隨著激光技術在傳統工業應用逐漸增多，修船行業正在積極探索應用激光技術替代相關工藝。激光清洗和激光熔覆，就是目前最具發展前景的兩個應用領域。不過，業界人士認為，這些新技術要實現全面替代同樣存在不小的困難。找準切入點，推動協同創新，是加快修船行業應用激光技術的有效途徑。

激光清洗已經實現商用

據介紹，激光清洗技術是一項基于激光與物質相互作用效應的新技術。激光器發射的光束被需要進行處理的表面上的污染物層吸收。大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體(高度電離的不穩定氣體)，進而產生沖擊波，沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。

友聯船廠(蛇口)有限公司創新發展研究中心主任劉鶴介紹說，相比機械摩擦、化學腐蝕、噴砂、超聲波等傳統工業清洗工藝，激光清洗具有不損傷基材、無油污、低噪音、可實現精確定位清洗、激光源使用壽命長、無藥劑和耗材、自動化程度高等特點，能夠滿足除銹、除漆、除油、除積碳、除氧化層附著物等修船生產需要，適用于金屬、陶瓷、玻璃、復合材料等各類基材。

自2017年年初開始，為加快推進綠色修船，招商局工業集團旗下船企與激光清洗高科技企業開展戰略合作，通過聯合研發、知識產權共享的方式，研制船舶專用激光綜合清洗系統，共同推進激光清洗技術的應用。截至2018年12月，200瓦、500瓦、1000瓦產品已經發布，實現了產品系列化、槍頭系列化、出光多樣化，在冷卻、光纖傳輸、自動化配套等方面形成了豐富的定制化方案。這些設備在機電車間進行了反復試驗，涵蓋了20種應用場景以及8種形狀零件。除碳鋼深銹的清除效率較低、激光無法照射的孔腔難以清洗外，激光清洗幾乎可以全部勝任其余清洗任務。

激光熔覆應用還可擴展

據上海交通大學機械與動力工程學院副教授鄧琦林介紹，激光熔覆技術是通過在受損的零件表面添加新的合金粉末，并利用高能密度的激光束使之與零件基體熔合在一起，在零件表面形成與其為冶金結合的熔覆層的技術。與電鍍、噴涂工藝相比，激光熔覆修復的零件變形小、結合力強、材料選擇范圍廣，涂層性能好，無廢氣、廢水、廢渣排放。

目前，激光熔覆技術在修船行業中主要用于柴油機、推進系統中工件和其他泵、閥、軸的修復。廣州泰格激光技術有限公司高級項目經理張紅亮舉例說，船用曲軸形狀不規則、工況復雜、造價昂貴、制造周期長，軸頸磨損、裂紋、擦傷、腐蝕、燒傷是其常見損傷。在通常的修復工藝中，降級使用(加厚瓦)會造成輸出功率降低，電鍍工藝不符合環保要求，噴焊工藝容易造成變形，鍍鐵工藝會造成不可重復修復。激光熔覆技術則不存在以上這些問題。

展望激光熔覆技術在修船中的應用，張紅亮表示，激光表面改性強化、激光現場修復、激光高速熔覆、激光3D打印還有擴展的空間。例如，利用功能材料可實現工件表面性能的定制，完全改變零件的表面性能，以“再制造”理念大幅延長修復后的產品使用壽命。

協同創新加快應用步伐

應用激光技術，無疑是修船產業升級的一個重要可選項。業界人士分析，中國修船企業的外部環境發生改變，環境保護和職業健康等相關法規對修船企業的要求日趨嚴格。中國修船行業的環保警鐘再次敲響，國內修船企業面臨著巨大的環保整改壓力。2017年，以安徽省為例，該省191家修船企業中，已拆除資質手續不全、設施設備陳舊、技術工藝落后的企業94家，停產退市的企業7家，而剩余的90家企業也在努力抓緊整改。

不過，應用激光技術也存在許多障礙。“只有在傳統工藝無法完成修復時，船企才會想到將部件送往相關激光技術企業修理。”業界人士舉例說，由于激光技術的成本高、船企業務量少且不穩定，激光熔覆的加工價格對船企來說“高不可攀”。另外，應用激光技術還需要解決一些技術問題，如提高效率、實現車間現場加工等。

業界人士建議，推動建立產業技術創新聯盟，是加快修船行業激光技術應用的有效手段。形成船東、船廠、服務商、設備商、材料商和研究院所等各方聯合開發、優勢互補、利益共享、風險共擔的技術創新平臺，才能共同突破產業發展的技術瓶頸。同時，要找準激光技術和修船生產的切入點、結合點，掌握核心技術，建立標準及規范。

技術創新應鼓勵多樣化發展

近年來，面對日益嚴峻的環保挑戰和激烈的競爭壓力，修船企業大力開展技術創新活動，努力培育發展新動能。新型環保水霧噴砂除銹、超高壓水除銹、激光清洗等技術和設備均已取得不錯的應用效果。在滿足自身生產需要的同時，相關修船企業還須以新技術、新設備商用為目標，努力推動修船行業的技術進步。可以預見，未來針對一項傳統工藝的技術創新將越來越多。鼓勵創新行為多樣化，多種技術路線并行，是當前修船技術升級關鍵期的必由之路。

首先，修船企業創新行為本身就具有多樣性。有實力的修船企業研發全新的工藝和設備，并不是隨機或空想確定一個突破方向，必然依賴已有的經驗和條件進行決策。由于各自情況不同，修船企業中會產生多種技術路線。例如，解決干式噴砂所帶來的環保問題，完全不用磨料的超高水除銹和水霧、磨料相結合的水霧噴砂除銹都具有獨到之處。強化和突出企業技術創新的主體地位，就應當鼓勵修船企業因地制宜、多點突破。

其次，技術創新的一個重要特點，就是結果的不確定性。修船企業當前的主流工藝和技術，是數十年來不斷演化和發展的結果。其間，有的技術和工藝被淘汰，有的則被廣泛使用并持續改良。在工藝和技術迫切需要出現顛覆性革新的情況下，多樣化的技術升級路徑可以為修船產業整體技術的躍升留出更大空間。真正能夠為修船企業提升競爭優勢的工藝和技術，必將釋放出強大的生命力。

當然，修船行業技術創新應避免低效率的重復投資。目前，相關技術創新活動多為修船企業聯合外部專業設備商的個體行動。由于行業信息溝通和協調工作不足、基礎和共性技術研究薄弱等原因，這些研發投資存在效率不高、重復投資的可能。從市場空間來看，修船行業新技術、新設備的應用規模有難以打破的“天花板”，向其他行業滲透也難度不小。因此，要舉全行業之力，推動基礎性、關聯性、系統性工作的開展。例如此前行業組織發布《關于綠色修船的科技大綱(建議稿)》，就是促進技術創新的有效舉措。

(新媒體責編：wb001)