彌補(bǔ)生產(chǎn)效率低下“短板” 數(shù)字化造船迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇

　　船舶“智造”步履聲聲

　　日前， 工業(yè)和信息化部公布了2018年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。其中，大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司的《船舶智能制造試點(diǎn)示范》項(xiàng)目成功入選，同時(shí)，該項(xiàng)目還是人工智能應(yīng)用試點(diǎn)示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目的入選，進(jìn)一步推動(dòng)了具備中國(guó)特色的"智能船廠"的建設(shè)工程。

　　近年來(lái)，人工智能技術(shù)迅速發(fā)展成熟，在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，帶來(lái)降本增效的實(shí)際商業(yè)價(jià)值。同時(shí)，人工智能技術(shù)不斷向包括船舶行業(yè)在內(nèi)的傳統(tǒng)領(lǐng)域滲透，將對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生顛覆性影響。

　　船舶行業(yè)作為典型的傳統(tǒng)制造業(yè)，也面臨著絕大多數(shù)傳統(tǒng)行業(yè)所面臨的同樣的處境。一方面，人工智能將成為船舶行業(yè)提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)成本的主要方式，幫助行業(yè)更好地優(yōu)化生產(chǎn)流程、更好地配置整合資源，貫穿制造體系全流程。另一方面，人工智能的應(yīng)用發(fā)展將改變現(xiàn)有的傳統(tǒng)制造模式與商業(yè)模式，引入外部競(jìng)爭(zhēng)者，或?qū)⒏淖儌鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局。

　　彌補(bǔ)生產(chǎn)效率低下"短板"

　　盡管中國(guó)是世界第一造船大國(guó)，但造船效率的普遍低下令行業(yè)人士擔(dān)憂(yōu)這一地位能否長(zhǎng)期保持。近日，中國(guó)造船業(yè)推進(jìn)智能制造的指導(dǎo)意見(jiàn)出臺(tái)，目標(biāo)在5年內(nèi)接近日韓水平，10年內(nèi)趕超造船先進(jìn)國(guó)家。中國(guó)工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌在介紹指導(dǎo)意見(jiàn)時(shí)說(shuō)，從2010年起，中國(guó)造船完工量、新接訂單量和手持訂單量三大造船指標(biāo)已連續(xù)6年穩(wěn)居世界前列。但是應(yīng)該清醒地看到，造船每修正總噸工時(shí)消耗、全員造船效率等效率效益指標(biāo)與造船強(qiáng)國(guó)的差距仍然較大。

　　中國(guó)工程院院士、船舶先進(jìn)制造技術(shù)專(zhuān)家組組長(zhǎng)林忠欽表示，中國(guó)造船效率僅是日韓水平的三分之一。近10年來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)骨干船廠每修正總噸工時(shí)平均消耗從44降到30（個(gè)別先進(jìn)企業(yè)達(dá)到20左右），但與日本的10、韓國(guó)的15相比，差距明顯。按照業(yè)內(nèi)評(píng)估，造船業(yè)國(guó)際先進(jìn)水平正在從工業(yè)3.0向4.0過(guò)渡，而中國(guó)國(guó)內(nèi)，大部分船企處于2.0階段。相對(duì)于汽車(chē)行業(yè)，造船業(yè)的自動(dòng)化水平大為落后。林忠欽說(shuō)，中國(guó)造船業(yè)在完成訂單、新增訂單等方面遠(yuǎn)超日韓，但隨著要素成本上升，中國(guó)的優(yōu)勢(shì)正在失去，如果不抓緊時(shí)間轉(zhuǎn)型升級(jí)，過(guò)去的優(yōu)勢(shì)將改變。

　　21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，海洋經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新領(lǐng)域。我國(guó)將建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)提升至國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略高度，加快發(fā)展船舶業(yè)是其中的重中之重。但作為世界第一造船大國(guó)，我國(guó)并不是造船強(qiáng)國(guó)：數(shù)字化工業(yè)設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足，缺少有效的數(shù)據(jù)支撐、工藝信息不完整、三維數(shù)字建模不完整；流水線作業(yè)方面，日韓可達(dá)68%，我國(guó)骨干造船才有20%；制造技術(shù)與信息技術(shù)融合集成程度低。同時(shí)，金融危機(jī)后全球船市低迷、供大于求，我國(guó)船舶業(yè)面臨形勢(shì)依然嚴(yán)峻。經(jīng)濟(jì)寒冬和激烈競(jìng)爭(zhēng)正"倒逼"我國(guó)船舶智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型。

