中船重工·鹏力智能以建立船舶中间产品智能制造数字化车间系统解决方案为目标,研制了船舶分段制造生产多种自动化智能化关键工艺装备,构建了数字化设计、工艺数据分析、车间管控一体化信息系统,实现了设计、生产和管理的有机融合和互相渗透,建成了国内先进的高技术高附加值船舶分段制造数字化车间。
该数字化车间配备了多种智能机器人,如写字机器人、小组立智能焊接机器人、智能铣边分类机器人、打磨机器人、水密补板焊接机器人、T型材对接焊接机器人,中组立多种姿态爬行焊接机器人等,并配有各类数字化自动焊设备,在技术上取得了船舶智能制造装备研制应用的新突破。
在柔性化智能制造方面,采用了机器人系统与激光传感检测相集成的技术,研制成功了先行小组立件智能焊接系统。该系统具有工件自动分拣上料、自动输送定位、自动完成焊接位置精确识别、自动调用焊接程序与焊接工艺参数、机器人自动焊接、自动下料码跺等功能,可自适应不同规格的小组立件T型板无人化操作,实现了柔性智能化生产制造新模式。
在分段制造水密补板与T型材对接焊接方面,攻克了自动寻位与电弧跟踪等技术,解决了组立空间内直线、圆弧、垂直与水平等复杂焊缝全位置连续焊接难题,实现了同一分段空间内多纵骨间机器人自动焊接。该技术为国内首制,达到国际先进水平。
在工件识别方面,实现了钢板字符编码的智能焊接打标,自主研发了嵌入式ARM系统与多轴伺服集成控制技术,标识字符可多样化自由配置,使零部件识别标准化,实现了零件信息的数字化。
通过项目实施,分段精度合格率≥98%、分段建造效率整体提升约35.8%左右;通过大量采用焊接机器人及自动化焊接设备,自动焊比例达到82%,大幅降低焊道表面修补工作量,综合焊接效率提升41.8%;数控划线工作量减少10%;工人1天有效工作时间也由6小时提高至7小时;采用自动焊,使车间整体耗能降低15.3%;采用信息化手段,使工时物料统计精度提高32%、设备综合利用率提升32.3%。在多项指标、多个船舶典型生产单元、生产加工流水线的数字化提升和柔性化改造应用方面为国内船舶企业起到试点示范作用。