船舶智能制造

1、船舶智能制造摘要：當前世界經(jīng)濟復(fù)蘇艱難曲折、全球航運市場持續(xù)低迷、造船產(chǎn)能面臨著嚴重過剩，市場競爭激烈。在這種形勢下，振興制造業(yè)，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面轉(zhuǎn)型升級、推動產(chǎn)業(yè)快速邁向高端，已成為全行業(yè)的共識。當前，我國船舶制造行業(yè)處于一個變革的時代。新一輪的工業(yè)變革已經(jīng)開始，而其中，制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為革命的核心力量。這場“智”造革命所帶來的風暴，將深刻影響著我國造船業(yè)的未來。關(guān)鍵詞：船舶；智能制造；數(shù)字化；自動化1.引言 西方發(fā)達國家振興制造業(yè)走的是一條新路子，主要是依靠科技創(chuàng)新，搶占國際產(chǎn)業(yè)競爭制高點、增強經(jīng)濟發(fā)展核心競爭力，謀求未來發(fā)展的主動權(quán)。以智能化為核心的裝備制造業(yè)變革正牽引著

2、傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展革命性的演變，正推動著全球新一輪科技創(chuàng)新高峰的形成。 德、英、日等國家相繼推出一系列重振制造業(yè)的重大舉措，力圖在知識技術(shù)密集的高端制造業(yè)重塑競爭優(yōu)勢。如“工業(yè) 4.0”是德國政府推出的高技術(shù)戰(zhàn)略 2020十大未來項目之一。作為一個風靡全球的概念，“工業(yè) 4.0”提供了工業(yè)制造的新思維，被稱為是繼蒸汽機應(yīng)用、規(guī)?；a(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命，其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造使用，目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈運行的質(zhì)量和效率，推動實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。此外，美國提出了“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，日本提出組建科技工業(yè)聯(lián)盟，英國提出了“工

3、業(yè) 2050”。最近，中國也公布了中國版的“工業(yè) 4.0”，即“中國制造 2025”規(guī)劃，并提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃。 專家表示，我國要著力改變造船業(yè)“大而不強”的局面，就要依靠創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，推動中國造船業(yè)盡快實現(xiàn)智能化。而“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃和“中國制造 2025”戰(zhàn)略的提出，為我國造船業(yè)實現(xiàn)從“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了機遇，同時也帶來重大挑戰(zhàn)。 2.智能制造介紹“工業(yè)4.0”是繼蒸汽機應(yīng)用（機械時代）、電子信息技術(shù)（電氣時代）和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（信息時代）之后的第四次工業(yè)革命，最早在2013年4月的德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式提出，與美國通過程序提升“先進制造業(yè)”、推進“柔性制造系統(tǒng)”有異曲同工之

4、妙?！肮I(yè)4.0”為中國經(jīng)濟特別是制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整指明了發(fā)展方向?！肮I(yè)4.0”其特征是基于信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù)，通過大數(shù)據(jù)分析和云計算，以預(yù)測技術(shù)為核心來指導(dǎo)高效高品質(zhì)生產(chǎn)的智能制造和應(yīng)用，目的是大幅度地提高產(chǎn)品生產(chǎn)、運行的質(zhì)量和效率，實現(xiàn)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能生產(chǎn)和流通消費相融合的革命性方法，將徹底推動傳統(tǒng)制造工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型升級。智能制造技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)是在現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)以及人工智能的基礎(chǔ)上，通過感知、人機交互、決策、執(zhí)行和反饋，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程、制造過程和企業(yè)管理及服務(wù)的智能化，是信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合與集成。智能

5、化和自動化的最大區(qū)別在于知識的含量。智能制造是基于科學而非僅憑經(jīng)驗的制造，科學知識是智能化的基礎(chǔ)。因此，智能制造包含物質(zhì)的和非物質(zhì)的處理過程，不僅具有完善和快捷響應(yīng)的物料供應(yīng)鏈，還需要有穩(wěn)定且強有力的知識供應(yīng)鏈和產(chǎn)學研聯(lián)盟，源源不斷地提供高素質(zhì)人才和工業(yè)需要的創(chuàng)新成果，發(fā)展高附加值的新產(chǎn)品，促進產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級。智能制造是可持續(xù)發(fā)展的制造模式，它借助計算機建模仿真和信息通信技術(shù)的巨大潛力，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程，大幅度減少物質(zhì)資源和能源的消耗以及各種廢棄物的產(chǎn)生，同時實現(xiàn)循環(huán)再用，減少排放，保護環(huán)境。3.船舶智能制造“船舶工業(yè)4.0”，需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實體融合架構(gòu)，通過

