走进韩华海洋的智能船厂

过去,船厂初级工人必须向经验丰富的前辈学习才能逐渐提高技能水平,如今,他们可以通过虚拟现实(VR)等新技术加以培训。韩华海洋(原大宇造船海洋)作为韩国唯一一家开发并运营“VR喷涂培训中心”等此类设施的船企,旨在提高涂装工人的技能水平。

韩华海洋表示,VR喷涂培训中心位于巨济船厂,自2021年11月以来一直处于运营阶段。为增强培训期间的视觉和听觉沉浸感,培训中心配备与实际喷漆现场相同的设备,培训人员可以选择油漆颜色和类型等详细信息。最重要的是,培训期间可以获得关于训练结果的精确反馈。通过颜色编码,可以清楚看到涂层厚度。蓝色表示厚度偏薄,红色表示厚度偏厚,橙色表示厚度合适。通过这种方式,初级工人仅需三个月左右时间便能显著提升技术能力,而此前则需要长达一年的时间。

该公司计划在2024年进一步扩建VR喷涂培训中心,以便让更多技术工人同时练习。此外,还将提供喷砂(表面处理)VR培训。该中心可配置七种语言,方便外籍工人使用。

  • 智能船厂战略实施,“新鲜事物”陆续加入

据介绍,VR喷涂培训中心只是韩华海洋正在实施的智能船厂战略的组成部分之一。在第四次工业革命时代,曾经以铁锤声和焊接火花为象征的造船厂正在迅速发生变化。互联网、AI和机器人等看似毫无关联的“新鲜事物”正在陆续进入船厂。

目前,韩华海洋巨济船厂正在从以“人”和“经验”为中心的生产方式转变为以“数据”和“机器人”为基础的数字化和自动化方式,即所谓的“智能船厂”,旨在通过制定准确计划并及时执行,从而实现安全生产。其关键词是互联、自动化、智能。

在韩华海洋巨济船厂,生产现场产生的所有数据都将被收集和共享,以“连接”所有员工。这意味着每个人都能清楚掌握现场情况,并立即搜寻到所需信息。采用尖端数字技术的自动化设备取代了繁重的体力劳动,这在很大程度上解决了因人口结构变化而导致的熟练劳动力短缺问题。同时,智能技术可以分析工人行为,在减少风险因素的同时,创造更安全的工作环境。

韩华海洋的目标是将生产车间的自动化率提高到70%,使船厂成为轻松、安全的工作场所。归根结底,这是一项确保压倒性竞争力以实现可持续增长的战略。

  • 缩短时间、提高效率,打造业内首个“数字化生产中心”

位于韩华海洋巨济船厂的“数字化生产中心”是智能船厂的电池基地(如同机场控制塔),可以鸟瞰整个厂区情况,并快速解决问题。该中心成立于2021年,在造船业尚属首例。

数字化生产中心提供各种生产信息

数字化生产中心由两个中心组成。其一是“智能生产管理中心”,该中心可以实时查看在建船舶分段的位置和生产过程的状态;可以通过大屏幕查看基于无人机和物联网(IoT)传感器频繁更新的各种生产信息;能够预测天气状况等影响生产的不确定因素;通过模拟主动应对风险因素。其二是“智能调试中心”,该中心可以在陆地上实时查看正在进行海上试验的船舶状态。过去,若船舶在海试期间出现问题,技术人员必须乘坐拖船或直升机前往现场解决问题,如今可以远程诊断问题并提供解决方案。这缩短了整体调试时间,有助于节约成本和提高生产率。

韩华海洋是首家使用无人机实时监控生产现场的造船企业。此举能够自动计算船舶分段、生产设备和障碍物的长度和面积,以确定可利用的合适空间。它还能全面分析现场情况,为运输车提供最佳路线建议,这有助于节省时间并确保安全。

  • 机器人接替焊工,安全性↑劳动强度↓

目前,韩华海洋已经开发并应用了生产技术和自动化系统,使船厂员工能够轻松、安全的工作。如,在焊接现场使用各种机器人技术,实现焊接过程自动化。迄今为止,基于智能生产创新技术,韩华海洋已成功开发10种机器人技术,并应用于焊接和机械加工等80多个领域。

“On-Ronji”号焊接机器人

以“On-Ronji”号焊接机器人为例,这是造船业中唯一一款为外部焊接而开发的机器人。考虑到封闭区域(双层船体)焊接工作环境恶劣,人手严重不足,韩华海洋开发了这款机器人以解决这一难题。该机器人结构紧凑、重量轻(仅为17千克),焊工可以随身携带。一旦固定在所需位置,则可以焊接约30分钟。与手工焊接不同,焊接量是恒定的,因此不需要单独的打磨。在2022年完成现场测试后,该机器人已于2023年完成调试和工人培训,预计2024年将全面投入使用。

此外,全球首台“无轨EGW自动焊接装置”也出自韩华海洋之手。该装置的开发旨在满足大规模造船时采用巨型船舶分段组装法缩短焊接工序的需要。通常情况下,12至14块船舶分段连接在一起才能完成一艘船的建造。

以前,垂直接缝的焊接需要使用焊接机,这需要连接多个轨道。然而,安装轨道平均需要四个小时,而且移动和拆卸轨道也很不方便。为了改善这一问题,韩华海洋现在应用无轨机器人,这种机器人安装磁铁固定在钢板上,并自动沿着滚筒运行。目前已有110台无轨机器人投入使用。从2024年起,该公司计划将其出售给需要这项技术的国内外造船和海洋工程公司。

韩华海洋相关负责人表示:“通过开发机器人,我们不仅提高了焊接生产率,还增强了工作现场的安全性,降低了劳动强度。”

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