工信部与国防科工局联合发布《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019-2021 年)》,提出了船舶智能制造技术创新体系和标准体系的建设目标,明确了攻克智能制造关键共性技术和短板装备、夯实船舶智能制造基础、推进全三维数字化设计、加快智能车间建设、推动造船数字化集成与服务等五大方面 15 项重点任务,为造船厂的智能化转型提供了政策指引和方向4.
江南造船:首个机器人智能化生产线吊马智能工作站启动运行,该工作站集成了机器人视觉识别、智能抓取、智能焊接技术,除装配工序外,搬运、焊接等工序全部由机器人完成,大幅减少用工需求且保证了生产质量稳定性。此外,还成立 5G 智能制造创新实验室,完成多个生产车间的 5G 网络部署,并推进数字化小组立生产线等智能生产项目26.
沪东中华:基于长兴二期数字化船厂建设,推动海洋装备基地向智能制造转型。开发三维建模功能模块,满足船舶产品三维设计建模需要;开展生产现场数字化设备互联互通试点应用,完成焊机联网管控项目;推动小组立焊接生产线等数字化装备的应用,实现从设计到现场终端设备的信息连贯传递6.
广船国际:构建船舶分段制造数字化车间,涵盖型材自动化切割流水线、中小组立智能焊接生产线、平面分段流水线等智能生产线,建设车间级工业互联网、车间看板系统,实现智能车间装备物联感知平台的研制集成,建立物资及工时数据管理系统,推广基于大数据分析的决策支持等技术应用6.
新时代造船:其智能化分段生产车间已投入试生产,该车间是目前国内最大的单体智能化平面分段生产车间,用工量减少一半,劳动强度降低,作业环境改善。企业还具备独立自主设计、制造 LNG 燃料罐体的能力,利用智能化制造优势,研发生产更高技术含量的 B 型燃料舱,增强在新能源船舶领域的竞争力7.
机器人技术:在船舶生产中,机器人被广泛应用于焊接、搬运、装配等环节,如江南造船的吊马智能工作站,机器人可自动完成吊马的抓取、缓存、运输、夹持、翻身焊接、自动下料等动作,提高了生产效率和质量,减少了人力成本26.
5G 技术:5G 的高速率、低延迟特性为船舶制造的智能化提供了有力支持。江南造船等企业利用 5G 技术实现了焊接机器人的远程控制,融合 AI、边缘计算等技术,解决了协同作业难题,突破人工产能限制,缩短了工期6.
三维数字化设计与建模技术:沪东中华等船厂通过开发三维建模功能模块,提高了船舶产品的三维数字化建模率,实现了基于三维模型的一体化设计,为后续的生产制造提供了准确、直观的模型数据,有助于优化工艺流程和提高生产效率6.
大数据与人工智能技术:部分船厂开始应用大数据分析进行生产决策支持,通过对生产过程中产生的大量数据进行分析,实现生产计划的优化、质量的预测与控制等。同时,人工智能技术也被应用于船舶的自动驾驶、智能机舱等领域,提升了船舶的智能化水平568.
船舶配套企业的智能化升级:随着造船厂智能化生产线建设的推进,船舶配套企业也在积极进行智能化改造,如生产阀门的企业通过自主创新,成为 lng 船的核心配套企业之一,并建成智能化流水车间,提高了生产效率和产品质量,与造船厂形成了更紧密的产业协同10.
科研机构与企业的合作:造船厂与高校、科研机构加强合作,共同开展智能制造关键技术的研究和应用。例如江南造船与上海交通大学、联通、华为合作成立 5G 智能制造创新实验室,推动了 5G、AI 等技术在船舶制造中的应用6.
提高生产效率:智能化生产线能够实现自动化生产和连续作业,减少了生产过程中的等待时间和人工干预,从而大幅提高生产效率,缩短船舶建造周期710.
提升产品质量:通过机器人焊接、智能管控等技术,能够保证焊接质量的稳定性和一致性,提高船舶的整体建造质量,增强我国船舶在国际市场上的竞争力26.
降低生产成本:减少了用工需求,降低了人力成本;同时,通过优化生产流程和资源配置,降低了原材料的浪费和能源消耗,提高了企业的经济效益346.
缓解劳动力短缺问题:在当前劳动力成本上升、招工难的背景下,智能化生产线的建设能够减少对人工的依赖,缓解劳动力短缺对船舶制造业发展的制约468.
推动产业升级:智能化生产线建设是船舶制造业向高端化、智能化、绿色化发展的重要举措,有助于提升我国船舶工业的整体技术水平和产业竞争力,推动产业转型升级,实现从造船大国向造船强国的转变168.