6、適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系，以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心，形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中國船舶工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，從而使得中國船舶工業(yè)未來能夠更好地以市場為導(dǎo)向，以智能船舶為紐帶，走向定制規(guī)?；⒐芾砭毣⒎?wù)高效化，以更好地創(chuàng)造和實現(xiàn)新價值。“船舶工業(yè)4.0”將促使造船廠借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能取代封閉性的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，成為未來船舶工業(yè)的根基，徹底使我國由造船大國向造船強國轉(zhuǎn)變。雖然“船舶工業(yè)4.0”還在探索，但新的變革浪潮必然會席卷而來，企業(yè)只有占得先機才能成為行業(yè)的引領(lǐng)者。智能制造是自動化制造未來發(fā)展的方向

7、，是信息化和自動化的高度集成，具有智能化、柔性化和高度集成化。船舶智能制造是指實現(xiàn)船舶制造工業(yè)各個環(huán)節(jié)的最優(yōu)化、智能化和自動化。涉及到的智能技術(shù)主要包括：新型的傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、先進的控制和優(yōu)化技術(shù)、基于虛擬現(xiàn)實的故障診斷與維護技術(shù)、基于 RFID 芯片的識別技術(shù)、特殊工藝和精密制造技術(shù)以及安全技術(shù)等。3.1智能船舶系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 智能船舶不是單指船舶實體本身，而是一套完整的系統(tǒng)，其核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和智能船舶融合、岸海一體的智能信息服務(wù)體系。智能船舶系統(tǒng)是通過設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)和服務(wù)企業(yè)之間的信息共享，構(gòu)建一個“網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、智能化和服務(wù)化”的網(wǎng)絡(luò)和智能船舶的融合架構(gòu)，實現(xiàn)從設(shè)計

8、、生產(chǎn)、運營到服務(wù)的全流程體系的協(xié)同，建立船舶全生命周期的產(chǎn)業(yè)鏈，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析挖掘，為企業(yè)創(chuàng)造新的價值。智能船舶系統(tǒng)主要包括：智能設(shè)計、智能制造、智能船舶、智能操作、智能運營、智能服務(wù)以及云計算平臺七大模塊，如圖1 所示。 圖1 智能船舶系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)智能船舶系統(tǒng)構(gòu)建在云計算平臺之上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的云存儲以及大數(shù)據(jù)的分析與挖掘，系統(tǒng)以智能船舶實體為核心，涉及智能船舶的設(shè)計、制造、操縱、運營以及服務(wù)各功能模塊，涵蓋了智能船舶從設(shè)計制造到報廢淘汰的整個生命周期數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用。智能船舶系統(tǒng)的生命周期如圖2 所示。 圖2 智能船舶系統(tǒng)生命周期智能船舶系統(tǒng)具有以下特點： 1）系統(tǒng)性。智能船舶系統(tǒng)不再單

9、指船舶實體本身，它是由多個子系統(tǒng)集成的船舶與岸基一體化智能信息服務(wù)體系，主要包括船舶設(shè)計、制造、操作、運營、服務(wù)等系統(tǒng)。2）網(wǎng)絡(luò)性。系統(tǒng)的基礎(chǔ)是基于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，借鑒傳感技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進技術(shù)，實現(xiàn)船舶設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與船舶、船舶與岸基、岸基與云中心等的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)信息共享、遠程控制與通信交流等。 3）智能性。智能船舶系統(tǒng)是一個多智能體系統(tǒng)，通過云計算平臺對船舶相關(guān)大數(shù)據(jù)的分析、預(yù)測、評估、推理等，實現(xiàn)正確的決策，通過傳感技術(shù)、虛擬技術(shù)、識別技術(shù)等理論方法，實現(xiàn)船舶設(shè)計、制造、操縱、運營、服務(wù)過程的智能化。 4）協(xié)同性。智能船舶系統(tǒng)涵蓋了船舶設(shè)計企業(yè)、制造企業(yè)、運營企業(yè)以及服務(wù)企業(yè)，

