国内中厚板复杂钢结构领域智能焊接技术突破“卡脖子”难题

进入二十一世纪以来，世界各个强国全力推进智能制造发展进程，中国也相应出台了《中国制造2025》，着力推进智能制造工程在内的“五大工程”，以及工业机器人在内的“十个重点领域”，加快制造强国的发展步伐。

制造业是国民经济发展的基础，是一个国家综合国力的重要体现，在国民经济发展中占据着特殊位置。随着中国制造向“中国智造”快速发展过程中，智能化装备等技术在各领域得到广泛应用，促进企业的产品技术升级，使企业更能适应现代化发展脚步向工业4.0目标迈进。

作为制造业生产过程中的关键技术之一，焊接一直都起着举足轻重的作用，决定着产品的质量可靠性、安全性。我国制造型企业的发展模式一直是劳动密集型，呈现出人力成本低、工作环境差，以及对人的技术依赖性较大等特点。然而，随着社会的进步和新型技术的发展，企业发展的模式逐渐由劳动密集型向技术密集型转变，各细分领域亟需进行生产技术升级和改造，在焊接装备自动化、智能化新型技术的快速发展下，需大力推广使用智能焊接技术，逐步替代现有的落后技术，改善现场作业环境并提高效率。

目前制造业中使用智能化焊接机器人最多最成熟的当属汽车行业，汽车零部件和电子元器件很多由焊接机器人完成，由于应用场景单一和重复度高，能够极大提升劳动效率和替代人工。制造业中的中厚板复杂钢结构领域包括造船、海洋工程、工程机械、桥梁、建筑、核电、风电、管道、锅炉、压力容器等行业占据制造业的半壁江山，因其涉及面广，应用场景复杂多变，结构异形件较多，因此上述行业的焊接仍然以大量人工焊接为主，目前进入市场的机器人公司多以模型导入、示教型为主，自动化程度不高，下游客户接受度低。

制造业的焊接由于先前依赖人工焊接，焊接质量全部依赖于焊工的实操技术水平高低和焊工自身素质，对于焊接质量的好坏很难把控，因此焊接质量的控制技术应运而出。焊接质量的控制技术，利用视觉传感方法监控、检测焊缝熔池的变化以及焊缝背面的成形，并根据成形的变化来实时调整机器人位置，从而获得更好的焊缝成形。

目前，国内的机器人在各个行业应用上，还无法与国外“四大家族”机器人相抗衡，要达到大面积推广应用还需要一段很长的路要走。随着科学技术向前发展，我国机器人将会在相关的传感和控制技术以及关键的零部件等方面逐步得到提高，在一定程度上，其性能和功能上可以达到先进水平。

上海中巽科技股份公司致力于智能机器人流水线系统集成、技术开发、设计、销售、安装、调试为一体的高新技术企业。针对目前行业中所碰到的难题，中巽科技创始人王铭秋表示：“国内企业要在焊接机器人智能化这一领域弯道超车，需要充分利用国内在大数据，人工智能，本土化应用等方面的发展优势”。

中巽科技的智能焊接机器人流水线凭借独特的自适应系统（AI视觉识别系统+智能自适应焊接系统+近十年焊接工艺数据库的沉淀）一战成名，是目前行业内唯一100%投产企业。产品无需图纸信息输入，无需编程人员，无需翻转机构和变位机，机器人自主识别并生成焊接程序，焊接工艺库成熟，一键启动操作便捷。

中巽科技为海油工程天津智能化制造基地建造的智能化焊接流水线，已成功投产运行正式满十个月。这是迄今为止“国内首个”按照“智能制造”模式运行的海洋油气装备制造工程项目，也正标志着我国海洋油气装备行业智能化转型实现重大突破。该智能化焊接流水线由中巽科技历时9个月独立自主研发并成功投产，拥有完全自主知识产权。此智能化焊接流水线是全球首创，打败了美国航母焊接机器人提供方荷兰KRANENDONK，属于智能化焊接机器人领域的珠穆朗玛峰，彻底打破了国际垄断，填补行业空白，成为行业内世界第一。

其中难点如下：

1、同一焊缝位置区域包括平、立、仰一次成型，多层多道坡口焊接难度为世界之最

2、世界跨度最大26.5米

3、自适应编程软件系统

4、进入狭小空间焊接

5、该项目为全球首创

技术优势与特点：

1、自适应离线编程系统

2、自动计算工件坐标系位置

3、可自动适应工件的尺寸变化

4、自动修正工件摆放位置

5、快速自动生成多条焊缝、自动排序

中巽科技在复杂钢结构行业“一体化全位置智能化机器人焊接流水线”技术为国内唯一。该智能化焊接流水线配备了MES信息化软件，以及独有的设备信息可视化，提高设备信息化水平，提升效率。产品生命周期可视化，提升部门协作效率。工艺内容可视化，提高数据共享效率，增加产线应变能力。异常信息可视化，快速响应并有效解决，避免生产停线，降低风险。

库存信息透明化、实时化，降低仓储成本。提供多种统计分析，为决策者提供充足的数据依据。中巽智能化焊接机器人流水线投产不仅实现了海工行业的智能化焊接，更展现了中巽国际领先、填补国内空白的技术水平，突破了关键制造技术“卡脖子”难题，促进智能制造高速发展，为智能化机器人技术奠定基础。

随着中国制造不断向更高水平发展，新时期信息技术革命引领的智能化、数字化应用在复杂钢结构行业，将会推动焊接机器人与智能化、自动化控制系统结合在一起，研发出新型的智能焊接技术。智能焊接技术的广泛使用，能够在一定程度上取代机械行业部分的劳动力，在提高生产效率的同时，也能够生产出更好的产品，增加企业的经济效益，这将大力推动我国复杂钢结构行业技术转型升级，向智能化方向发展。

 

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