經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 記者 張銳 1998年出生的楊瑾，是一名從事船體建造的焊接工藝工程師。

2019年7月，他從武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院的焊接技術(shù)與自動化專業(yè)畢業(yè)，隨后便入職中國船舶集團(tuán)有限公司旗下廣船國際有限公司（以下簡稱“廣船國際”）制造部技術(shù)準(zhǔn)備室。

彼時(shí)，廣船國際在國際船市整體低迷的背景下，拿下了一項(xiàng)非船業(yè)務(wù)：2018年2月1日，廣船國際與深中通道管理中心簽訂了沉管隧道鋼殼制造（GK01標(biāo)）施工承包合同。其中，深圳通道（GK01標(biāo)）段包括18個沉管隧道鋼殼、最終接頭段和一個試驗(yàn)段的建造任務(wù)，是整個項(xiàng)目中最難和最創(chuàng)新的部分。

這是一項(xiàng)“超級工程”里的“巨無霸工程”。深中通道管理中心簡介顯示，深圳至中山跨江通道是國家“十三五”重大工程，它橫跨珠江兩岸、全長24公里，集“橋、島、隧、水下互通”于一體，采用東隧西橋的組合方式，擁有世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道、最大跨徑海中鋼箱梁懸索橋、57個超大鋼圓筒快速成島技術(shù)造就的西人工島，是當(dāng)今世界上在建的綜合難度最高的跨海集群工程之一。

對于廣船國際而言，深中通道鋼殼混凝土沉管隧道，是國內(nèi)首創(chuàng)、國際上首次大規(guī)模應(yīng)用的超大、超寬、超重的隧道結(jié)構(gòu)型式，工程規(guī)模和技術(shù)難度前所未有；鋼殼沉管隧道單個管節(jié)達(dá)到2500個隔倉，鋼殼內(nèi)部縱橫隔板、連接件交錯，還涉及到超高強(qiáng)厚鋼板的焊接，對焊接、防腐施工及制造精度也有很高的要求。同時(shí)，項(xiàng)目鋼殼沉管隧道用鋼量非常大，每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)的尺寸為46×10.6×165米，用鋼量約1萬噸，一個管節(jié)鋼殼的體量，相當(dāng)于一艘10萬噸級船舶。

正是在廣船國際深中通道項(xiàng)目GK01合同段智能制造車間里，楊瑾開始了他的第一項(xiàng)焊接工作，在由一塊塊巨大的鋼板組成的“鋼鐵世界”里，負(fù)責(zé)塊體焊接智能線的操作，與焊接機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。

調(diào)試焊接機(jī)器人的日子

楊瑾說，他進(jìn)入焊接行業(yè)其實(shí)有點(diǎn)意外。

“我是湖北人，念職業(yè)高中，2016年參加技術(shù)高考，偶然選擇了焊接技術(shù)與自動化專業(yè)，就一直讀下來了。”楊瑾坦言，2019年畢業(yè)至今，他其實(shí)沒有真正從事過手工焊接的工作。因此，在他的意識里，焊接工作和傳統(tǒng)的拿著焊槍干活是不同的概念。

楊瑾向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者表示，剛?cè)肼殢V船國際時(shí)，他被安排在偏向文職的工作，當(dāng)時(shí)還很疑惑。“主要是整理資料，每天要記錄焊工焊的焊縫，要做成表格，包括用多少電流、電壓，用的什么焊材。”楊瑾說。

2018年底，配合深中通道沉管鋼殼工程，楊瑾所在的廣船國際制造部新增兩臺焊接機(jī)器人，開創(chuàng)了智能制造先河。根據(jù)廣船國際的介紹，這種焊接機(jī)器人跟過去半自動化設(shè)備有很大區(qū)別，與以往需要人去操作不同，新上的焊接機(jī)器人“有眼睛、會思考”，基本上不需要人去管，把工件擺在工作臺上，機(jī)器人自己可以找到。除此之外，焊接機(jī)器人還能自動保養(yǎng)焊槍槍頭。

不過，這些焊接機(jī)器人并不是一開始就那么“聰明”。“印象最深刻的就是，2019年大概10月份的時(shí)候，那個（焊接）機(jī)器人調(diào)試得不太好，我們天天早上去，要晚上11點(diǎn)才能下班，主要是調(diào)試焊接的參數(shù)。”楊瑾回憶。他以參與公司的重點(diǎn)工藝工法項(xiàng)目《平面中組立焊接效率及船舶應(yīng)用研究》，在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)調(diào)試工藝參數(shù)和軟件操作方面的工作為例稱，在設(shè)備初期使用階段，智能線機(jī)器人焊接的焊縫成型不理想，焊縫成型表面不光滑，焊接后打磨工作量較大，其次焊縫直線度較差，焊接成型質(zhì)量也不穩(wěn)定，影響焊接效率。后來，通過配置擺動參數(shù)，主要是點(diǎn)位位置和點(diǎn)位間停留時(shí)間，優(yōu)化焊槍運(yùn)行軌跡，以及優(yōu)化焊接電流電壓，收弧參數(shù)等優(yōu)化焊縫表面成型。同時(shí)，通過與廠家反饋，通過調(diào)節(jié)跟蹤靈敏度、激光定位精度等方式，修正焊縫直線度，達(dá)到優(yōu)化焊縫表面成型目的，經(jīng)過多次焊接試板試驗(yàn)，通過焊接實(shí)驗(yàn)室工藝評定，焊絳外觀成型符合質(zhì)量要求，且質(zhì)量較為穩(wěn)定。