10、實現(xiàn)信息共享，企業(yè)之間可以相互提出請求和提供服務(wù)，實現(xiàn)協(xié)調(diào)運作與競爭，共同發(fā)展。 5）柔韌性。系統(tǒng)能夠適應(yīng)快速變化的船舶設(shè)計、制造、運營和服務(wù)需求，通過大數(shù)據(jù)分析和溝通交流，能夠?qū)ψ兓氖袌鲂枨笞龀黾皶r的反應(yīng)，具有較強的適應(yīng)性。 6）追溯性。系統(tǒng)對船舶從設(shè)計、制造、使用、淘汰的全過程進行跟蹤，對船舶出現(xiàn)的問題能夠及時的追溯和處理。 7）服務(wù)性。智能船舶系統(tǒng)是船舶與岸基一體化的智能信息服務(wù)體系，能夠及時提供各種增值服務(wù)，從設(shè)計、制造、使用、維護、維修、物流等全方位提供不同的服務(wù)需求。 3.2數(shù)字化造船3.2.1數(shù)據(jù)集成平臺技術(shù)船舶平臺信息集成系統(tǒng)是進行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的平臺，它規(guī)范了信息交

11、換和系統(tǒng)運行標準及接口定義等，為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供良好的系統(tǒng)接口、穩(wěn)定的運行環(huán)境和嚴格的管理界面。船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中處理機、智能傳感器和帶有數(shù)字化接口的設(shè)備物理地分布于船上的各個部位，各自獨立運行，它們通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接，構(gòu)成一個分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)又是通過集成支撐環(huán)境將各個獨立的系統(tǒng)連通集成進行信息交換和消息傳遞，形成一個有機的整體。船舶平臺信息集成系統(tǒng)負責除指控系統(tǒng)外其他所有信息的共享與交換。資源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控臺之間的信息傳輸和消息傳遞統(tǒng)一通過船舶平臺信息集成系統(tǒng)控制完成。圖3船舶信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)船舶平臺信息集成系統(tǒng)的核心是任務(wù)管理調(diào)度子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)訪問中間件

12、兩大部分，平臺本身也是作為中間件以通用組件的形式對應(yīng)用要求的功能提供支持，包括流程調(diào)度與控制、權(quán)限控制和數(shù)據(jù)訪問等支持。系統(tǒng)的最底層是各類分布的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。船舶平臺信息集成系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，任務(wù)管理調(diào)度子系統(tǒng)通過傳遞消息控制應(yīng)用系統(tǒng)中模塊的運行演程、數(shù)據(jù)訪問中間件通過發(fā)送和接收數(shù)據(jù)控制應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程。權(quán)限控制子系統(tǒng)、任務(wù)與信息監(jiān)控子系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)流和控制流的監(jiān)控和控制完成自身的功能。3.2.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早由美國VPL Research Inc公司提出的，涉及計算機、微電子、仿真與傳感測量等眾多高新技術(shù)，它是利用計算機在電腦上構(gòu)造出一個與現(xiàn)實世界相同或相似的環(huán)境，人們通

13、過虛擬設(shè)備就可以與虛擬環(huán)境進行交流互動，就像在現(xiàn)實世界中一樣。人們不僅能從視覺上感知虛擬世界，同時也可以從嗅覺、聽覺甚至觸覺等方面來感知虛擬世界。在計算機中構(gòu)造的虛擬世界是一個開放的環(huán)境，不僅能夠?qū)θ藗兺ㄟ^虛擬設(shè)備傳遞給它的信息做出反饋，還能夠讓人們“真實”地感知虛擬環(huán)境下的虛擬實物。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要由五方面組成：虛擬引擎、輸入/輸出設(shè)備、軟件和數(shù)據(jù)庫、用戶以及任務(wù)，其中虛擬引擎和I/O設(shè)備是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的核心，他們之間是通過以下組成關(guān)系來完成虛擬任務(wù)的，如圖3所示：圖3 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)組成部分VR引擎是虛擬仿真系統(tǒng)的核心部位，通過讀取輸入設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息，訪問與任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫并進行實時計算，

