韩国智能化造船扫描

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导语：全球最具实力和先进造船技术的韩国已经拥有成熟的、被国际同行认可的技术标准；拥有完整的智能化造船厂生产运行和运营管理的数字化系统；拥有从船舶设计、研发到制造和运行全过程的智能化控制体系等智能造船技术与手段，韩国智能船舶技术成为国际标准。

刊眼：以工业机器人和3D打印为代表的数字化、智能化制造技术将成为引领未来包括造船业在内的装备制造业变革的重要技术之一，使制造业从传统迈向智能化时代。

目前，在全球范围内，工业智能机器人在造船领域已经得到比较广泛的应用。通常，工业智能机器根据其具体作用的不同，分成焊接机器人、装配机器人、喷漆机器人、码垛机器人、搬运机器人、等不同类型。作为具有智能的工业机器人，它们在很多方面超越了传统的机器人。焊接机器人在船厂大有作为，其中包括点焊(电阻焊)和电弧焊机器人，用途是实现自动的焊接作业。装配机器人，比较多地用于电子部件电器的装配。喷漆机器人在船厂更是大显神通，代替人力进行繁重而复杂的船体喷漆作业。

近些年来，智能化技术在智能造船实践中已经得到普遍重视和积极推广。机器人作为开启下一代技术革命的关键，给传统行业特别是传统制造业中的造船业带来了巨大挑战和无限的想象空间。船舶产品的非标准化和定制化特点，虽然给船企应用机器人进行生产带来了一定的困难，但经过多年的发展，机器人参与造船并助力造船业发展已经成为现实。

韩国目前是全球第一大造船强国，在智能制造领域起步较早，并在智能化造船领域走在技术发展的前沿。韩国智能化造船将机器人、智能设备和信息技术三者高度融合，贯穿于船舶制造的生产、质量、物流等环节之中，是智能制造的典型代表，比较完善的解决了船厂、车间和生产线从船型设计到建造完成交船全过程的工作量。

韩国智能造船技术现状

（一）韩国智能造船技术成为国际标准

目前，全球最具实力和先进造船技术的韩国已经拥有成熟的、被国际同行认可的技术标准；拥有完整的智能化造船厂生产运行和运营管理的数字化系统；拥有从船舶设计、研发到制造和运行全过程的智能化控制体系等智能造船技术与手段，韩国智能船舶技术成为国际标准。

2011年5月，韩国现代重工集团及韩国电子通讯研究院(ETRI)共同开发的船舶通讯技术“有/无线船舶综合管理网通讯技术(SAN: Ship Area Network)”被推选为国际电工委员会国际标准(IEC61162-450)。SAN技术所具有的最大优点就是在船上可以利用互联网技术，对立460余种部件进行综合管理，因此主机等船上有关航行的装置变得更容易操作。并且，在陆地可以利用远程技术，实时管理、控制船舶的运行状态，可以进行远程修理等工作。

2011年3月，现代重工集团曾经利用该技术建造过一艘智能船舶，并交付给世界第一的丹麦海运公司--A.P.穆勒-马士基集团运营使用。其高度自动化的性能和科学、简便的操作设备备受船东的好评。

（二）韩国的智能化船厂

1．借助互联网造船厂实现智能化

2011年4月，在韩国三星重工公司的巨济造船厂实现了随时可以通过Wi-Fi登录互联网，采用电缆通信解决方案(PLC)，通过电缆实现Wi-Fi无线上网，在造船厂的任何角落都可以使用无线网络实时处理造船作业现场业务。

普通的无线网络是在无线网络路由器(AP)上直接连接超高速的互联网电话线，从而建立起一个Wi-Fi网络。但智能造船厂的PLC是把无线路由内置数据信号转换组设备PLC模块的Wi-Fi信号转变为电力信号，电力信号又通过电缆实现数据通信传输的功能。

一般情况下，由于船体内部的钢板厚度较大，很难实现无线通信的畅通无阻。另外，由于防火墙的限制，一旦作业空间发生改变，就需要更换固定AP或者无线中继器的安装位置，由此增加了设备维护的难度。然而，PLC模块只要能够连接插座就能使用，因此在作业空间发生转变时也能轻松的建立起一个新的Wi-Fi网络。同时，在船舶内部也不需要再单独建立一个超高速的网络，而只需要提前安装上照明电线，就能够实现上网，大大减少了网络建设的费用。不仅如此，即便是在室外的作业现场也能够通过WiBro使用Wi-Fi网络。

巨济造船厂将和三星重工公司一起为解决作业现场实现U-Safety等移动办公环境提供各种方案，以便使得工作更加便利和快捷，不仅能够大大提升巨济造船厂的生产力，还能加强造船厂的竞争力。

