船舶管系柔性智能化管加工生產線解決方案及研制

汪 忠

昆山華恒焊接股份有限公司，江蘇 昆山 215300

0 前言

海洋環境和大氣環境的保護是當下主題，綠色造船是船舶工業未來發展的大勢所趨。作為船舶建造中錯綜復雜的用于油水氣介質的管道連接，加工方式依然落后［1］。目前大多數船廠依然采用先彎后焊的手工焊接生產模式，導致造船依然依賴高技能焊工的人海戰術進行生產，在焊接工種人力成本持續攀升的今天，一定程度上制約了船舶國際市場的競爭力［2］。同時，焊工是一種特殊技能工種，培養周期長，工作強度大，技能需求高，產能低下，薪資增長過快、工作環境差等因素已導致造船成本持續上升。鑒于此，新一輪的柔性智能制造管加工技術改造必將提上日程。

近年來，眾多造船廠對先進管加工模式嘗試了一些探索，采用專機柔性生產線方式實現了管加工的自動化生產［3］，產能得到較大程度的提高，實現了管子定長切斷、自動物流、手工組對、自動焊接、自動下線的全流程生產線加工模式。隨著傳感技術、激光識別技術以及信息化控制技術的蓬勃發展，在追求可持續創新的遠景愿望下，造船管加工智能化水平有很大的探索升級提升空間。

1 管加工生產線高效加工的難點及解法方案

1.1 管質量偏差大

日歐一些船廠在20 世紀70 年代中期就開始研究成組管子加工流水線，并已取得成功，比如日本千葉船廠MAPS系統一條生產線僅需要4～5名工人操作，歸根結底就是國外工業基礎好，管比較標準，偏差范圍小。而至今，國內因成本等原因管子存在偏差較大等情況，這也導致國內一些船廠自20世紀90 年代以來引進的先進生產線存在“水土不服”的情況。因而，提升管子標準勢在必行。

1.2 管加工工藝流程老舊

日歐廣泛采用管子無余量下料和先焊后彎工藝［4］，先焊后彎工藝可以很大程度上提升管加工的規模化量。金陵船廠、大連船廠、澄西船廠等已逐步采用該工藝來替代部分管的先焊后彎工藝并逐步實現了成熟應用。

現在，國內船廠均已充分認識到將復雜的3D管線一次組對的先組后焊的全手工焊作業模式轉變為3D 轉2D 拆分實現自動化預制加工，然后再二次組對成3D 進行手工焊作業的先進加工方式，這樣很大程度上縮短了管子加工周期，管加工預制量從無提升到70%～80%的高效管線加工預制方式，因為“批量”，從而縮短了約5倍的復雜管加工周期。

1.3 傳感、掃描、跟蹤、控制等先進技術缺乏應用

受限于傳感、掃描、跟蹤以及軟件控制等先進技術的研制水平，日本千葉的MAPS 生產線技術并沒有得到明顯的提升，操作人員也沒有得到進一步減少。而隨著這些先進技術的蓬勃發展，智能化的管加工過程理論上不再需要操作工，僅需要一名操作工輔助介入即可。MAPS 系統每條線總用工約4～5人，可替代約30～40個熟練技能工。

1.4 下料方式效率低且質量差

傳統方法采用火焰或者等離子等熱切割下料方式，管端面和坡口質量較差，后期打磨處理量大且工作環境差，不利于智能化的加工需要。機加工或者激光加工是高效綠色的下料方式，是柔性自動化線研制中前端管材準備的重要前提。

1.5 組對方式落后

管加工線中組對工位均依賴人工識別不同管附件的型號，并采用手工裝卸法蘭/套管后人工點焊固定備焊。更換規格生產時均須人工停產調整。提升該工位無人產線組對的智能化將是管加工產線的亮點和難點研制工程之一。

1.6 焊接工藝落后且效率低

管加工車間目前基本采用手工或半自動加工方式。對于承插式管加工，依然采用手工或半自動藥芯焊絲氣保焊的方式進行生產。而采用高效智能化線后，如需進一步提高焊縫成形質量和減少或避免后期焊縫處理量，將藥芯焊絲改變為實心焊絲將是較好的選擇。經研究，藥芯焊絲+100%CO2焊接工藝的綜合成本較實心焊絲+富氬氣體保護（Ar80%+CO220%）的脈沖MAG 焊工藝的綜合成本更高，采用脈沖焊后實現了特殊的無飛濺脈沖射流過渡焊接方式，焊縫美觀可避免后期焊縫處理，節省了工作環境差的焊縫打磨工序，是一種綠色焊接加工方式。

