【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】一直以來,水下焊接都是我國海洋工程建設中不可缺少的關鍵環(huán)節(jié),但水與火碰撞的難題始終制約著我國海洋事業(yè)的發(fā)展,直到水下焊接機器人的出現(xiàn),這一局面才迎來了轉機。
水下焊接機器人破除“水火不容”難題,未來發(fā)展前景可期
我國是海洋大國,擁有300多萬平方公里的海域,因此,海洋工程一直以來都在我國的經(jīng)濟、國防等發(fā)展中,扮演著至關重要的角色。
尤其近年來,隨著我國在海洋能源開發(fā)、船舶遠洋運輸、水上事故救援等方面的活動逐漸展開,大型船舶、海底大橋、海上機場、海底管道、海洋核電站等的相繼出現(xiàn),更是將我國的海洋發(fā)展推向高峰。
不過,在海洋事業(yè)如火如荼之際,海洋工程建造和維修的安全性、可靠性卻成為一項難題,橫亙在人們面前。特別是水下焊接這一環(huán)節(jié),不管是水下工程的建設還是維護,都離不開這一關鍵應用,但傳統(tǒng)水下焊接方式的落后,卻嚴重制約了我國海洋工程的發(fā)展。
直到近兩年,隨著機器人產業(yè)的迅猛發(fā)展,各種特殊用途機器人的出現(xiàn),我國開始將水下焊接這一難題交給機器人。由此應運而生的水下焊接機器人,也逐漸成為未來水下焊接自動化發(fā)展的重要方向。
機器人推動水下焊接自動化
水下焊接機器人由水下機器人和焊接機器人兩部分組成,其不但具備水下機器人的定位導航、信息搜索、自主行動等能力,同時還能像焊接機器人在陸地上作業(yè)一樣,進行水下焊接工作。
而水下焊接機器人的應用,首先將極大解放傳統(tǒng)水下工作人員,可以使?jié)撍畣T不必在危險的水域進行焊接,維護人員生命安全;其次還能有效提高焊接效率,減少和除去手工焊接的不穩(wěn)定性和粗糙性,徹底消除人工作業(yè)和保護成本,提高工程質量和經(jīng)濟效益。
更為重要的是,水下焊接機器人的應用,將直接彌補我國深海焊接的空白和需要。在深海中很難進行手工焊接,往往需要借助各種專用設備,但焊接空間、焊接形狀、深海環(huán)境等往往會限制這些設備的使用,這就讓靈活性、環(huán)境適應性和功能性更強的水下焊接機器人,成為了更為理想的作業(yè)工具。
由此可見,隨著我國大力發(fā)展水電水利事業(yè),以及水下焊接技術越來越被重視和應用,焊接設備從手工焊接向機器人自動化焊接方向的轉變,正成為水下焊接發(fā)展的必然趨勢之一。
產業(yè)化發(fā)展面臨三大問題
不過水火注定不相容,要在水中進行焊接并非易事,即便是強如機器人也難以輕松應對,這需要機器人擁有強大的水下焊接技術。但目前從展現(xiàn)狀來看,水下焊接機器人的產業(yè)化應用,而焊接技術正是制約發(fā)展的一大重要因素。
水下焊接技術有很多,其中為關鍵的便是焊接電源技術。目前我國水下機器人焊接領域普遍使用陸上通用型弧焊電源,或在此基礎上進行結構微調,對水下專用焊接電源的研究非常少。一方面國產電源的不給力,另一方面電源又被國外所壟斷,由于缺乏高性能的水下焊接電源,導致我國水下機器人焊接質量遲遲難以提升。
除了焊接技術之外,水下焊接機器人的工藝材料也是制約產業(yè)化發(fā)展的又一因素。應用于水下焊接的材料不僅要能承受深海高壓環(huán)境,還要能夠在水中滿足簡易焊接需要,具有十分嚴格的要求,這樣的材料并不好找。此外,增材生產和制造工藝的要求也不低,兩者都對水下焊接機器人提出了挑戰(zhàn)。
后,專業(yè)人才的限制也讓我國水下焊接機器人的產業(yè)化道路變得愈發(fā)漫長。一方面該領域的研究比較難做,導致很多人都轉換了研究方向;另一方面該領域涉及的學科眾多,進入門檻較高,但當前國內高校和企業(yè)重視不夠,高校專業(yè)逐年撤出,企業(yè)待遇也不夠好,導致人才儲備和從業(yè)人員數(shù)量越來越少。
從四方面出發(fā)未來大有可為
鑒于此,我國要想在未來的海洋裝備市場中搶占先機,推動水下焊接機器人產業(yè)化發(fā)展走上正軌,或許可以遵照以下四點建議,循序漸進,理性突圍!
首先需要注重創(chuàng)新,強調技術自主研發(fā)。核心技術的發(fā)展只能靠自己一點一滴的突破,通過建立產學研政用的協(xié)同創(chuàng)新體系,推動技術研究向成果轉化,期間要開發(fā)出具有自主知識產權的獨立技術,積極跟蹤國外,避免糾紛,加大產權保護力度。
其次要增強產業(yè)信心,支持國產崛起。一方面企業(yè)要深入了解用戶需求,積極展現(xiàn)自身技術和企業(yè)實力,用實在產品構筑產業(yè)發(fā)展信息;另一方面用戶也需要給予國產企業(yè)改進和試錯的機會,雙方合作共同推動我國水下焊接機器人向前發(fā)展。
再次要加速融合,積極參與化發(fā)展。我國企業(yè)在苦心研究的同時也需要抬頭看看被人,通過積極并購、投資、合作等方式引進吸納和消化國外先進技術成果,師夷長技、洋為中用,終中西貫通帶動國內產業(yè)整體提升。
后要完善行業(yè)配套服務,建立有效支撐。在諸如標準體系建設、人才培養(yǎng)和評價體系建設、科研管理建設等方面,都需要企業(yè)、行業(yè)和政府共同努力,推動相關配套服務與設施逐漸完善,為產業(yè)化發(fā)展提供重要支撐。