進入2025年,我國造船的三大指標市場份額保持全球領先。根據中國船舶工業協會數據顯示,2025年上半年,我國造船完工量2413萬載重噸、新接訂單量4433萬載重噸、手持訂單量23454萬載重噸,分別占世界市場份額的51.7%、68.3%、64.9%。有業內人士指出,當前全球船廠產能持續處于緊平衡狀態,存量船隊周期性更新需求釋放,造船業景氣周期仍將持續。眼下,很多造船企業的訂單飽滿,生產任務已排至了幾年之后。而船舶制造業是焊接工作量極大的行業,一艘萬噸級船舶的焊縫總長度可達數十公里,焊接質量直接關系到船舶的安全性和使用壽命。隨著自動化技術的發展,焊接機器人已成為船舶制造領域的重要裝備,在提升效率、保障質量等方面發揮著不可替代的作用。
在船體結構焊接中,焊接機器人的應用最為廣泛。船體由大量鋼板拼接而成,傳統人工焊接不僅勞動強度大,而且難以保證焊縫的一致性。焊接機器人通過預設程序,能精準完成平直焊縫和角焊縫的焊接。例如在船體分段建造時,機器人可沿著導軌移動,對鋼板接縫進行連續焊接,焊接速度可達每分鐘 0.5-1 米,是人工焊接的 1.5-2 倍。同時,機器人配備的電弧跟蹤系統能實時調整焊槍位置,即使鋼板存在輕微變形,也能保證焊縫均勻飽滿,大幅降低了因焊接缺陷導致的船體強度問題。
船舶管道系統的焊接是另一大應用場景。船舶內部密布著各種管路,包括燃油管、水管、氣管等,這些管道口徑不一、走向復雜,且多為不銹鋼或合金鋼材質,對焊接精度要求極高。焊接機器人通過柔性軌道安裝在管道周圍,配合多軸機械臂實現 360 度旋轉焊接。在焊接過程中,機器人能精確控制電流和電壓,避免出現過多的氣孔、夾渣等缺陷,尤其適合管道對接和法蘭連接等關鍵部位的焊接。
對于船舶曲面部件的焊接,如船首、船尾的弧形結構,焊接機器人的優勢更加突出。這些部位的焊縫呈曲線或折線形,人工焊接時需要不斷調整姿勢,容易產生疲勞和誤差。而配備激光視覺傳感器的焊接機器人,能自動識別曲面輪廓并生成焊接路徑,焊槍可隨曲面弧度靈活擺動,確保焊縫與母材完美融合。
此外,焊接機器人還能適應船舶制造的惡劣環境。造船廠車間內往往存在粉塵、噪音和空間受限等問題,防爆機器人可在封閉艙室、高空作業平臺等危險區域自主工作,減少了人工暴露在有害環境中的時間。同時,多臺機器人協同作業時,可通過中央控制系統統一調度,實現船體分段的流水化焊接,大大的縮短了生產周期。
隨著船舶制造業向大型化、高端化發展,焊接機器人的應用將更加深入。從普通貨船到豪華郵輪,從散貨船到特種工程船,焊接機器人正以其高效、精準、穩定的特點,推動船舶制造業向智能化、高質量方向邁進,為海洋運輸和海洋工程提供更可靠的裝備保障。