對于壓力對接管，有探傷需求的管加工目前依然采用手工氬弧焊打底、半自動氣保焊填充蓋面的方式［5］；對于沒有探傷需求的直接采用氣保焊工藝進行焊接作業。而采用手工氬弧焊打底的主因是：管子和管件附件組對時，彎頭、法蘭、三通等管附件的壁厚偏差較大，管子還存在一定的橢圓度，導致管和管附件組對壁厚偏差均大于1 mm，且組對間隙不均勻。采用自動TIG 打底、氣保焊填充蓋面的自動化焊接已得到成熟應用，并減少了一次吊裝的時間，效率是傳統手工焊+半自動焊接效率的2～3 倍，對工件的組對錯邊量需求也不高，組對錯邊量偏差≤2.5 mm 時能夠實現98%的探傷合格率。目前，該自動焊已在澄西船廠成功應用，同時在中石油、中石化、中海油批量成功應用。

1.7 “離散型”多規格是生產線中最難解決點

生產線只能解決“批量化”應用是共識，僅能適應少量型號，每一次管材型號變更時生產線的調整時間都很長。國內一艘船的管材規格上百種，且設計標準引用多，即使是同一管徑，也需要與多種法蘭和套管規格對應，并且長度不一，是典型的“離散型”小批量多品種。此外，船廠對于管加工有理解誤區，總希望一條線能滿足全范圍的管加工，沒有深刻認識到生產線是解決“批量較大”的“抓量放少”的管材加工。

解決方法是將管量較多的中徑管按照產能和管徑進一步細分化成兩條焊接線，如表1所示，兩條線間有一個共融帶管徑區。據統計，DN50～150 范圍內管子規格共計6 種，每條線實現4 種規格的管段加工，DN80 和DN100 兩線共存。這樣生產線的適用范圍可自適應4種規格的自動規格智能轉換。

表1 生產線管徑分配范圍Table 1 Distribution range of production line pipe diameter

2 高效先進管加工柔性智能生產線解決研制方案

2.1 生產線研制適用范圍

根據不同管徑范圍及最大化產能研制，生產線將分為下小徑線、中徑線、大徑線等不同產線配置。本文以中徑線研制來展開方案，如表2所示。

表2 生產線研制適用范圍Table 2 Scope of application for production line development

2.2 生產線研制適用的焊縫形式

生產線適用于兩種承插式焊縫形式，有雙頭法蘭、單頭法蘭、雙頭套管、單頭套管、法蘭-直管-彎頭等形式，每一種管徑根據設計需求適配3 種不同規格的法蘭（6 kg10 kg16 kg）。法蘭-管（插入式）-彎頭（對接焊）這種焊縫形式存在兩條焊縫（見圖1），可先按照法蘭-管的方式在線上生產，隨后管-彎頭對接焊需二次組對后在線下采用氬弧焊打底單面焊雙面成形+氣保焊填充蓋面的自動焊工作站解決。

圖1 法蘭-管、套管-管插入式內外焊縫示意Fig.1 Schematic diagram of flange pipe，sleeve pipe insertion type internal and external welds

2.3 生產線研制的適用工件邊界條件

生產線能否應用成功完全取決于管材的偏差情況。根據調研，生產線需管材滿足如下條件：

（1）管子直徑誤差：≤1%或者±0.5 mm，取較大值；（2）法蘭內孔誤差：≥0.5 mm；（3）法蘭組對間隙：滿足法蘭單邊≤2 mm的焊縫焊接；（4）焊前清理：工件焊口50 mm 范圍內表面無油污、銹層、涂層等附著物；（5）管子彎曲度滿足≤2 mm/m；（6）管子橢圓度：應小于管子直徑的1%。

2.4 焊接工藝

采用熔化極氣體保護焊，采用藥芯焊絲時，保護氣體為100% CO2，保護實心焊絲時，保護氣體為富氬80%Ar+20%CO2，建議采用脈沖焊方式，在降低成本的同時避免了大量的焊后打磨清理。焊絲直徑1.2 mm（實心）或直徑1.4 mm（藥芯）。

