●一次性焊接合格率高于98%，預(yù)制管道最大長(zhǎng)度達(dá)12米，總體技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，復(fù)雜管道預(yù)制技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，近3年累計(jì)銷售3.52億元，出口創(chuàng)匯1960萬美元。
●項(xiàng)目成果對(duì)現(xiàn)代海工裝備建設(shè)和發(fā)展具有重要意義，使管道自動(dòng)化預(yù)制比例從不到20%提高到80％，預(yù)制效率提高了15倍；促進(jìn)了海工模塊、單元的配套生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)了海工裝備管道自動(dòng)化預(yù)制技術(shù)的跨越式發(fā)展。
近日，南京奧特電氣股份有限公司的海工裝備復(fù)雜管道高效、全息化自動(dòng)預(yù)制生產(chǎn)線通過江蘇省有關(guān)部門的科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)專家認(rèn)為，該成果創(chuàng)新性強(qiáng)，總體技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，復(fù)雜管道預(yù)制技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，一致同意其通過鑒定。
實(shí)現(xiàn)從管道設(shè)計(jì)到制造的全自動(dòng)化
海工裝備管道用量大、空間走向與構(gòu)型復(fù)雜，難以進(jìn)行自動(dòng)化預(yù)制生產(chǎn)。特別是復(fù)雜管道，以往大多是現(xiàn)場(chǎng)建造安裝為主，少量采取陸地預(yù)制的方式，自動(dòng)化預(yù)制比例不到20%，存在施工效率低、建造周期長(zhǎng)、安全性差、質(zhì)量不高等問題。
南京奧特電氣研制的海工裝備復(fù)雜管道自動(dòng)預(yù)制生產(chǎn)線，是以智能全息設(shè)計(jì)系統(tǒng)為核心，以具有切斷、坡口、組對(duì)、焊接等功能的系列化成套裝備為基礎(chǔ)，通過管道智能化預(yù)制設(shè)計(jì)系統(tǒng)、車間預(yù)制控制系統(tǒng)、物流自動(dòng)化轉(zhuǎn)載輸送系統(tǒng)、各種自動(dòng)化加工與焊接設(shè)備，將信息、工藝與裝備集成為一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)海工裝備復(fù)雜管道從管段設(shè)計(jì)到管道制造全過程的自動(dòng)化。
據(jù)南京奧特電氣營(yíng)銷總監(jiān)張紅軍介紹，該生產(chǎn)線具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一是采用成熟的海工裝備復(fù)雜管道智能化預(yù)制設(shè)計(jì)與管理技術(shù)。其可對(duì)海工裝備復(fù)雜管道的材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)形、尺寸、加工與焊接方法、焊縫等幾何特征和制造特征進(jìn)行識(shí)別、分解及提取總結(jié)，建立管道特征數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)管道特征數(shù)據(jù)自動(dòng)提取；應(yīng)用容差分配原理，以管段加工量最小化和材料利用最大化為目標(biāo)，對(duì)預(yù)制管段進(jìn)行自動(dòng)拆分，實(shí)現(xiàn)管材的精確套料設(shè)計(jì)，可自動(dòng)生成預(yù)物料清單和工單，按物料清單生成管段備料計(jì)劃，按工單自動(dòng)生成生產(chǎn)計(jì)劃，并把計(jì)劃自動(dòng)下達(dá)到生產(chǎn)車間；根據(jù)預(yù)制車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)反饋的信息，對(duì)管段生產(chǎn)進(jìn)度和預(yù)制質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤及管控。
二是采用了高效、高精度管端坡口開制技術(shù)。項(xiàng)目研發(fā)人員研制了螺旋式快速管段自動(dòng)定心的快速定位裝置，把切斷工序與坡口工序合二為一，實(shí)現(xiàn)了U型、V型、雙V型、Y型等坡口管段的切斷/坡口工藝一體化；通過大功率浮動(dòng)刀頭強(qiáng)力切削和坡口進(jìn)給量精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)大直徑、大壁厚管材端面坡口的高效、高精度開制；研發(fā)了六軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控相貫線切割技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)各種管材、不同管徑的正交、斜交、偏心等相貫線開孔。