2． 借助“4G”通讯网络建设智能船厂

2011年10月，韩国现代重工集团和大宇造船和海洋工程公司共同构筑完成应用于造船厂的全球最早的下一代超高速LTE(Long Term Evolution，长期演进)通讯网络，把常规的船厂改造成为智能造船厂。该4GLTE通信网与3G通讯网络相比，速度加快5倍。在现代重工集团造船厂615万㎡面积的范围内，都可以利用超高速网络、转送大容量的数据。

大宇造船和海洋工程公司在geoje、okpo造船厂构筑了LTE网络，营造Real-Time Enterprise（简称RTE）环境。并决定选择LTE作为船厂内的无线通讯技术，与韩国最大的电讯公司SK电讯（Sktelecom）进行合作。同时在船厂内通过LTE可以使用手机用应用程序，通过海洋品质管理系统、中心网络(USN)操作实时业绩管理等应用程序。

3．SK电讯计划打造韩国首家基于LTE的“智能船厂”

2011年12月，韩国SK电讯和大宇造船和海洋工程公司的造船厂决定共同建立4GLTE的Smart造船厂。SK电讯为大宇造船和海洋工程公司的造船厂打造韩国首家基于LTE网络的“智能船厂”，成为全区通信环境的企业。2011年底，SK电讯在400万㎡面积的巨济岛大宇造船和海洋工程公司的造船厂全区内新建了LTE通信网络；实现了超高速智能终端LTE智能手机、平板电脑应用于高管和主要业务负责人。2012年，该项服务扩大到了主项业务，向全体员工派发超高速智能终端LTE智能手机。并建立了10个LTE基站，安装了40台光转发器。大宇造船和海洋工程公司的造船厂实现了基于LTE的生产、物流、管理等各种系统管理，品质管理、实时业绩管理等。同时，通过智能手机还可以收发超容量图片文件或视频附件邮件、支持高清视频会议等。

LTE网络使得造船企业的特殊业务流程也变得简便，由平板电脑可以完成现场拍摄、文件签名，文件、照片存储等，大大缩短了时间，简化了程序，升产业生产效率，不断提供多种解决方案，大幅提高了大宇造船和海洋工程公司的竞争力，确保其智能造船的最高品质。在韩国，浦项制铁公司、锦湖韩亚、东部集团等主要企业也加入了建立Smart Work系统使用的行列。

（三）韩国船企重视智能造船新技术的研发

2013年9月，韩国大宇造船和海洋工程公司、三星重工公司和现代重工集团在首尔成立了高新技术研发中心。三家韩国重磅造船企业面对竞争日益激烈全球造船市场，为能够牢固的保持其造船优势，提高生态智能船舶，以及海工装备的研发能力，吸引高素质人才和最先进的研发技术。三家船企决心加大资金投入，积极开发FLNG、大型自升式钻井平台、海工生产平台、节能高效船舶、LNG船，同时加快LNG船关键技术本土化等项目。

三家大型船企，目前正在积极开始包括智能化造船等项目的运行。大宇造船和海洋工程公司计划于2017年，在首尔麻谷工业园区建立一个全球造船和海工研发中心和一个全球性的海洋工程研发中心。全球造船和海工研发中心拥有一个多用途的拖曳水池，世界先进的海洋技术研究设施；此外，海洋工程研发中心将是一个拥有海上厂房和先进能源开发的技术研究中心。

三星重工公司缩减了在巨济造船厂的研究规模，而把板桥研发中心扩大到了1500名研究人员的规模，并且研究中心的建筑工程施工已于2014年下半年完成。

实际上，早在2012年7月，现代重工集团在首尔就成立了一个海洋工程中心，专门从事海洋工程研究。目前，该研究设计中心从事海工设计的人员为180人，为了适应现代重工集团海工装备发展的需要，计划在2016年把从事海工装备设计的人员增加至650人。

（四）韩国智能化造船技术快速发展

造船机器人在智能化造船中发挥着非常重要的作用。从20世纪70年代开始，日本、韩国、美国等开始在造船行业应用机器人，在助力其船舶工业发展的同时，也为全球船舶建造带来了全新的概念。

长期以来，韩国政府非常重视机器人产业的发展。为了促进船用机器人产业的发展，韩国在釜山专门成立了海洋机器人技术中心，推进机器人设备及部件实现商业化，为造船业提供技术支持。早在2003年，就将机器人产业确定为下一代的发展引擎。2008年，韩国国会通过了一系列有关机器人发展的法案，促进了机器人产业的全面发展。目前，韩国拥有30多个机器人研究机构，而且政府每年都投入大笔资金资助机器人研究。

1.韩国SPP造船开始应用智能焊接系统(SWIS)

