大家付出300%的努力。”
中科新松是一名長期主義者,“從實踐中來到實踐中去”已經刻在了中科新松的基因里。面對船舶焊接帶來的機遇和挑戰,中科新松正與多家船舶制造企業、科研機構及高校緊密合作,共同探索智能化轉型的最佳路徑。
值得一提的是,除了焊接領域外,當前,中科新松的多可機器人廣泛應用于汽車、能源、半導體、3C、教育創新、醫療健康、食品藥品、服飾紡織等多個行業,可輕松實現智能揀選、碼垛、上下料、裝配、擰釘、拋光打磨、質量檢驗、搬運、涂膠涂油等功能。
顯而易見,年僅10歲的中科新松已在眾多行業中已經在各個行業里發光發熱。
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原文標題:訂單暴漲后,船舶智能化需求急需協作機器人“實干派”
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