2.5 產能需求

某船廠中徑管月需求產能最低為6 323 根，要求生產線切割下料效率為：日產能要求≥358 段/天；配置兩條線效率：最低日產能焊接需求≥130 根/天，不設上限。下料不僅需滿足管加工焊接機器人工位的焊接產能需求，還需滿足線下的短管加工工位和管-彎頭對接焊的焊接生產需求。

3 智能化產線研制方案

根據船廠產能需求，結合車間空間布局，總體思路為：一條激光下料線，通過自動物流，總體下料后給兩條機器人焊接生產線共用，長度大于800 mm的管子直接供給兩條機器人生產線焊接用，長度小于800 mm 的管子就近自動下線進入料框，通過RGV物流小車自動送到短管機器人焊接區焊接，從而形成一條中徑柔性智能管加工生產線。

3.1 總體方案及總概述

生產線由機械工位系統和電氣系統兩大部分構成。機械工位系統是按照管加工產線工藝流程來進行排布的模塊化工位布局，分為1 套原材料料架、1 套測長噴碼系統、1套激光下料系統、1套物流線、2 套打磨除銹系統、2 套機器人組焊外焊系統、2套機器人內焊焊接系統、2套機器人成品打磨系統、2套成品分揀系統及相應的緩存架等組成。生產線總布局如圖2所示。

圖2 智能化管加工生產線布局Fig.2 Layout of intelligent pipe processing production line

電氣控制系統分為機械電控和中控信息化管理系統。機械電控是各工位的電氣控制和生產線的總控制，中控系統完成整個生產線的管理，對過程要素（人、機、料、環、法、測）進行計劃和執行的管理和記錄，實現制造過程的透明管理［6］，其功能包括但不限于完成車間的人員調配、勞動組織、生產調度、計劃排程、圖料匹配、產量控制、質量控制、成本控制、工藝管理、質量分析、生產統計、定額核算、安全生產、現場管理、檢驗管理、異常管理等整個車間生產管理與執行控制任務［7］。

3.2 智能化產線工藝流程簡述

（1）原材料管在材料區通過行車吊裝至原材料料架上平攤擺放。（2）通過上料機構將管子自動上料到輥道線上。（3）根據套料表數據對原材料管材進行定長激光切割下料并噴碼。（4）下料后將管子物流傳輸到打磨除銹前的緩存工位。（5）通過板鏈線翻入打磨除銹工位進行作業，完成后翻入待裝配板鏈線上。（6）將待裝配板鏈線上的管翻入組焊機工位上。（7）機器人將法蘭/套管抓取裝配到組焊機上，待裝配板鏈線上的管子送至組焊一體機位。（8）托架將板鏈線上的管子托起，兩端工裝夾持法蘭與管子進行組對頂緊。（9）系統自動切換焊接機器人（卡盤/焊槍）進行雙端外焊縫焊接作業。（10）外焊縫焊接完成后兩端卡盤松開，托架下降將管子放置到板鏈線上步進式送至內焊縫工位。（11）同上焊接動作進行內焊縫焊接。（12）焊接完成后將管子送至成品打磨系統進行成品打磨。（13）完成成品打磨后翻至成品緩存料架上。（14）已完工管子通過分檢系統將管段分類進入料框。（15）重復前面14步。

3.3 各工位簡介

（1）原材料料架。原材料料架安裝后有一定斜度以滿足管子靠自重安全緩慢滾動到上料系統。料架上安裝有管材測長系統，將待翻入下料系統的原管材逐根激光測長、測壁厚并錄入系統，如圖3所示。管加工時按照單一規格進行批量上料，一個規格完成后再進行下一個規格的管加工。

圖3 原材料料架結構Fig.3 Raw material rack structure

（2）噴碼系統。噴碼系統安裝在移動激光切割系統的割槍操作臂上對原材料進行定長噴碼。目前市場上均采用打碼和生產線不聯機、分離打碼的方式進行，上游數據不能與生產線數據進行通訊。本研究采用研制的中控系統的ECS（設備控制系統軟件）進行數據傳送，將上游套料后的數據通過ECS軟件自動傳送給打碼機系統自動執行打碼，并將數據傳送至激光下料系統執行自動切管、組焊工位進行組焊。打碼編碼采用唯一碼，便于中控系統隨時了解管段的生產階段和狀態。