14、完成相應(yīng)工作任務(wù)，最后通過輸出設(shè)備反饋任務(wù)結(jié)果。I/O設(shè)備是實現(xiàn)虛擬環(huán)境交互性的基礎(chǔ)。人們通過專門的數(shù)據(jù)接口給計算機發(fā)送命令，同時計算機也會將實時的模擬信息反饋給用戶。比較常見的I/O設(shè)備有三維位置跟蹤器，即傳感衣、三維聲音發(fā)生器、數(shù)據(jù)傳感手套等。軟件和數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各個領(lǐng)域的應(yīng)用側(cè)重點不同，目前虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的VR仿真軟件有很多種，軟件和數(shù)據(jù)庫的主要功能有兩部分：1)建立虛擬對象的幾個模型，根據(jù)需要也可以加入物理屬性和行為特性，同時構(gòu)造虛擬對象層次結(jié)構(gòu)，建立I/O設(shè)備到虛擬場景的映射。2)創(chuàng)建虛擬環(huán)境，創(chuàng)建連通應(yīng)用程序與虛擬世界的數(shù)據(jù)接口，從而實現(xiàn)人機交互。任務(wù)指的是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要完成的命令和

15、工作。傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在教育、娛樂、醫(yī)療和軍事，新型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要運用在機器人、制造業(yè)和信息可視化等領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點主要通過四個方面來表現(xiàn)，他們之間的關(guān)系如圖4所示：圖4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點多感知性：所謂多感知性就是除了一般計算機所具有的視覺感知之外，還擁有其他方面的感知，比如聽覺感知、觸覺感知、嗅覺感知、味覺感知、甚至運動感知等。沉浸感：沉浸感是指計算機生成的虛擬環(huán)境讓人有一種真實的存在感，猶如身臨其境，所有感知就像在真實世界一樣。要有沉浸感，除了逼真的三維模型，還必須有人機交互作用才能夠?qū)崿F(xiàn)。想象性：在進入虛擬環(huán)境時，不僅僅是依靠外設(shè)的一些虛擬設(shè)備，像數(shù)據(jù)手套之類的來提

16、供沉浸感，同時也要通過想象把虛擬的環(huán)境構(gòu)造出來，想象性從一方面也表達了作者的設(shè)計思路。交互性：虛擬環(huán)境是一個開放的環(huán)境，它能通過人們輸入的信息感知人們的意愿，并做出相應(yīng)的反饋，交互性的優(yōu)劣主要由實時性和自然性來體現(xiàn)。在經(jīng)濟全球化的今天，國際市場競爭非常激烈，尤其是工程制造領(lǐng)域。新技術(shù)、新產(chǎn)品日新月異，這對新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)和制造提出了更高的要求，企業(yè)要在這樣嚴峻的挑戰(zhàn)下生存發(fā)展，就必須有全新的、強有力的技術(shù)支撐，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是工程制造領(lǐng)域未來發(fā)展的技術(shù)力量。虛擬現(xiàn)實技術(shù)最早是由國外提出的，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)在航空航天、汽車制造、醫(yī)療康復(fù)、教育娛樂以及軍事等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而我國在上世紀九

17、十年代，工程界和科學界才開始關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究和開發(fā)，雖然起步較晚，但是信息技術(shù)的快速發(fā)展和信息共享，目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國的各個領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，同時國內(nèi)的科研院所和高校也在不斷的對其進行深入地研究。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工程制造業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品裝配工藝過程的優(yōu)化確定。產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計又分為三個方面：以設(shè)計為中心的虛擬制造技術(shù)、以生產(chǎn)為中心的虛擬制造技術(shù)和以控制為中心的虛擬制造技術(shù)。4.船廠項目案例4.1南通中遠川崎船舶智能制造項目案例南通中遠川崎的船舶制造智能車間建設(shè)，實現(xiàn)了各加工系列的智能制造，達到工裝自動化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化，保障

