船舶制造業(yè),機(jī)器人進(jìn)軍的最后一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)?

高工機(jī)器人網(wǎng)
船舶制造業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),在中國,船舶制造業(yè)90%以上的設(shè)備制造以人工為主體,自動(dòng)化率僅為日韓的30%。廉價(jià)勞動(dòng)力曾一度是中國作為世界三大造船大國之一的一大優(yōu)勢。

10月25日,經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司與中國船舶重工有限公司實(shí)施聯(lián)合重組,再度合體,全球船舶制造業(yè)的“巨無霸”誕生;而在此前,韓國現(xiàn)代重工擬126億元并購韓國大宇造船,欲打造韓國“神船”巨無霸,這些消息都帶給市場無限的遐想空間。

造船大國向造船強(qiáng)國的進(jìn)階

近年來,全球船舶市場一直維持著中、日、韓三足鼎立的市場格局,中國也已經(jīng)超越日韓成為了全球第一造船大國。

船舶制造業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),在中國,船舶制造業(yè)90%以上的設(shè)備制造以人工為主體,自動(dòng)化率僅為日韓的30%。廉價(jià)勞動(dòng)力曾一度是中國作為世界三大造船大國之一的一大優(yōu)勢。

隨著近幾年我國勞動(dòng)力成本逐年攀升,人口紅利正在逐步消失,船企人工成本優(yōu)勢已不復(fù)存在,更嚴(yán)峻的是造船業(yè)作為“苦、臟、累、危險(xiǎn)”的行業(yè)之一,難以對(duì)中國工人形成吸引力,中國造船業(yè)面臨著“民工荒”問題,迫切需要“機(jī)器換人”。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在船舶制造的成本構(gòu)成中,人工成本占到全船成本的30%左右。船舶制造業(yè)若能“機(jī)器換人”,不僅能解放造船工人,同時(shí)也能推動(dòng)造船生產(chǎn)流程脫胎換骨,提升造船效率,確保生產(chǎn)周期,緩解成本壓力,從而提升我國造船企業(yè)的核心競爭力,實(shí)現(xiàn)從造船大國到造船強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。

數(shù)據(jù)來源:中信建投研究發(fā)展部

舉步維艱的造船自動(dòng)化

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)器人革命正在逐步從汽車領(lǐng)域向傳統(tǒng)制造業(yè)、服務(wù)行業(yè)、特種作業(yè)等各個(gè)方面延伸。

對(duì)于船舶工業(yè)而言,船舶的建造環(huán)節(jié)為機(jī)器人提供了鋼板切割、焊接、涂裝、裝配、搬運(yùn)、碼垛等多種生產(chǎn)加工場景,但是機(jī)器人技術(shù)在造船業(yè)的應(yīng)用進(jìn)程較為緩慢。

從深層次原因來看,中國雖然作為世界上數(shù)一數(shù)二的造船大國,但造船業(yè)信息化和智能化程度較低,兩者存在嚴(yán)重不匹配的現(xiàn)象,甚至有業(yè)內(nèi)人士稱:船舶制造業(yè)會(huì)是機(jī)器人進(jìn)軍的最后一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。

從市場行情和投資成本角度來分析:

首先,在船市行情較好時(shí),新船訂單排得滿滿當(dāng)當(dāng),船企大都忙于趕節(jié)點(diǎn),搶交船,根本無暇顧及技術(shù)改造,更不用說對(duì)機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備的投資;

第二,在當(dāng)前船市低迷之際,船廠考慮的是壓縮成本、減少開支,無心也無財(cái)力增添新設(shè)備。

第三,前期對(duì)于機(jī)器人的采購是一筆大額投資,后續(xù)的折舊和維修等費(fèi)用也不少,船企的成本壓力不小。

從技術(shù)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用落地角度來分析,船舶產(chǎn)品非標(biāo)定制化的特點(diǎn)以及船舶生產(chǎn)條件、環(huán)境及相關(guān)工藝的特殊性、復(fù)雜性,給船企應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)帶來了一定的困難。

比如,在汽車領(lǐng)域、3C電子、金屬加工、塑料化工等領(lǐng)域技術(shù)和應(yīng)用都已經(jīng)相對(duì)成熟的焊接機(jī)器人,卻難以適應(yīng)船舶生產(chǎn)領(lǐng)域。

造船業(yè)作為大型焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)用最密集的典型行業(yè)之一,船舶焊接是一種工藝復(fù)雜,重復(fù)性低的高度柔性化作業(yè)。并且,造船業(yè)中需焊接的船體及結(jié)構(gòu)件大且重,焊接平面、曲面的軌跡和線型多種多樣,其中大量的焊接工作還必須在極其狹小而有限的空間中現(xiàn)場完成,這就要求機(jī)器人具備高度的靈活性和適應(yīng)性,能夠自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)程序完成焊接工作,對(duì)機(jī)器人的智能化要求更高。

同時(shí),造船業(yè)也有很多能夠在生產(chǎn)車間固定場所進(jìn)行焊接加工的小型組件,焊接對(duì)象的形狀、尺寸,以及擺放姿態(tài)、固定方式、所需的工裝夾具也許都不盡相同,對(duì)應(yīng)的焊接工藝、焊接參數(shù)更是復(fù)雜多變,也要求機(jī)器人有一定的智能水平來自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)程序才能完成焊接工作。

