星期二, 29 7 月

落后中国!美国出动“机器人大军”拼核潜艇量产

落后中国!美国出动“机器人大军”拼核潜艇量产

美国海军维吉尼亚级“明尼苏达号”(SSN 783)建造作业画面。(取自DVIDS网站)

美国海军潜艇建造进度落后、预算超支。不过,负责制造维吉尼亚级和哥伦比亚级潜艇的通用动力电船公司,正靠引进“协作型机器人”(cobot)寻求突破。这些能与人类合作的机械手臂目前用于切割和焊接钢板,得以大幅节省工时,哥伦比亚级潜艇的装配流程就从原本的180天缩短为65天。

军闻网站Defense
One报导,在1座几乎与美式足球场依样大的潜艇制造车间内,机器运转声和金属的碰撞声不绝于耳。1名主管大喊:“接下来你们会看到1场表演!”随著话音落下,刺眼的白色火花四溅,1只黑白相间的机械手臂在焊工协助下,开始切割用于维吉尼亚级(Virginia
class)核动力攻击潜艇的舱段钢板。

这项庞大且耗时的工作,现在靠着“协作型机器人”(cobot),得以大幅加快钢材切割和焊接的速度。通用动力电船公司(General
Dynamics Electric Boat)战略营运副总裁盖布瑞尔(Raymond
Gabriel)在罗德岛商务厅安排的记者参访行程中表示,大型焊接作业非常耗能,但自2023年起,该公司导入cobot进行切割,并于2024年扩展至焊接作业后,产线效率已有显著提升。

这些专为与人类协作而设计的机器人,每1台机器人都有1名操作员,负责执行扫描及焊接等任务。昆西特角(Quonset
Point)工厂作为潜艇建造的起点,cobot目前主要应用在大型曲面钢板的切割和倒角等初期制程。电船公司正持续推进自动化技术,但不预期机器人能独自完成潜艇建造。焊工仍须手动进行部分操作,尤其是某些焊缝须经手工打磨,才能符合规格标准。

年轻焊工对cobot爱不释手,因为只要设定好程式,就能让机器人自动完成切割和焊接,既省力又安全,还能省下几百个小时的工时。根据电船公司主管表示,哥伦比亚级(Columbia
class)弹道导弹核潜艇的部分装配流程,在导入cobot后从180天缩短为 65天。

不过,整体来看,美国海军潜艇建造计划还有整体造舰产业,近年来普遍落后于预算及进度,原因包括技术劳工短缺、薪资竞争力不足、供应链疲弱和产量需求增加。举例而言,哥伦比亚级首艘潜艇至少落后1年进度,根据美国政府问责署(GAO)4月的报告,这艘潜艇目前预计2029年才会完工。

美国海军一直在将更多潜艇部署至印太地区,也曾强调执行全球任务至少需要66艘核动力攻击潜艇。然而,虽然美国目前拥有67艘核动力潜艇,其中真正具备攻击能力的只有49艘,这是冷战结束以来潜艇建造速度缓慢所导致的结果。

按现行建造进度,美国每年只能生产约1.2艘攻击潜艇。若能将产能提升至每年两艘,到2036年,美军潜艇数量可望回升至50艘。在最乐观的预测下,到2049年,舰队数量将达标至66艘。不过在此之前,美国潜艇数量将持续下降,预计2030年将减至46艘。

相较之下,中国目前拥有6艘核动力攻击潜艇。根据前美国海军2023年的评估,一旦中国敲定新1代潜艇设计,其年产量可能达到美国的3倍。美国国防部2023年发布的《中国军力年度报告》也预测,到2035年,中国将拥有多达80艘攻击型及弹道导弹潜艇,较2022年底的60艘大幅增加。

因此,美国海军部长费伦(John
Phelan)也呼吁造舰业者导入自动化和机器人技术,强调这些新工具能协助培训工人、提升效率,而非取代人力。他表示:“很多人害怕自动化和机器人,但我认为它们只是增强人力、让工作更轻松。我在很多造船厂都看到这点。它不是为了取代工作,而是让工作更有效率。”

美国海军“卡特号”(SSN 23)核动力攻击潜艇。(取自美国海军网站)

不过,虽然有机器人协助提升效率,但延宕问题仍无法全面解决,电船公司不仅面临供应商的交货时间不一,还遭遇空间不足的瓶颈。

今年,电船公司在康州大举购入包括前梅西百货等房产,作为工程设计和训练用途,并寻求场外仓储,以纾解滨水厂区的压力。昆西特角厂区早已全面扩充,每寸空间都塞满待加工的钢板和零件,“像挪亚方舟一样,每个东西都要有两份”,厂方也强调这是为了让产线随时有事可做、不中断。

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注