在江蘇北人智能制造科技股份有限公司的智能演示車(chē)間內(nèi)，一臺(tái)搭載多模態(tài)感知系統(tǒng)與智能決策模塊的具身智能焊接機(jī)器人正在執(zhí)行復(fù)雜焊接任務(wù)。與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人不同，這臺(tái)設(shè)備通過(guò)“感知-決策-執(zhí)行”三位一體架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶構(gòu)件不規(guī)則焊縫的自主識(shí)別與精準(zhǔn)焊接。其視覺(jué)融合感知系統(tǒng)可在0.3秒內(nèi)完成工件三維建模，焊接工藝生成大模型則能根據(jù)材料特性實(shí)時(shí)優(yōu)化參數(shù)，機(jī)械臂執(zhí)行精度達(dá)到±0.1毫米。

“過(guò)去調(diào)試焊接參數(shù)需要工程師手持圖紙工作半天，現(xiàn)在機(jī)器人能自主完成整個(gè)流程。”江蘇北人技術(shù)負(fù)責(zé)人指出，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人“一崗一能”的缺陷在鋼結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域尤為突出。以船舶行業(yè)為例，單批次構(gòu)件的裝配誤差可達(dá)5毫米，材料厚度差異超過(guò)30%，傳統(tǒng)設(shè)備需頻繁停機(jī)重新編程，導(dǎo)致生產(chǎn)線效率下降40%以上。這種技術(shù)瓶頸在電梯、重鋼等小批量多品種生產(chǎn)場(chǎng)景中同樣顯著，人工調(diào)試成本占生產(chǎn)總成本的18%-25%。

2023年，某特種鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)向江蘇北人提出技術(shù)攻關(guān)需求：其生產(chǎn)的異形構(gòu)件每個(gè)批次都存在裝配偏差、材料變異和焊縫形態(tài)變化，傳統(tǒng)機(jī)器人焊接合格率不足65%，而人工焊接雖能達(dá)到82%但效率低下。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)6個(gè)月技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建了包含空間定位算法、工藝知識(shí)圖譜和動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃的智能系統(tǒng)。該體系使機(jī)器人具備“類(lèi)人”認(rèn)知能力，可通過(guò)激光掃描自動(dòng)生成焊接路徑，在無(wú)人工干預(yù)情況下完成復(fù)雜構(gòu)件的焊接作業(yè)。

在某電梯制造企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中，這套系統(tǒng)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)生產(chǎn)線需要為12種規(guī)格轎底編寫(xiě)專(zhuān)屬程序，調(diào)試時(shí)間累計(jì)達(dá)160小時(shí)/月。采用具身智能焊接機(jī)器人后，雙工位設(shè)備通過(guò)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)可自動(dòng)匹配工藝參數(shù)，24小時(shí)連續(xù)作業(yè)使產(chǎn)能提升110%，焊接缺陷率從2.3%降至0.7%。更關(guān)鍵的是，系統(tǒng)支持移動(dòng)式、龍門(mén)式、懸臂式等多種形態(tài)切換，同一“大腦”可適配不同生產(chǎn)場(chǎng)景的需求。

“我們正在突破‘一機(jī)一用’的技術(shù)范式。”江蘇北人研發(fā)總監(jiān)介紹，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)器人本體可根據(jù)作業(yè)空間靈活變形，而核心決策系統(tǒng)保持統(tǒng)一。在最近完成的船舶分段焊接測(cè)試中，設(shè)備成功處理了包含17種曲率的異形焊縫，工藝自適應(yīng)時(shí)間縮短至傳統(tǒng)設(shè)備的1/8。這種技術(shù)架構(gòu)使設(shè)備綜合利用率從62%提升至89%，維護(hù)成本降低35%。

目前，該技術(shù)已在長(zhǎng)三角地區(qū)形成規(guī)模化應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示，采用具身智能焊接系統(tǒng)的企業(yè)平均減少63%的調(diào)試人力，設(shè)備綜合效率（OEE）提升28個(gè)百分點(diǎn)。隨著工藝知識(shí)庫(kù)的持續(xù)積累，系統(tǒng)已能處理超過(guò)200種材料組合的焊接需求，在重鋼、船舶、電梯等行業(yè)的覆蓋率正快速擴(kuò)大。