18、了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，縮短了加工周期，極大地提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量和建造效率達到世界先進水平。南通中遠川崎在船舶智能化制造方面，率開國內(nèi)先河，高度自動化的流水作業(yè)生產(chǎn)線加上柔性化的船舶生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)了船舶制造的自動化操作和流水式作業(yè)。1型鋼生產(chǎn)線型鋼是船體常川部材之一，原先的生產(chǎn)方式從畫線、寫字到切割、分料完全采用手工作業(yè)，效率低。周期長勞動強度大，且難免出現(xiàn)誤操作。型鋼自動化生產(chǎn)線建成后實現(xiàn)了從進料一切割一自動分揀一成材分類疊放全過程的智能制造包括物料信息傳輸和物料切割智能化以及物料分類感知智能化配員由原來的20人減少為7人有效減少了人工成本，縮短了生產(chǎn)周期降低了勞動強度，為后續(xù)擴大機器人

19、應(yīng)用積累了經(jīng)驗。2條材機器人生產(chǎn)線條材是分段制造的主要部材之一，它的特點是數(shù)量多，大部分部材比較短小原來的生產(chǎn)方式包括畫線、寫字、開條、端部切割、打磨、分料等全是手工作業(yè)效率低生產(chǎn)周期長，容易出錯。條材機器人生產(chǎn)線的投產(chǎn)，實現(xiàn)了信息傳輸和物料傳輸感知智能化以及加工智能化配員南原來的22人減少為8人，提高了生產(chǎn)效率縮短了生產(chǎn)周期，降低了勞動強度 3先行小組立機器人生產(chǎn)線盡管造船中厚板電弧焊接實現(xiàn)機器人作業(yè)困難很多，但南通巾遠川崎還是從最簡單的先行小組材開始，推進機器人焊接。傳統(tǒng)的制造方式是，鋼板在定盤上全面鋪開。一塊一塊地裝配、焊接、翻身、背燒，占用面積大，制造周期長效率低。先行小組立機器人生產(chǎn)

20、線投產(chǎn)后實現(xiàn)了工件傳輸和焊接智能化，以及自動背燒、自動工件出料整條生產(chǎn)線僅配一名員員操作，配員減少一半以上。流水線生產(chǎn)方式是工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求對造船業(yè)而言車間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化將是今后實施船舶智能制造的一個重要發(fā)展方向。目前南通中遠川崎已實施了大艙肋骨生產(chǎn)線、Y龍筋生產(chǎn)線、焊接裝置等數(shù)個半自動化生產(chǎn)線技改項目，取得了良好的效果。4智能物流系統(tǒng)采用“橫向到邊、縱向到底”的設(shè)計原則，建立了功能完善的智能物流系統(tǒng)，并與設(shè)計系統(tǒng)高度集成，從而將企業(yè)的人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時間、方法等各方面資源充分調(diào)配和平衡，為企業(yè)加強財務(wù)管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等提供強有

21、力的支持。4.2金海重工打造智能船廠之路船舶制造是一項傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，近年來，金海重工股份有限公司對其進行數(shù)字化和智能制造的改造，以期把企業(yè)打造成先進的智能船廠。目前，這項工作取得了一定進展和成效。攻堅重點金海重工在開始打造智能化船廠時，非常重視數(shù)字化基礎(chǔ)工作的落地。目前，金海重工主要圍繞以下3個核心開展工作：一是生產(chǎn)計劃管理與實施核心；二是物流核心；三是設(shè)計核心。3個核心中有一個靈魂，就是生產(chǎn)計劃管理與實施。這項計劃管理工作不是一個數(shù)據(jù)管理，而是一個行為管理。它的里面包括了計劃的制訂和計劃實施的監(jiān)控，以及可控化的計劃的落實。此項工作是金海重工眾多數(shù)字化項目中比較通順的。船廠的物流情況通常十分復(fù)雜，

22、不僅廠外供應(yīng)商物流復(fù)雜，而是廠內(nèi)各種配料、送料等情況也十分繁瑣。為此，金海重工搭建了一套完整的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。這套供應(yīng)鏈系統(tǒng)從設(shè)計環(huán)節(jié)開始，包括設(shè)計、預(yù)算/規(guī)劃、供應(yīng)商、詢價/合同、送貨/質(zhì)檢、廠區(qū)物流、領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)、托盤集配、倉諸管理等子項目。金海重工十分重視設(shè)計工作，無圖紙化設(shè)計是其目前大力推廣的一項內(nèi)容。與設(shè)計相關(guān)的各種工作，都離不開數(shù)據(jù)的支撐。為此，金海重工重點實施了把行為變成數(shù)據(jù)、讓數(shù)據(jù)變成可控狀態(tài)的一項工作。這項工作緊要，卻十分艱巨，僅其中一項編碼工作，就花了6個月的時間。注重工作協(xié)同船廠工作千端萬緒，若要做好工作，必須加強協(xié)同。計劃生產(chǎn) 計劃生產(chǎn)這項工作，既涉及到銷售環(huán)節(jié)，又涉及到供應(yīng)鏈