（3）激光下料系統。激光下料系統按套料切斷表實現自動定長送料、自動切割功能，坡口角度0°～45°可調，旋轉驅動采用中空式卡盤自定心夾緊、伺服驅動旋轉，來保證有效消除管材切割過程中的縱向竄動，確保下料精度。下料系統由定長輸送系統、激光切割系統、中空夾持伺服驅動旋轉系統、物流輸送系統、下料系統等組成。長度大于800 mm的管直接輸送到兩條焊接線進行緩存，等待機器人線的指令加工；長度小于800 mm 的管子就近下線進入短管料框或者廢料框，通過AGV物流小車送至短管焊或者廢料區，見圖4。

圖4 激光下料系統Fig.4 Laser cutting system

圖5 打磨除銹系統Fig.5 Polishing and rust removal system

根據造船管系的特點，下料系統需要執行切斷、開坡口、相貫孔開孔、畫定位線等功能。切斷后的管子通過中控調度指令到達相應位置。激光下料系統采用電光轉換效率高、低功耗和高質量光束的光纖激光器。并通過中控系統高度集成，控制指令通過ECS 接收上游工單下料數據任務后執行無人化作業下料任務。根據上游套料過的最優化下料任務，執行最省料的下料方案進行切割。

（4）打磨除銹系統。激光下料后的管材存在毛刺和管端內外鐵銹，本工位根據ECS 工單指令數據，雙端同時完成管端部毛刺去除及管端內、外鐵銹去除，并通過下方的板鏈線輸送到下一工位待裝配料架。該系統主要由龍門式工裝、兩臺三軸自研機器人安裝在門架橫梁上、兩臺毛刺打磨機、兩臺激光除銹系統等組成，打磨頭和激光槍安裝在兩端機器人手臂上。系統收到工單指令后，板鏈線將來料管翻至打磨除銹工位，兩端機器人根據管子長短信息數據自動移動打磨頭和激光槍到管端面，進行去毛刺及激光除銹工作，完成后自動翻至待組對緩存板鏈線，激光除銹范圍為管子雙端外管口50 mm、內管口25 mm范圍內。

（5）緩存物流板鏈線。板鏈線采用型鋼拼焊及螺絲連接，結構上布置V型托送鏈輪步進式循環動作。每條線采用3套，布置在不同工位，用于下料后組對、內/外焊接工位以及成品管的緩存及輸送。

（6）機器人組焊外焊系統。該工位為智能線的核心亮點研制工程，提出了實現自動組對和外焊理念，將傳統的四槍焊提升到組焊外焊+內焊分離的前后道工序生產模式。用于管子與承插式法蘭或套管的機器人自動裝配及外焊縫焊接。管端的端面形式有：單頭法蘭、雙頭法蘭、單頭套管、雙頭套管、法蘭-直管-套管等結構形式。系統采用2 套機器人系統、2套焊接電源、2臺卡盤回轉驅動組件、龍門架、4 套自動升降托架、2 套法蘭裝配工裝及電控系統等組成。

龍門架機構保證足夠的剛性，通過兩端支座安裝在水平地面上，橫梁上端安裝導軌，行走機構帶動機器人可在導軌上自由移動。法蘭裝配工裝由法蘭變位裝置、自定心裝置、法蘭定位裝置、軸向徑給機構等組成。卡盤回轉驅動組件用于夾緊和驅動工件，兩端卡盤夾持法蘭后伺服驅動旋轉焊接。采用機器人手臂上的抓手自動識別法蘭型號并抓起送到卡盤裝配夾緊，完成后轉換角度切換成焊接模式將外焊縫完成焊接。

工作流程為：管子從緩存物流板鏈步進輸送至本組焊工位→升降托架自動托舉管子到設定位置→機器人將法蘭抓取裝配在兩端頭架卡盤上→兩端卡盤自動夾緊并對中移動至管子頂緊組對→機器人通過激光掃描尋找焊縫→完成外焊縫焊接→卡盤松開并后退→升降托架自動下降將管子落到板鏈線上→管子通過板鏈線步進前進至內焊縫機器人焊接工位等待內焊縫焊接。系統如圖6所示。

圖6 機器人組焊系統Fig.6 Robot welding system

（7）機器人內焊系統。用于管子與承插式法蘭或套管的機器人自動內焊縫焊接，管端的端面形式有：單頭法蘭、雙頭法蘭、單頭套管、雙頭套管、法蘭-直管-套管等結構形式。系統采用2套機器人系統、2套焊接電源、2臺中空式卡盤回轉驅動組件、龍門架、4套自動升降托架及電控系統等組成。

