伴随着网络技术和信息技术的飞速发展，传统的制造业及制造技术正在发生革命性的变化。从德国工业4.0到中国制造2025，世界各国都在积极寻找传统制造业与信息化技术的契合点。焊接过程的数字化、信息化、智能化已成为当前焊接制造行业的发展潮流。
江南造船作为中国重要的军工企业之一，很早就意识到船舶焊接质量控制是管理的一大难题。焊接质量是衡量船舶制造质量的重要指标，每条焊缝都关系到船舶的最终质量，如何通过应用数字化、信息化技术来保障焊缝质量、提升焊接效率是江南造船时时刻刻都在思考的命题。
早在2012年初，江南造船就提出了通过数字化、信息化技术实现焊接作业集中管控的构想，并组织设计、制造、科发、信息、品保、工保、生管等多部门，成立焊接管控技术研发课题组，联合上海交通大学，以及唐山松下、OTC、福尼斯等多家焊机制造厂商进行专项研发。经过一年方案调研、一年技术研发、一年平台开发、一年实用完善，于2015年焊接管控技术在VLGC分段制造车间正式应用，在焊机联网、参数预设、过程管控、质量追溯等方面取得了实质性突破。江南造船表示：焊接管控技术通过电脑设定焊接程序、工艺参数和操作人员，在实现了人-机-任务绑定的同时还对焊接过程实现了智能化管控，并具备焊后评价和可追溯等功能，实现了从“人控质量”到“机控质量”的变革。
公司领导视察指导
同时，江南造船提出了“抓实课题、确保建造”的基本原则，既要保障焊接管控的效果，又要提升焊工操作的便利性，并在两者之间找到了平衡点。焊接管控技术将影响焊接质量和效率的诸多因素信息转化为数字信息，并集成到焊接管控平台进行统一管理，逐步实现了从工艺开发、工艺设计到焊前准备、焊中管控、焊后管理的焊接全过程质量控制。
江南造船为国内首家研究并使用焊接管控技术的造船企业，并结合自行研制的VLGC产品建造过程中大量低温钢的焊接需求，对焊接管控技术进行了广泛应用，在焊接生产管理、质量保证方面取得了良好的效果，焊接变形明显减小。目前，焊接管控方面的诸多关键技术皆已攻克，形成知识产权：
焊接管控技术把很多焊接专家的经验存储到数据库中，通过理论分析及现场论证，江南造船形成了一套完善的焊接专家知识库，使普通焊工很容易焊出专家的焊接水平，有效保证了焊接质量和效率。
焊机联网与焊接专家知识库
依据结构模型完成焊缝模型的精准化设计，对焊缝关键属性要素都进行了完整的定义，并生成焊缝模型数据库。按焊机电源参数设置特点建立焊接工艺规程知识库，并完成焊缝模型和焊接工艺规程的智能关联，确保每条焊缝都具有唯一的焊接规程与之对应。
焊缝模型精准化设计
江南造船通过研发和使用焊接管控技术，实现了三级任务派工模式，最终将设计焊缝数据分配成适合现场施工管理的最小单元-任务包，并分派给具有相应资质等级的焊工。焊工通过刷工作证的方式领取已分配到的任务包，实现人-机-任务绑定的实名制管理。
“人-机-任务”绑定终端界面
江南造船创新采用通道管理的方式实现了焊接过程的控制，领取焊接任务的同时焊接规程自动下发至焊接通道，现场只能在规范允许的范围内微调参数。作业过程中系统实时采集、记录和分析焊接要素并做出相应决策，对超规范作业行为自动进行报警提示，提示无效者强制停机，实现焊接作业过程的监与管，保证焊接工艺规程的有效执行。
焊接过程数字化管控
通过分析所采集到的数据对焊工的规范执行情况作出评估，统计焊接工时、焊材消耗量、焊接工作量等重要信息，并按需生成多种统计分析报表。建立在服务器中的数据库会保存整条船舶的所有焊缝数据，为后续追查焊缝质量提供了坚实的数据保障。
VLGC分段焊后评估柱状图
焊接管控技术的广泛应用取到了良好的效果，在生产管理、质量提升等方面发挥了举足轻重的作用。多年来，江南造船始终坚持技术的革新，引领焊接管控技术的发展，努力打造数字化车间，实现信息化管理，为船舶智能制造夯实基础。
图文：于洋、徐昇、陶春泽、陈宜峰
编辑：孙新明