2013年4月，韩国SPP造船公司开始应用智能焊接系统(SWIS)。该管理焊接生产的实时网络可以使工艺施工的误差降低达到55%，并且有助于SPP造船公司将产能提高10%，可以节约150亿韩元(1340万美元)的生产成本。

2．大宇造船打造船厂“钢铁侠”

2014年8月，韩国大宇造船和海洋工程公司研发的造船施工新工具--外骨骼动力装，开始在造船现场使用。该外骨骼动力装要穿着在工人的身上来辅助工人搬运重物。这款外骨骼动力装本身重量为60磅，不过动力装本身依靠机械骨骼支撑，因此工人穿上去不会感受到太大的重量，工人在使用的时候，只要把脚锁定在动力装的脚踏板上，然后将固定的系带系在胸前就好。整个动力装适用于身高1.6m到1.8m之间的工人，电力系统可以提供3个小时的活动能力。

韩国智能化船舶样本

造船技术的智能化最终体现在实现智能化船舶的建造成功，并在远洋的运营中得到实践的检验。近些年来，韩国先后推出了不少符合环保、绿色、智能化的船舶，颇受船东的青睐，并在全球众多航线高效、安全运行。

1．现代重工集团建成第一艘卫星导航“智能船”

2011年3月，韩国现代重工集团为丹麦穆勒—马士基集团建造的4500TEU集装箱船，成为了世界首艘“智能船舶”。该船采用了韩国国营电子通信研究院开发的新型船只区域网络(SAN)系统，不但可以提高航运公司运营效率，同时和可以降低管理成本。

SAN系统可对船舶各类重要系统进行控制，如动力推进系统和导航系统。航运公司可通过卫星获得船舶运行状态信息。船舶在运行中的遇到的一般性问题与故障均可通过SAN系统及时得到解决，而遇到如部件破损、需要更换新部件等问题也能够迅速获得处理。SAN系统可将此类信息直接发送到航运公司或船厂，随后，所需零部件和维修人员即刻被直接派送至船舶即将抵达的港口等候维修。

该SAN系统与船舶将能够在30年船舶使用寿命期间高效运行，对航运公司产生了很大的吸引力。韩国国营电子通信研究院已经向马士基集团订购的40艘船舶提供了该系统，并向另外两家外国航运公司订购的船舶提供了6套该系统。同时，将在三星重工集团、大宇造船和海洋工程公司及其它韩国船厂推广该系统。

2．大宇造船海洋公司联手SKT研发“智能船”

2014年5月，世界第二大造船企业-韩国大宇造船和海洋工程公司与韩国最大的移动运营商SK电讯公司（SKT）决定联手研发信息与通讯技术（ICT）为基础的、新一代高科技的“智能船舶”。新一代智能船舶将配备全球电信网络的导航和监控系统，而所有船上的服务将被融合到一个单一的网络。“智能船舶”主要是在船上建立一个多链接的监控系统，进行自动化和无人化控制，实现船舶高效、安全运营。

该项技术可以较大的提升韩国造船技术的竞争力，推进其造船业的升级。实际上，在2011年，大宇造船和海洋工程公司与SK电讯（SKT）已经在玉浦造船厂建造了一个以LET技术为基础的智能船厂，嵌入LTE智能电网，使船厂通过智能手机和平板电脑能够实时追查海运物流情况。

智能化船舶发展趋势

虽然，目前全球造船业的发展，距离诸如利用3D打印技术制作某些船舶部件和代替某些部位焊接等工艺的实现，或许尚待一定的时间。然而，随着生产制造由劳动密集型向现代化制造转型，在工业生产向自动化生产转型的道路上，大力引进工业机器人变得不可或缺、甚至迫不及待。

后国际金融危机时期，以美国为代表的发达国家为实现其制造业的回流，工业机器人的需求得到快速的复苏。同时，可以看到，3D打印技术作为制造业智能化革命的一项重大突破，已经进入了工业化和实用化的初步阶段，在促进新兴产业快速发展的同时，也带来了生产方式、商业模式和组织结构的深刻变革。

3D打印技术不但正在成为发达国家实现制造业回流、提升产业竞争力的重要载体，同时，也是发展中国家快速提升包括造船业在内的装备制造业的利器。可以说，新一轮的全球制造业竞争，全球造船业的新一轮竞争极有可能是3D打印与机器人等高端智能制造装备的竞争。以工业机器人和3D打印为代表的数字化、智能化制造技术将成为引领未来包括造船业在内的装备制造业变革的重要技术之一，使制造业从传统迈向智能化时代。依靠数字化、互联网和智能化推动造船技术的进步，以及造船业的进一步发展，已经是必然的趋势。