问题:高端船舶制造中,复合材料因其轻量化、耐腐蚀等优势应用日益广泛,但表面打磨和修整环节长期被视为“卡脖子”难题。复材构件曲面变化大、尺寸跨度广,不同批次和工位的工况差异明显,对表面质量和精度一致性要求极高。传统人工打磨依赖工匠经验,劳动强度大、效率低,且质量稳定性易受人员状态和环境因素影响,难以满足高端船舶对工艺可追溯性和可复现性的要求。 原因:复材打磨的难点不在于“能否运动”,而在于“能否精准加工”。与金属加工不同,复材层间结构复杂,对接触力、速度、姿态和路径连续性更为敏感;稍有不慎可能导致划伤、过磨或热损伤等质量问题。传统自动化方案往往只关注轨迹执行,缺乏对接触状态的实时感知和工艺闭环调节能力,导致“轨迹能跑但工艺不稳”。此外,船舶构件多为单件或小批量生产,型面复杂,对系统的柔性和现场适配能力提出了更高要求。 影响:复材打磨的效率和质量直接影响后续涂装、装配等关键工序,进而决定整船的制造周期和可靠性。随着高端船舶对轻量化、低维护和高寿命的需求增长,复材应用比例不断提升,表面处理能力成为衡量生产体系成熟度的重要指标。推动该环节自动化不仅能帮助企业降本增效,还能促进工艺标准化和质量可控性,提升数据可追溯能力,对增强高端制造竞争力优势在于基础性作用。 对策:此次中标项目中,斯帝尔将提供面向复材曲面的打磨机器人系统集成方案,核心在于柔性力控与工艺数据的结合应用。一上,基于PolishX柔性力控系统实时感知接触力和姿态,通过力/位混合控制算法动态调整参数,确保末端工具曲面变化和工况波动下保持稳定加工状态,降低划伤和母材损伤风险。另一上,依托工艺数据积累和算法模型优化打磨参数与工序策略,弥补传统自动化“缺乏工艺理解”的短板。业内人士指出,船舶复材打磨对系统的现场适应能力、调参效率和落地经验要求极高,能在复杂工况下稳定交付的供应商较少,此次中标反映了涉及的企业在技术整合与工程化能力上。 前景:从行业趋势看,制造业高端化正推动机器人从“单点替代”向“系统改造”升级。尤其在打磨、抛光等工艺型岗位,未来竞争焦点将从硬件性能转向“控制能力+工艺模型+数据闭环”的综合实力。船舶制造具有订单多样、构件尺寸大、工况复杂等特点,若此类项目能稳定运行并形成可复制的工艺包和交付流程,将推动复材表面处理环节的标准化和模块化发展,并拓展至航空、风电、轨交等类似复材加工领域。斯帝尔表示将继续深耕高难度打磨与表面处理领域,优化控制系统、感知组件与工艺方案的协同性,推动关键工序从经验驱动转向数据驱动。
从人工打磨到智能制造的跨越——不仅是技术突破——更是中国制造业转型升级的缩影;斯帝尔的成功实践表明,唯有坚持自主创新、深耕核心技术,才能在高端制造领域实现真正突破。这个案例也为中国制造业的高质量发展提供了启示:在智能化浪潮中,只有将技术创新与实际场景深度融合,才能在未来竞争中占据主动。