提升船舶、火箭装配制造效率 上海高校团队推动“极大智造”

中新网上海7月2日电 (记者 郑莹莹)2025年度上海市科学技术奖名单2日在沪公布。上海交通大学机械与动力工程学院教授王皓领衔的“大型部件高效对接装配技术及船舶航天应用”项目摘得技术发明奖特等奖。该项目有助于增强中国在船舶、火箭制造领域的竞争力。

上海交通大学联合江南造船(集团)有限责任公司、上海航天设备制造总厂等单位，历经十余年攻关，形成具有中国自主知识产权的大型部件高效对接装配技术体系。

部件大型化有利于并行建造，是船舶、航天制造发展的趋势。中国船舶集团首席专家、江南造船(集团)有限责任公司研究员张国新在受访时表示，相比塔式建造，模块化建造的最大优点是把一艘船分成若干个模块同时建造，显著缩短了建造总周期。

但随着部件大型化，总装对接难度大增。以大型高新船舶为例，船舶总段的对接端面足有两个标准篮球场大小，其表面密密麻麻地分布着上千个指甲盖大小的微细对接特征。

传统模式下，巨型部件的对接装配全靠有经验的师傅“手工试错”。

王皓团队创新性地打造了一套让机器自己“看”、自动“算”、自主“调”的“标定-匹配-调姿”一体化智能对接系统。

资料图：由上海交通大学团队研制的船舶巨型总段自动对接系统。(上海交通大学供图)

团队攻克精度标定、特征识别难题，科学测算并锁定了最佳对接位置姿态，搭建智能化对接指挥系统，助力万吨级庞然大物实现“无缝对接”。

团队还依托高精度在位测量技术，结合映射模型主动调控装备姿态，修正装配误差，让万吨级庞然大物即便发生形变，也能完成特征的精准匹配。

该成果已应用于中国多艘高新船舶、多型运载火箭。王皓告诉中新网记者，团队从2009年就开始研究如何用机器人技术做装配。“在这一领域，难度大的是两个极端：极大或极小。我们研究的正是极大方向的智能化制造。”

2026年一季度，中国造船业手持订单量占全球的近70%，大型船舶订单激增，船坞坞期紧张；中国运载火箭发射需求近年来也逐步增长。对比传统模式，该团队集“高精度标定、多特征匹配、自动化调姿”功能于一体的系列化成套装备，有力推动了中国船舶、航天领域大型部件建造模式的迭代升级。(完)