美國出動「機器人大軍」拚核潛艦量產 搶救落後中國的艦艇生產線
美國海軍潛艦建造進度落後、預算超支。不過,負責製造維吉尼亞級和哥倫比亞級潛艦的通用動力電船公司,正靠引進「協作型機器人」(cobot)尋求突破。這些能與人類合作的機械手臂目前用於切割和焊接鋼板,得以大幅節省工時,哥倫比亞級潛艦的裝配流程就從原本的180天縮短為65天。
軍聞網站Defense One報導,在1座幾乎與美式足球場依樣大的潛艦製造車間內,機器運轉聲和金屬的碰撞聲不絕於耳。1名主管大喊:「接下來你們會看到1場表演!」隨著話音落下,刺眼的白色火花四濺,1隻黑白相間的機械手臂在焊工協助下,開始切割用於維吉尼亞級(Virginia class)核動力攻擊潛艦的艙段鋼板。
這項龐大且耗時的工作,現在靠著「協作型機器人」(cobot),得以大幅加快鋼材切割和焊接的速度。通用動力電船公司(General Dynamics Electric Boat)戰略營運副總裁蓋布瑞爾(Raymond Gabriel)在羅德島商務廳安排的記者參訪行程中表示,大型焊接作業非常耗能,但自2023年起,該公司導入cobot進行切割,並於2024年擴展至焊接作業後,產線效率已有顯著提升。
這些專為與人類協作而設計的機器人,每1台機器人都有1名操作員,負責執行掃描及焊接等任務。昆西特角(Quonset Point)工廠作為潛艦建造的起點,cobot目前主要應用在大型曲面鋼板的切割和倒角等初期製程。電船公司正持續推進自動化技術,但不預期機器人能獨自完成潛艦建造。焊工仍須手動進行部分操作,尤其是某些焊縫須經手工打磨,才能符合規格標準。
年輕焊工對cobot愛不釋手,因為只要設定好程式,就能讓機器人自動完成切割和焊接,既省力又安全,還能省下幾百個小時的工時。根據電船公司主管表示,哥倫比亞級(Columbia class)彈道飛彈核潛艦的部分裝配流程,在導入cobot後從180天縮短為 65天。
不過,整體來看,美國海軍潛艦建造計畫還有整體造艦產業,近年來普遍落後於預算及進度,原因包括技術勞工短缺、薪資競爭力不足、供應鏈疲弱和產量需求增加。舉例而言,哥倫比亞級首艘潛艦至少落後1年進度,根據美國政府問責署(GAO)4月的報告,這艘潛艦目前預計2029年才會完工。
美國海軍一直在將更多潛艦部署至印太地區,也曾強調執行全球任務至少需要66艘核動力攻擊潛艦。然而,雖然美國目前擁有67艘核動力潛艦,其中真正具備攻擊能力的只有49艘,這是冷戰結束以來潛艦建造速度緩慢所導致的結果。
按現行建造進度,美國每年只能生產約1.2艘攻擊潛艦。若能將產能提升至每年兩艘,到2036年,美軍潛艦數量可望回升至50艘。在最樂觀的預測下,到2049年,艦隊數量將達標至66艘。不過在此之前,美國潛艦數量將持續下降,預計2030年將減至46艘。
相較之下,中國目前擁有6艘核動力攻擊潛艦。根據前美國海軍2023年的評估,一旦中國敲定新1代潛艦設計,其年產量可能達到美國的3倍。美國國防部2023年發布的《中國軍力年度報告》也預測,到2035年,中國將擁有多達80艘攻擊型及彈道飛彈潛艦,較2022年底的60艘大幅增加。
因此,美國海軍部長費倫(John Phelan)也呼籲造艦業者導入自動化和機器人技術,強調這些新工具能協助培訓工人、提升效率,而非取代人力。他表示:「很多人害怕自動化和機器人,但我認為它們只是增強人力、讓工作更輕鬆。我在很多造船廠都看到這點。它不是為了取代工作,而是讓工作更有效率。」
美國海軍「卡特號」(SSN 23)核動力攻擊潛艦。(取自美國海軍網站)
不過,雖然有機器人協助提升效率,但延宕問題仍無法全面解決,電船公司不僅面臨供應商的交貨時間不一,還遭遇空間不足的瓶頸。
今年,電船公司在康州大舉購入包括前梅西百貨等房產,作為工程設計和訓練用途,並尋求場外倉儲,以紓解濱水廠區的壓力。昆西特角廠區早已全面擴充,每寸空間都塞滿待加工的鋼板和零件,「像挪亞方舟一樣,每個東西都要有兩份」,廠方也強調這是為了讓產線隨時有事可做、不中斷。
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