龍門架結構類似外焊系統結構，主要區別點在于采用中空回轉驅動組件。組件上的中空卡盤夾持法蘭端面，采用伺服驅動卡盤自定心夾緊法蘭和驅動旋轉焊接。采用中空結構主要是便于機器人通過中空卡盤外部伸入到內焊縫位置進行焊接。

待焊管段到本工位時可能存在一定的位置偏差，系統研制尋位系統尋位到法蘭端面后夾緊，當兩端中空卡盤對中移動時，通過激光掃描到法蘭端面時即停止移動并夾緊法蘭。焊接時通過激光掃描焊縫位置并執行跟蹤焊。如果采用實心焊絲，還可以實現電弧跟蹤擺動焊。

系統工作流程為：管子從緩存物流板鏈步進輸送至內焊縫焊接工位→升降托架自動托舉管子到設定位置→兩側卡盤自動前進，檢測到法蘭端面時停止前進并自定心夾緊法蘭→機器人激光掃描尋找內焊縫后焊接→卡盤松開并后退→升降托架自動下降將管子落到板鏈線上→管子通過板鏈線步進前進至成品緩存架。系統如圖7所示。

圖7 機器人內焊系統Fig.7 Robot internal welding system

（8）成品打磨系統。包括打磨輸送料架、打磨機底座、雙端打磨機器人、控制系統等。用于成品管焊縫打磨。打磨輸送料架將焊接完成后的成品步進輸送至打磨工位，雙端打磨機器人接收到管子規格信息后進行雙端內、外焊縫打磨工作。采用管子旋轉機器人自動打磨。打磨完成后通過桁架手自動抓取打磨后的工件分揀擺放到對應的存放位置或者成品料框，如圖8所示。

圖8 成品打磨系統Fig.8 Finished product polishing system

（10）成品分檢系統。自動分揀系統工位接受系統傳送的管子信息，自動將待分揀區的成品管抓取并擺放到對應的料盤里，形成自動配盤。采用桁架手自動抓取打磨后的成品管并根據不同的加工系列擺放到對應的存放位置。桁架分揀覆蓋4個規格區，每個規格劃為1.5 m×6 m 區域，間隔0.8 m。分揀系統包括門架、伺服機械抓手、多個配盤等。

（11）管附件立體倉儲系統。倉儲系統布置在生產線中間的立柱位置形成線邊庫，該位置是行車盲區不占用車間有效空間，主要解決法蘭、套管的自動存儲，并通過布置物流線在倉儲系統出口處自動對接實現管附件對產線的自動供給。實現了產線管附件的自動框式配送和自動上管附件，輔助實現了無人化自動組對和焊接，是產線配套的重點研制工程。布局如圖9所示。

圖9 管附件立體庫及自動物流配送路徑Fig.9 The three-dimensional warehouse and automatic logistics distribution path for pipeline accessories

倉儲系統包括物料入庫輸送機系統、約288 個庫位貨架、雙伸位托盤堆垛機、物料配送輸送線、電控系統以及系統軟件、計算機信息系統等組成。入出庫輸送機系統是將入庫托盤貨物輸送至堆垛機入口位置或將出庫托盤貨物輸送至出庫位置的水平輸送設備。由鏈式輸送機、輥式輸送機、穿梭車等組成［8］。入庫研制了超寬、超高、超長、超重檢測，如入庫出現超標時輸送線自動將貨物退回至上貨位，等待人工處理后重新入庫。結構如圖10所示。

圖10 入出庫輸送機Fig.10 Inbound and outbound conveyors

雙伸位堆垛機是高層立體庫內存取貨物的關鍵起重運輸機，沿著地面軌道在庫巷道中穿梭移動，升降載貨機沿堆垛機立柱垂直移動，載貨機上的取貨貨叉可向巷道兩側的貨格伸縮存取貨。主要由門架結構、行走機構、升降機構、載貨臺、貨叉伸縮機構、電氣控制系統及安全裝置等機構組成［8］，如圖11所示。

圖11 雙伸位堆垛機Fig.11 Double extension stacker

電氣控制系統采用向上連接物流系統的調度監控軟件系統，接受物件的輸送指令；向下連接輸送設備的驅動、檢測、識別器件，并完成物件輸送的全程控制［9］；采用集中管理、分散控制的控制方式，將傳感器、PLC、實時監控調度計算機及軟件系統、網絡等諸多迅速發展的技術結合在一起，用方便靈活的硬件和軟件模塊進行組合設計，以適應輸送系統特點的工藝控制要求和管理要求，使之成為既滿足工藝要求的精確控制又滿足管理現代化要求的系統。其網絡架構如圖12所示。

