日前,美國Sarcos技術和機器人公司(Sarcos Technology and Robotics Corporation)宣布在開發機器人技術方面取得了重大進展,該技術有利于提高船廠工人的安全性和生產力。
2020年,全球造船業機器人市場規模為5.813億美元。預計到2028年,市場規模將增長到10.014億美元。部分造船企業已經開始使用工業機械臂進行焊接和噴砂,以減輕造船流程的勞動密集型元素并緩解工人的身體壓力。但是,工業機械臂和自動化技術的應用速度仍然較慢。

Sarcos Robotics總裁兼首席執行官Kiva Allgood表示:“與六十年來依靠機器人技術完成重復性工作的汽車行業相比,造船廠的機器人技術仍處于起步階段。特別是在美國,迄今為止,船廠內許多高危險系數的操作流程仍然沒有實現真正的自動化,再加上COVID-19大流行給航運帶來的巨大壓力,加劇并凸顯了提高船廠自動化水平的必要性。”
但是,造船廠不斷變化和復雜的環境導致傳統機器人技術已不能完全適應,Allgood稱,利用高度靈巧的移動機器人系統,可以通過監督和分派自主執行重復性任務,如研磨、噴砂或噴漆。利用人工智能(AI)和機器學習(ML),船廠現在可以采用已經在工廠車間使用了幾十年的技術。
- 現代船廠
Allgood稱,未來船廠的業務范圍將更加廣泛,除了造船、拆解和軍事防御領域外,還包括傳統意義上不被認為是船廠業務的活動,如海上風能發電設備的維護和保養。在這些業務中,聚集了各種各樣的復雜操作,包括焊接和切割、機械加工、管道、電氣工作、索具、噴漆、清潔和去除油漆和其他覆蓋物,以及清理化學品和燃料殘留物等。
長期以來,船廠依賴于技術工人完成諸如噴漆、焊接和切割等任務,這些任務經常需要在高空甚至水下作業。在船廠應用機器人技術的主要用途就是使人類不再承受高危作業的風險,并提高生產力。
未來,船廠雖然可能仍將以技術工人為主力,但會通過自動化技術和工具來增強人工的操作能力,以便能夠進行高危作業。
Allgood說:“造船業正在積極響應高度靈巧的移動機器人系統,該系統將操作員和機器配對,以提供類似于人類的靈巧性和分派自主性,同時增強安全性并提高生產力。基于機器人技術,可以通過更新以滿足新的要求和功能。”
此外,監督和檢查也是現代船廠的一部分。
- 提高工人安全性
美國國家職業安全與健康研究所報告稱,在2011年至2017年期間,美國船廠工人發生了45起致命事故和61600起非致命的傷害/疾病。
船廠工人面臨接觸石棉、焊接煙霧、油漆、溶劑和燃料等化學品、過量噪音、極端溫度、振動、肌肉骨骼損傷等風險,還可能在船舶停靠時在水面上懸空工作,進行水下焊接或危險品清除作業等作業。
Allgood稱,船廠工人可以通過機器人技術讓工作環境更加安全,在顯著減少工傷的同時,將工人的生產力提高2倍甚至更多。遙控遠程機器人對于執行復雜甚至危險任務至關重要,這些任務需要模仿人類操作,同時使操作員不受傷害。
- 提升工人技能水平
2022年9月,Sarcos為美國海軍完成了維修技術演習(REPTX)工具的示范。為了展示每個機器人系統的現場準備情況,Sarcos團隊需要執行未知工作,以驗證其機器人系統的敏捷性。
機器人的工作范圍包括:使用現成工具、激光燒蝕、等離子燒蝕和冷噴涂工具在高空進行除銹和噴漆。Sapien Sea Class的水下任務包括檢查和物體回收。
Sarcos的Sapien Sea Class水下機器人配備一個集成遙控車,可以在一公里以內的淺水和深水環境中進行機動操作。它還可以檢查船體、螺旋槳軸和螺旋槳軸管,并從船體上回收不明物體。
Allgood表示:“雖然現場試驗是為美軍海軍進行的,但是機器人在試驗中所展示的功能適用于全球商船和商業船廠。最重要的是,現場試驗證明了機器人解決方案能夠與人類配對,而不是取而代之,進而提升工人技能以提高生產力和減少傷害。”