船舶細(xì)分市場的突圍

如上文所述,雖然給船企應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)帶來了一定的困難,但是,無論是從供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革還是從搶占未來發(fā)展制高點(diǎn)來看,智能制造都是我國船舶行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。

船舶行業(yè)作為與經(jīng)濟(jì)波動(dòng)相關(guān)性較強(qiáng)的周期性行業(yè),在經(jīng)歷了2005年至今10多年的行業(yè)衰退和市場持續(xù)低迷后正在逐漸復(fù)蘇。大力推廣機(jī)器人,是未來船企提升生產(chǎn)效率和企業(yè)競爭力的主要途徑,也是造船業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的必然選擇。

同時(shí),也正是這一“機(jī)器人最后進(jìn)軍的勞動(dòng)密集型行業(yè)”,為國產(chǎn)機(jī)器人的逆勢突圍提供了諸多可能。

在一些成熟的機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,機(jī)器人公司的競爭異常激烈,利潤一再被擠壓,而且客戶在選擇配置機(jī)器人時(shí)也會(huì)優(yōu)先考慮進(jìn)口機(jī)器人,國產(chǎn)機(jī)器人再入場的難度很大。

相比而言,船舶制造業(yè)在建造過程中,還有眾多亟待機(jī)器換人的環(huán)節(jié),而這恰恰是以往國產(chǎn)機(jī)器人在開拓新藍(lán)海時(shí)被忽略的細(xì)分市場。

并且,針對(duì)這些特殊領(lǐng)域和需求,機(jī)器人市場更加趨于理性,客戶不再盲目認(rèn)同國外品牌,而是通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)比較,結(jié)合自身的需求選擇最合適的產(chǎn)品。

此時(shí),國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的本土優(yōu)勢就得以顯現(xiàn):無論從客戶人脈,還是從有針對(duì)性的進(jìn)行客戶應(yīng)用需求,開發(fā)任務(wù)的實(shí)地勘察調(diào)研,以及售后服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)等方面都比國外企業(yè)有著天然的優(yōu)勢。

基于此,除了船舶行業(yè)內(nèi)的中國船舶重工集團(tuán)公司716研究所外,在此領(lǐng)域提前布局的幾大國產(chǎn)機(jī)器人廠商也已嶄露頭角。

新松屬于較早布局船用機(jī)器人的國產(chǎn)機(jī)器人公司之一。其研發(fā)的智能爬壁噴涂機(jī)器人可以在垂直壁面及曲面上靈活移動(dòng),用于船舶噴涂、船舶表面二次清理,實(shí)現(xiàn)了在高污染高強(qiáng)度、高危險(xiǎn)船體噴涂工作中替代人工作業(yè),同時(shí)大大節(jié)省涂料,提高作業(yè)效率。2017年沈陽新松機(jī)器人進(jìn)一步與中船工業(yè)集團(tuán)公司第十一研究所簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,開展在焊接、船體噴砂、型材切割等多方面的合作。

2018年11月,由遠(yuǎn)大智能高科機(jī)器人開發(fā)的世界首臺(tái)套船用螺旋槳磨削機(jī)器人系統(tǒng)首次投入產(chǎn)品生產(chǎn),用機(jī)器人取代了人工作業(yè),提高了生產(chǎn)效率同時(shí)也解決了手工打磨一致性和精度差的問題。

瑞松科技近年來也把業(yè)務(wù)領(lǐng)域向船舶行業(yè)拓展。據(jù)披露,瑞松長期服務(wù)的客戶除了豐田、本田等汽車領(lǐng)域公司外,還包括中集集團(tuán)、中船黃埔文沖等船舶、航運(yùn)企業(yè)。據(jù)悉,瑞松科技為中船黃埔文沖船舶有限公司開發(fā)了智能工廠建設(shè)所需的船用吊環(huán)焊接及船用舾裝件智能打磨平臺(tái)應(yīng)用項(xiàng)目。

今年10月23日,中央電視臺(tái)財(cái)經(jīng)頻道報(bào)道了埃夫特和合作伙伴工布制造聯(lián)合開發(fā)的蕪湖造船廠智能機(jī)器人焊接系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目。該應(yīng)用項(xiàng)目解決了船用焊接組件外形各異、筋板長短不同、端部切斜留根較小等給包腳的運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置困難等問題,是埃夫特智能機(jī)器人焊接系統(tǒng)首次在造船行業(yè)船舶小組件焊接的成功應(yīng)用示范。

此外,縱觀工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用市場,目前拋光打磨、噴涂領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器人的基數(shù)尚小,但市場未來發(fā)展空間巨大。

據(jù)GGII預(yù)計(jì),噴涂系統(tǒng)集成市場規(guī)模將保持平穩(wěn)增長,增速超過20%。到2020年噴涂機(jī)器人銷量將超過1.3萬臺(tái),市場規(guī)模有望超120億元。

在船舶制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及市場需求爆發(fā)情況下,船舶大件產(chǎn)品市場對(duì)機(jī)器人拋光打磨、噴涂的迫切需求也將逐步得到釋放,造船業(yè)會(huì)不會(huì)成為機(jī)器人進(jìn)軍拋光打磨、噴涂領(lǐng)域市場的一大突破口?船舶制造業(yè)真的會(huì)是機(jī)器人進(jìn)軍的最后一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)嗎?結(jié)果尚待市場考驗(yàn)。

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