23、環(huán)節(jié)，而且它最后要落實到工人的崗位金海重工采用的是給每個工人發(fā)派工作包的形式。這個工作包就是每名工人在作業(yè)開始的時候就必須要明確的落實的工作內(nèi)容，包括工作對象、工作量、工作場地和工作中需要注意之處。供應(yīng)鏈 金海重工的供應(yīng)鏈很長，包括從供應(yīng)商開始，經(jīng)計劃調(diào)度、項目管理到進庫，及進庫后的模塊化出庫。出庫兩個含義，一是外來產(chǎn)品組裝件的組合，另一個是廠內(nèi)產(chǎn)品和外來產(chǎn)品的組合船舶行業(yè)稱之為“托盤管理”。托盤管理需要在物流環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)等供應(yīng)鏈中間充分地組合好。“托盤管理”中可能要涉及到上千個零部件，所以，這項工作的內(nèi)容也是數(shù)字化集成和邏輯關(guān)系的一種表現(xiàn)。生產(chǎn)過程智能化智能船廠的生產(chǎn)過程必須用自動化和數(shù)據(jù)

24、化來完成，以實現(xiàn)產(chǎn)品的成本降低、質(zhì)量提升和安全生產(chǎn)。目前，金海重工對此領(lǐng)域進行積極而成功的探索。鋼板自動標記這項工作遠非一般人認為的買一塊鋼板然后在其上貼二維碼那么簡單。船廠在生產(chǎn)過程中會遇到一個很大的困難，鋼板進廠后，必須進行高溫高壓條件下的預(yù)處理。如果事先把二維碼貼在上面，那么鋼板預(yù)處理結(jié)束后，二維碼肯定消失了。所以，這就要求廠方加強鋼板預(yù)處理前的一個編碼控制。金海重工經(jīng)過大量實驗，解決了這個難題。鋼板在預(yù)處理之后，編碼也會留在上面，而且經(jīng)過多少道工序，都會被找到，甚至它與其他原配料結(jié)合一起成為一個零件，都會留有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。數(shù)控聯(lián)合集成 數(shù)控設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，傳統(tǒng)方式下都是單機操作，金海

25、重工把它們改造成流水線作業(yè)組合的操作模式。目前在切割環(huán)節(jié)中進行了成功的應(yīng)用。汽車行業(yè)是用機器人進行切割，而金海重工根據(jù)自身生產(chǎn)的特點和需求，用了焊接組合的方式來進行代替，取得了不錯的效果。這種通過對現(xiàn)有設(shè)備以適應(yīng)智能制造要求的模式，在以后還有很大的發(fā)展空間。柔性模具 船體的形狀多變，不同的船型，所以要根據(jù)實際情況運用冷加工和熱加工。所以，船廠就要設(shè)計一個柔性模態(tài)。用同一個模態(tài)應(yīng)對所有船舶曲線、平面的加工。這其中數(shù)據(jù)的采集點和數(shù)據(jù)量，包括有線源的控制，金海重工投入很大精力才完成。自動涂裝系統(tǒng) 涂裝工序是一項高風險工作，企業(yè)面臨招不到工人從事此項工作的困境。涂裝的機器人作為一種理想的解決方案，在船廠向智能化推進過程還面臨著一些問題，金海重工目前正存積極研究，博采眾長，準備攻克這個難題。5. 結(jié)語船舶智能制造，需要在現(xiàn)有信息化、自動化條件下構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實體融合架構(gòu)，通過適應(yīng)于各類用戶需求的評估、分析、預(yù)測和優(yōu)化體系，以“多源數(shù)據(jù)條件下的多維評估與預(yù)測、實現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化”為核心，形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期