1、引言
一艘常規(guī)船舶是由數(shù)以萬計的零部件構(gòu)成,其內(nèi)部配有各種設(shè)備、管系、儀器以及動力與生活設(shè)施等,以滿足航行、停泊、生產(chǎn)和生活等需要。將這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)從設(shè)計圖紙通過各道工序,快速高效地形成最終產(chǎn)品,需要依靠先進的制造技術(shù),而先進的制造技術(shù)又需要配以相應(yīng)的工藝裝備才能順利地實施。
未來5至10年,是我國船舶工業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。胡錦濤總書記明確指出:我們不僅要努力成為世界造船大國,還應(yīng)樹雄心,立壯志,使我國成為世界造船強國。要實現(xiàn)這一宏偉目標,必須進行造船軟、硬技術(shù)創(chuàng)新,其中軟件創(chuàng)新主要是改變傳統(tǒng)的造船模式,而硬件創(chuàng)新主要體現(xiàn)在船廠大型設(shè)施的建設(shè)和造船工藝裝備的綜合機械化和自動化,即工廠自動化和機器人化。
建造船舶需要大量的工藝裝備,而工藝裝備的發(fā)展,又促進了造船工藝水平的提高。提高造船裝備自動化、機械化水平,對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,縮短造船周期都具有重要意義。
2、國外造船工藝裝備發(fā)展趨勢
近20多年來,國外造船工藝裝備自動化的發(fā)展尤為迅速。隨著計算機、數(shù)控、液壓及精密機械技術(shù)的廣泛應(yīng)用,以及造船工藝的不斷發(fā)展,使造船工藝裝備向自動化、機械化和柔性自動化生產(chǎn)線方向發(fā)展。造船發(fā)達的國家基本上已實現(xiàn)了單機自動化,如型鋼切割自動化、肋骨自動彎曲機,以及數(shù)控彎管機等。在此基礎(chǔ)上,柔性自動化生產(chǎn)線在國外的先進船廠也普遍應(yīng)用,如平面分段流水線、預(yù)處理流水線、型鋼加工流水線、管子柔性加工生產(chǎn)線等。
造船工藝裝備自動化發(fā)展可以分為三個階段:第一階段為單機自動化或機械化;第二階段為自動化生產(chǎn)線,它是由自動單機加自動化輸送裝置組成,具有較高的柔性,有時亦稱為柔性自動化生產(chǎn)線;第三階段為無人化工廠,即全自動造船,它由CIMS軟件系統(tǒng)環(huán)境下的CAD/ CAM等計算機輔助系統(tǒng)與機器人裝置之間的聯(lián)動操作,即由計算機和智能機器人等高技術(shù)系統(tǒng)組成的造船廠。
2. 1 單機自動化
造船發(fā)達國家基本上已實現(xiàn)了單機自動化,如型鋼切割自動化、肋骨自動彎曲機,以及數(shù)控彎管機等。這些單機主要是充分采用數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)和機器人技術(shù),其目的是使造船過程中某一工位實現(xiàn)自動化加工。
2. 2 柔性自動化生產(chǎn)線
柔性自動化生產(chǎn)線的基礎(chǔ)是單機自動化,它在國外的先進船廠較為普遍,如平面分段流水線、鋼板預(yù)處理流水線、型鋼加工流水線、管子柔性加工生產(chǎn)線等。它是采用自動化單機,充分運用傳感和檢測技術(shù)、監(jiān)控自診斷和自維修技術(shù)、自動物流技術(shù)及機器人等高新技術(shù)系統(tǒng),使造船生產(chǎn)過程的某一流程或某一制造階段實現(xiàn)自動化的加工系統(tǒng)。對于船舶、輪機及其他船用設(shè)備,因為具有多特點,自動化生產(chǎn)線必須是柔性的,才能適應(yīng)產(chǎn)品多樣化的需求。