在參與焊接順序和路徑優(yōu)化中，楊瑾也發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人實(shí)際使用中焊接路徑空載率較高，通過對單條焊縫焊接軌跡進(jìn)行優(yōu)化，采用電弧跟蹤代替終點(diǎn)掃描，每條立焊縫減少了2倍的空走行程，每條立焊縫長度約1.16米，每次立焊縫能減少空走行程2.32米。“經(jīng)過本次課題研究改進(jìn)，機(jī)器人的工作效率獲得大幅提高。”楊瑾向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)展示數(shù)據(jù)表示，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，日均焊接米數(shù)由115米/班次，上升到145米/班次，上升25%，達(dá)到課題設(shè)立目標(biāo)。在造船產(chǎn)品方面，經(jīng)過多次試驗(yàn)，優(yōu)化機(jī)器人姿態(tài)，平面分段框架可用機(jī)器人焊接的比例也達(dá)到65%，達(dá)到設(shè)立的目標(biāo)值。

大力推動的智能制造

“如果是從事焊工，和學(xué)校學(xué)的東西還有關(guān)，現(xiàn)在反而沒什么關(guān)系了，廠里面大力推動智能制造，已經(jīng)不僅是深中通道的項(xiàng)目，算是我入行到現(xiàn)在很大的變化。”楊瑾說，工作三年以來，他對自己的工作是滿意的。

今年11月20日，在對深中通道的項(xiàng)目總結(jié)中，廣船國際稱，其在國內(nèi)船企中率先實(shí)現(xiàn)了智能制造的大規(guī)模應(yīng)用，其中塊體智能焊接國內(nèi)領(lǐng)先，大型構(gòu)件智能涂裝屬國際首創(chuàng)。同時(shí)，首創(chuàng)了平臺線串聯(lián)“1+1”的管節(jié)鋼殼建造模式，平臺線建造周期從近百天縮短到了1個月，以及創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了模塊小車和智能平板車萬噸聯(lián)運(yùn)的壯舉，培育了一支專業(yè)運(yùn)輸人才隊(duì)伍。截至2022年上半年，深中GK01標(biāo)項(xiàng)目已累計(jì)完成產(chǎn)值超20億元，創(chuàng)造了廣船國際非船業(yè)務(wù)歷史上的飛躍。

廣船國際是中國船舶集團(tuán)有限公司屬下華南地區(qū)最大、最現(xiàn)代化的綜合艦船造修企業(yè)。公司地處粵港澳大灣區(qū)幾何中心、國家級自由貿(mào)易區(qū)，占地302萬平方米，深水碼頭岸線5200米，配置2座40萬噸級造船塢，2座30萬噸級修船塢，2座5萬噸級造船平臺，1臺900噸龍門吊，4臺600噸龍門吊及多條智能生產(chǎn)線，年造船能力達(dá)360萬載重噸，年承修能力達(dá)200余艘，可提供造修一體化、一站式服務(wù)。

12月10日，世界首創(chuàng)的深中通道海底沉管隧道整體預(yù)制水下推出式最終接頭，及最后一節(jié)沉管（E23）鋼殼由中國船舶集團(tuán)旗下廣船國際完成制造，標(biāo)志著深中通道海底隧道沉管鋼殼制造工作全部完成，于同日出運(yùn)至珠海桂山島沉管預(yù)制智慧工廠進(jìn)行自密實(shí)混凝土澆筑及舾裝等施工，計(jì)劃在2023年中進(jìn)行浮運(yùn)沉放。

“沉管隧道鋼殼制造工期任務(wù)緊、施工難度大，且E1管節(jié)鋼殼和最終接頭均為世界首制。建設(shè)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，打造了全國第一條巨型鋼結(jié)構(gòu)智能制造‘四線一系統(tǒng)’，鋼殼管節(jié)制造自動化率超過70%，將每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)超過270公里的焊接變得高效，智能化、流水化作業(yè)實(shí)現(xiàn)平均一個月完成一節(jié)的制造速度，保證了制造精度及焊縫、涂裝質(zhì)量合格率100%。”廣船國際深中通道GK01標(biāo)常務(wù)副經(jīng)理鄧凱說，E23管節(jié)及最終接頭鋼殼完成建造，標(biāo)志著深中通道沉管鋼殼制造完美收官。

深中通道管理中心工程師芮偉國介紹稱：“這個最終接頭是集‘多專業(yè)、多領(lǐng)域、多系統(tǒng)’的總成裝置，該施工工法順利得到應(yīng)用，將引領(lǐng)我國沉管隧道建設(shè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)新跨越。”