圖12 電氣控制網絡架構Fig.12 Electrical control network architecture

計算機及軟件系統由計算機、WMS（倉庫管理系統）和WCS（倉庫控制系統）組成［10］。WMS 為倉庫保管員提供人機操作界面，進行基礎信息管理，完成出入庫任務，對庫存、單據、流水帳數據、出入庫作業、指令隊列等進行實時查詢。WCS是立體倉庫實現信息化的基礎，實現對堆垛機、進、出物流系統等接口的集成，對貨物托盤進行統一調度、管理控制，協調各個輸送設備段完成智能立庫的出入庫任務需求，并通過實時收集設備層反饋，做到實時監控及對任務執行狀況的實時跟蹤。WCS 在調度時遵循均衡負載、最短路徑、優先級任務、堵塞就近等原則，并對出入庫任務組合實行優化，實現最佳的出入庫雙循環作業。WCS 還提供了用戶操作權限分組管理、操作日志、任務執行記錄及設備故障記錄及報警等功能［11］。其總體設計架構見圖13。

圖13 計算機及軟件系統總體設計架構Fig.13 Overall design architecture of computer and software systems

（12）中控信息化系統。智能化產線通過網絡自動與中控信息化系統 （SQL數據庫）聯網，形成設備級物聯網，實現生產排產、工單發布、設備狀態監控和生產過程信息透明化、可視化等定制服務。中控系統可根據排產需求進行工單發布，產線讀取當日加工信息后發出叫料指令，產線系統根據當日加工信息開始依次自動噴碼、定長切割、輸送、坡口、裝配、焊接、打磨、分揀等工序自動作業，并將相關加工信息完工情況反饋給中控系統以完成數據統計工作并通過現場配置的看板系統實時顯示相關工單狀態、產能統計、完工百分比等數據和信息。產線系統會根據待加工管段的規格、長度數據做出自適應變化調整，實現了生產線最難實現的“混產”狀態的“柔性”智能化控制。依賴中控系統的信息傳遞，解決了船舶管加工車間每天需完成的6 種不同中徑管規格、不同管附件搭配、不同長度管組合達數十種生產的高難度柔性加工需求。當工位出現故障或者更換消耗品等問題時中控系統會自動提示人工參與解決問題。

3.4 產線節拍計算

產能節拍計算是智能化生產線研制重要的環節，通過測算來進行工位合理化數量分布和檢驗是否滿足船舶管系加工的產能需求。原則是各工位進行計算統計，將最慢工位環節和船舶管系進行對比匹配組成最佳生產線的設備配置。以下是幾個重要工位的理論計算依據。

（1）激光下料效率計算見圖14。

圖14 激光下料效率Fig.14 Efficiency of laser cutting

圖15 噴碼效率節拍Fig.15 Printing efficiency beat

（3）機器人組焊系統節拍計算。由于管徑的范圍大，共計6 種規格，采用常用管114×7 mm，長度1 500 mm計算，節拍計算如圖16所示。機器人內焊系統由于少了法蘭安裝時間，總焊接時間少于組焊外焊節拍，效率略大于組焊系統的節拍。

圖16 組焊系統節拍計算Fig.16 Calculation of the beat of the assembly welding system

綜上節拍計算，產線設計滿足下料需求，一條機器人焊接線基本滿足焊接產能130根/日的需求，增加一條機器人焊接線能提升焊接產能約80%。

4 結束語

船舶管系加工從手工加工、自動化線加工發展到柔性智能化線加工的可持續化探索符合當下“機器替代人”的主流。依賴中控系統對工單的一一對應的精準指令傳達，各工位系統接受工單指令做自適應調整，配合傳感器、拍照、掃描等先進技術監控、檢測，管系加工從需要40 個熟練焊工手工原始作業減少到4～5 人操作工操作的專機產線生產，最后減少到僅需1 名操作工輔助的柔性智能化生產，真正意義上擺脫了對技術工人的依賴，實現了降本增效，縮短了管加工周期，提升了船舶的國際化競爭力，同時更新了產線只能“批量化”量產的突破認知，實現了“離散型”小批量多品種的智能化“柔性化”探索。