问题——海工焊接为何“难在毫厘、重在可靠” 海洋油气装备长期服役于风浪冲击、盐雾腐蚀和深海高压等复杂环境,焊接质量直接关系结构安全与寿命。
以导管架、管线等关键构件为例,焊缝不仅要满足强度指标,还要在几十年服役周期内经受循环载荷考验。
焊接过程中哪怕出现微小偏差,都可能带来缺陷累积风险,影响后续检测、装配和服役可靠性。
传统人工焊接依赖经验与手感,但在批量化生产、复杂结构组对和稳定一致性方面面临瓶颈,成为智能化转型亟待破解的现实课题。
原因——从“经验驱动”到“数据驱动”的转变压力 一方面,产业对高质量、高效率交付的要求持续提升。
海工装备制造周期长、工序多、焊接工作量大,靠单纯增加人工难以实现成本与质量的双重最优。
另一方面,焊接工况复杂、焊缝类型多样,既需要沉淀工艺规范,又需要把多年经验转化为可复制的工艺参数与路径策略,这对企业的技术组织能力提出更高要求。
与此同时,技能人才结构也在变化——不仅要会焊,更要懂工艺、懂装备、懂控制与编程,人才培养体系必须随之升级。
影响——平台化协同作业带来效率与质量的“双提升” 在海油工程天津智能制造基地研发车间,搬运机器人将物料精准送至焊接工位,两侧焊接机器人按程序完成组对与焊接作业。
刘海林现场观察机械臂轨迹并记录数据,对焊缝成形的一致性和角缝高度等指标进行核验。
平台实现多设备节拍协同后,生产组织更顺畅、工序衔接更紧密,焊接效率较以往人工操作明显提升,稳定性也更易控制。
更重要的是,通过对轨迹、姿态、参数的持续优化,工艺经验得以固化为可追溯的数据资产,为后续规模化应用奠定基础。
对策——把“师徒传承”升级为“工艺+数据+人才”的系统工程 第一,以工艺标准化为前提推进智能化应用。
海工焊接不等同于一般结构焊接,必须围绕材料、坡口、热输入、摆动规律、层道顺序等关键要素形成可执行的工艺包,再由自动化装备稳定复现,避免“有设备无工艺”的空转。
第二,以数据积累支撑装备稳定运行。
机器人焊接的稳定,离不开大量参数验证与场景适配。
刘海林和团队在试验区长时间反复比对,只为找到最合适的数据组合,本质是将现场经验转化为可迁移的数据库,使平台在不同构件、不同姿态下都能保持成形质量。
第三,以复合型技能队伍建设保证持续迭代。
面对智能制造,企业不仅要培养会操作的人员,更要培养懂工艺、懂编程、懂维护的复合型人才,形成从工艺策划、仿真验证到现场调试的闭环能力。
刘海林在海工焊接领域深耕20多年,完成多项技术革新并培养大量高技能人才,其作用不仅体现在一线操作,更体现在方法论传承与体系化培养上。
第四,以智能工厂为载体推动全流程协同。
2024年10月投产的天津智能制造基地为工艺集成和系统联动提供了场景。
将组对、焊接、搬运、检测等环节进行节拍统筹,有助于减少返工与等待,提高制造过程的可控性与透明度。
前景——“机器更稳定、工艺更精细、人才更复合”将成为趋势 随着海洋油气装备向更深水、更大型、更高可靠方向发展,焊接制造将从单点自动化走向平台化、系统化协同。
未来的竞争不仅是设备水平之争,更是工艺数据库沉淀、质量追溯体系和复合型人才储备的综合比拼。
机器人可以承担重复、强度高的作业环节,但焊接思路的制定、工艺窗口的把控、异常工况的处置,仍需要经验与严谨的工程判断。
可以预期,技术迭代将进一步释放一线技能人才的创造力:从“拼体力”转向“拼工艺、拼算法、拼体系”,以更高质量支撑海工装备走向深蓝。
从焊花飞溅的手工作坊到数据驱动的智能工厂,刘海林的职业轨迹映射出中国制造爬坡过坎的转型历程。
当被问及如何看待机器与人工的关系时,这位大国工匠的回答发人深省:"智能设备解放的是我们的双手,但永远无法替代工匠追求极致的思考。
"在建设制造强国的道路上,这种"手脑并重"的发展哲学,或许正是中国智造最宝贵的基因密码。