由海洋石油工程股份有限公司牵头攻关、国内首批完全自主研发的海洋工程柔性制造智能焊接机器人设备系统,在海油工程天津智能制造基地完成工业化投用。该装备为中国海油 “十四五” 重大智能制造专项核心成果,核心软硬件、工艺数据库实现 100% 国产化,一举填补我国重型海工结构智能焊接成套装备空白,为海洋油气装备制造注入新质生产力新华网。
海洋油气平台、深水导管架是海洋能源开发的核心载体,其 TKY 管节点、加强环、压溃环等重型构件焊接长期存在行业痛点:构件单重最高 30 吨、钢材厚度最大 70 毫米,空间焊缝结构复杂、成型精度要求严苛,传统模式高度依赖资深焊工,4 名熟练工人需两天完成的焊接任务,如今仅需 1 名操作手单日即可完工,且作业环境安全、质量稳定性大幅提升。
本次投用的柔性智能焊接机器人系统,设计服役寿命 20 年,最大承载 30 吨,专门适配深水装备定制化重装焊接全场景。研发团队历时两年攻坚,攻克变截面坡口智能识别、复杂空间路径自主规划、焊接参数自适应调节等多项 “卡脖子” 技术,落地焊缝 AI 视觉识别、三维激光智能组对、双面四丝填充、多层多道自动排道、焊缝实时轨迹纠偏等十余项原创技术创新,搭载自主构建的 500 余项焊接工艺参数数据库,累计完成近千组工况验证实验,设备环境适配性与连续作业能力达到国际先进水准山东省发展和改革委员会。
现场实测数据显示,该机器人支持一键式全自动焊接作业,构件一次焊接合格率突破 98%,相较传统人工半自动焊接综合生产效率提升 40% 以上,焊材损耗、设备台班、无损检测返工成本同步显著下降。整套系统已形成 4 项自主知识产权专利,彻底摆脱海外焊接控制系统、专用工艺软件依赖,实现从硬件本体、智能算法到成套工艺的全链条自主可控。
“过去海工重型节点焊接依靠焊工经验手感,质量波动大、高空密闭作业安全风险突出。这套国产柔性焊接机器人相当于给产线配备全天候、高精度‘钢铁裁缝’,AI 视觉实时扫描校正焊缝偏差,无需人工反复示教,适配多规格、变曲率非标构件柔性生产。” 项目负责人陈欣介绍,装备落地后将全面应用于国内深水导管架、海上风电装备、大型油气平台组块建造,同步支撑海外深海油气项目装备国产化交付。
当前,我国海洋能源开发加速向深水、远海迈进,海工装备大型化、智能化需求持续攀升。该批智能焊接机器人的规模化投用,标志我国海洋工程高端制造装备自主化取得关键里程碑,构建起重型钢结构柔性智能焊接国产化解决方案。下一步,海油工程将持续迭代升级机器人算法与工艺库,拓展海上风电、海洋储油装备、船舶重工等多领域应用场景,持续完善海洋装备智能制造产业链,以自主装备技术支撑我国海洋强国、能源安全战略落地。