科创中国

振华重工公司从2008年开始研发S型铺管设备以来。目前，研发的铺管设备已经全部形成了成果，可以提供满足不同水深要求的全套铺管设备。这些设备包括:滚轮设备、张紧器、A&R绞车、托管架系统及其控制系统。这些设备组成一条作业流水线，将海管源源不断的输送到水底。

该项目以箱梁智能制造生产线和大梁机器人焊接工作站为依托，建成了高效智能焊接生产线，集柔性装配、高效焊接，并配备自动化物流技术、生产线仿真技术和信息管控技术于一体。取得了以下成果：

（1）研发了冷热多丝复合埋弧焊新工艺，突破了中厚板单面焊双面成形和低温冲击韧性的技术难题；

（2）研制了大型班类机器人自动装配及焊接装备、大型箱体柔性装备、大型箱体内部、外部多机器人智能化焊接装备；

（3）开发了龙门式柔性自动抓取、定位、放置隔板装备和大型箱体自动化物流技术及装备；

（4）研发了大型箱梁焊接变形编程控制及预测系统、多机器人协同控制和快速参数化编程系统；

（5）研发了适合复杂深窄格子间的特种焊接机器人装备；

（6）提出了多机器人协调控制、快速初始寻位、立焊焊缝跟踪及弧长控制技术，研制了适合深窄格子间特种焊接机器人。

（7）研发了大型箱体智能制造生产线联网及数字化管控技术，实现大型箱梁自动化生产线设备运维、计划进度、焊接质量等信息化管控。

大型港口机械装备制造属于典型的劳动密集型产业，存在结构大、重、特、非标和技术要求高且工序复杂等特点，我国港口机械制造主要仍采用手工半自动制造，自动化焊接应用水平较低，生产作业空间狭窄，烟尘、弧光、高温等环境恶劣，存在打磨量大、质量差、成本高、安全风险高、工人劳动强度大、制造质量不稳定、生产效率低、安全环保风险高等一系列问题。当前落后的生产方式严重制约了我国大型装备的国际市场竞争力，急需大型起重装备箱梁智能化生产线建设和应用。

随着近些年国内机械制造行业对于机器人的应用已经较为成熟，焊接电源、焊缝传感、系统集成等技术得到极大的发展，所有这些，使大型港机复杂构件的自动化焊接成为可能。为解决大型港口机械制造的高技术、高要求、高成本等痛难点，适应焊接制造过程数字化、信息化与智能化的发展潮流，实现港口机械制造的转型升级，本项目研究突破大型起重机箱梁智能制造各项关键技术，建成专业化的箱梁智能制造流水线车间，并实现最终的生产应用。

振华重工公司从2008年开始研发S型铺管设备以来。目前，研发的铺管设备已经全部形成了成果，可以提供满足不同水深要求的全套铺管设备。这些设备包括:滚轮设备、张紧器、A&R绞车、托管架系统及其控制系统。这些设备组成一条作业流水线，将海管源源不断的输送到水底。

       该项目建成运行至今，已经在包括欧美等50多个国家的420根不同规格的箱梁产品上进行了生产应用，所做产品均符合标书要求，无论从产品质量还是制作周期，均得到用户及监理的认可和好评。共创造产值3.3亿元，产生利润5000余万元，节约生产成本577万元。该项目可在岸桥、场桥、散货、行车等大梁、立柱、横梁等广泛应用，还可在船舶分段、钻井平台船体、钢桥箱梁等进行应用拓展。以港机为例，将需要20条类似箱梁智能化生产线，预计公司内部就有10亿元市场需求。

       通过建造国内首条大型起重机箱梁智能制造流水线，掌握了大型结构件柔性装配、智能焊接和自动物流等共性关键技术，并形成自主知识产权，加快了公司转型升级，增强了ZPMC品牌的知名度和国际影响力，项目入选首批20家“上海市智能工厂”。

       大型起重机箱梁智能制造流水线的建成和应用，使生产制造过程更高效、优质、节能、环保，改善工人的作业环境，降低耗能、耗材、碳排放，降低工人劳动强度，实现数字化、信息化和自动化生产管理。突破大型薄壁箱体结构件焊接数字化车间的关键技术，推动我国大型箱体结构制造过程自动化、精益化、高效及智能化，提升我国港口机械装备的制造水平，带动国内大型构件制造工艺技术的重大创新，带动智能化焊接成套装备的国产化迈上新台阶，对缩短港口机械、桥梁钢结构、海洋工程能源装备等大型装备的交货期，降低制造周期、制造成本、能源消耗、工人劳动强度等具有极大促进作用。

通过科技查新，箱梁智能制造流水线在船舶与海洋工程领域中，拼板多丝复合焊单面焊双面成形技术、机器人智能化焊接技术、大型箱体三面成形和四面成型柔性装配技术等方面，在国内外发表的中英文文献中，未见与该项目有相同技术方案的报道，在国内尚属首创。