三是形成了復(fù)雜管段多功能、高效、高精度空間組對(duì)技術(shù)。研發(fā)人員設(shè)計(jì)了雙滾珠自動(dòng)定位、滾輪摩擦驅(qū)動(dòng)的V型開式管道支撐結(jié)構(gòu)，以減少管道移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的摩擦，實(shí)現(xiàn)了管材的準(zhǔn)確定位和快速移動(dòng)；根據(jù)組對(duì)管件直徑、壁厚、連接形式、繞曲度等幾何特征，確定測(cè)量基準(zhǔn)，利用多組激光測(cè)距傳感器對(duì)組對(duì)管件的多個(gè)位置進(jìn)行精確測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果，采用五自由度伺服調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)管件進(jìn)行位置調(diào)整，實(shí)現(xiàn)各種組對(duì)管件（包括直管、彎頭、法蘭、變徑管、三通等）的高效、高精度空間組對(duì)，把管口錯(cuò)邊量精度控制在±1.5毫米范圍內(nèi)。
四是采用了復(fù)雜管段多功能復(fù)合焊接與智能控制技術(shù)。研發(fā)人員通過把傳統(tǒng)的焊接打底、填充、蓋面等焊接工藝復(fù)合化與自動(dòng)化，形成了自動(dòng)打底、自動(dòng)填充、自動(dòng)蓋面的多功能復(fù)合焊接工藝；針對(duì)不同的焊接工藝組合方案，在焊接過程仿真分析的基礎(chǔ)上建立了復(fù)雜管段焊接工藝規(guī)范與參數(shù)知識(shí)庫，并固化于焊接裝備的智能控制系統(tǒng)中；結(jié)合焊道自動(dòng)跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接電流、電壓、速度、擺頻、擺幅、停頓時(shí)間、焊接線能量的監(jiān)控與智能控制，以及焊縫的精確分道，提高了管段焊接質(zhì)量與效率。
促進(jìn)海工裝備建設(shè)，應(yīng)用前景廣闊
南京奧特電氣已就該項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專利11項(xiàng)，獲得授權(quán)1項(xiàng)；申請(qǐng)實(shí)用新型專利44項(xiàng)，獲得授權(quán)28項(xiàng)；申請(qǐng)軟件著作權(quán)12項(xiàng)，獲得授權(quán)1項(xiàng)。目前，該公司對(duì)直徑為50~1500毫米、預(yù)制長(zhǎng)度達(dá)12米的管道可以進(jìn)行加工制造，其一次性焊接合格率高于98%。
據(jù)參加現(xiàn)場(chǎng)成果鑒定會(huì)的江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院院長(zhǎng)蔣志勇教授介紹，該項(xiàng)目成果對(duì)現(xiàn)代海工裝備業(yè)的發(fā)展具有重要意義。其首次攻克了海工裝備復(fù)雜管道自動(dòng)化預(yù)制的關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)，使管道自動(dòng)化預(yù)制比例從不到20%提高到80％，預(yù)制效率提高了15倍，實(shí)現(xiàn)了海工裝備管道自動(dòng)化預(yù)制技術(shù)的跨越式發(fā)展，大大提高了海工裝備整體建造質(zhì)量和效率，提升了我國在海洋工程服務(wù)領(lǐng)域的國際地位。同時(shí)，模塊化高效預(yù)制技術(shù)的運(yùn)用，促進(jìn)了海工模塊、單元的配套生產(chǎn)，企業(yè)可發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)進(jìn)行合作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)企業(yè)的合理布局、專業(yè)分工，從而促進(jìn)海工裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)的健康發(fā)展。此外，裝備系統(tǒng)能力和管理信息化的綜合運(yùn)用，促進(jìn)了海工配套產(chǎn)品從低端到高端的發(fā)展。
據(jù)悉，該項(xiàng)目相關(guān)產(chǎn)品已在國內(nèi)龍頭海工企業(yè)應(yīng)用，并出口到歐洲、美洲、中東、非洲、東南亞等地區(qū)。同時(shí)，南京奧特電氣還與新加坡、法國、美國、韓國、希臘、伊朗等國的客戶進(jìn)行廣泛的應(yīng)用合作，幫助客戶成功建立了海工裝備管道智能現(xiàn)代化預(yù)制工廠，近3年累計(jì)銷售額達(dá)3.52億元，新增稅收1070萬元、利潤(rùn)3581萬元，出口創(chuàng)匯1960萬美元。
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