　　南通中遠(yuǎn)川崎"領(lǐng)跑"智能制造

　　本次大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司的《船舶智能制造試點(diǎn)示范》項(xiàng)目的成功入選，也意味著我國(guó)智能船廠建設(shè)的示范經(jīng)驗(yàn)在系統(tǒng)內(nèi)外、船舶業(yè)界得到了一定的輻射和推廣，為中國(guó)船舶行業(yè)探索建設(shè)智能船廠、提升船舶制造水平和能力提供了有益的嘗試。

　　2017年7月，南通中遠(yuǎn)川崎的《基于兩化深度融合的智能船廠建設(shè)》項(xiàng)目成功入選工信部《2017年制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單》，成為船舶行業(yè)唯一一家智能工廠解決方案試點(diǎn)示范項(xiàng)目的企業(yè)。同年12月，其"船舶制造智能化車(chē)間"項(xiàng)目入選"中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展"。

　　南通中遠(yuǎn)川崎通過(guò)船舶制造智能化車(chē)間建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了各加工系列的智能制造，保障了產(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，同時(shí)，對(duì)車(chē)間的每日制造數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤、分析，達(dá)到工裝自動(dòng)化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化。

　　南通中遠(yuǎn)川崎所承接建造船舶都是由設(shè)計(jì)部門(mén)完成設(shè)計(jì)，包括基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)（綜合設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、船裝設(shè)計(jì)、機(jī)裝設(shè)計(jì)、電裝設(shè)計(jì)及內(nèi)裝設(shè)計(jì)等）以及舾裝和船體生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、放樣下料、數(shù)控切割數(shù)據(jù)自動(dòng)生成等。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新和實(shí)踐，完善的計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)（NACKS-CIMS），使研發(fā)、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、財(cái)務(wù)、管理等部門(mén)實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)據(jù)共享。

　　南通中遠(yuǎn)川崎在許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)建立了數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，能充分采集制造進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)操作、質(zhì)量檢驗(yàn)、安全狀況等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息，另外，還可對(duì)船東船檢的意見(jiàn)電子化、流程化分析處理。各塢、各船項(xiàng)目、各分段、各工種等的制造進(jìn)度、主要工程節(jié)點(diǎn)、物料配送情況等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息都有專(zhuān)門(mén)的信息系統(tǒng)采集、整理、分析。

　　針對(duì)造船廠勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，南通中遠(yuǎn)川崎采用數(shù)字化車(chē)間管理模式，以數(shù)控技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，把與制造過(guò)程有關(guān)的設(shè)備（如數(shù)控切割機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等）與上層控制計(jì)算機(jī)集成為一個(gè)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備的集中控制管理以及制造設(shè)備之間、制造設(shè)備與上層計(jì)算機(jī)之間的信息交換，控制計(jì)算機(jī)接收CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)處理完的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)控切割機(jī)和工業(yè)機(jī)器人，輔之ERP系統(tǒng)的物流配送功能，實(shí)現(xiàn)了從鋼板出廠、下料、切割成品產(chǎn)出、先行小組立以及小組焊接的智能加工制造。

　　南通中遠(yuǎn)川崎的ERP系統(tǒng)，超越了傳統(tǒng)MRP（制造資源計(jì)劃）的概念，吸收了按時(shí)生產(chǎn)（JIT）、優(yōu)化生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理（TQC）等先進(jìn)的管理思想，極大地拓展了物流信息管理系統(tǒng)的范圍。

　　該系統(tǒng)與智能制造系統(tǒng)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)高度集成，將企業(yè)的各方面資源（人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時(shí)間、方法等）充分調(diào)配和平衡，為企業(yè)加強(qiáng)財(cái)務(wù)管理、提高資金運(yùn)營(yíng)水平、減少庫(kù)存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等提供了強(qiáng)有力的工具，同時(shí)為高層管理人員經(jīng)營(yíng)決策提供科學(xué)的依據(jù)，有效地提高了盈利，最終全面實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的現(xiàn)代化，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　數(shù)字化造船迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇

　　作為國(guó)家戰(zhàn)略性裝備制造業(yè)的代表，我國(guó)船舶工業(yè)已形成了較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，數(shù)字化造船技術(shù)的運(yùn)用將大幅提升技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、促進(jìn)我國(guó)船舶工業(yè)又好又快發(fā)展。

　　我國(guó)數(shù)字造船技術(shù)正進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用、三維設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，數(shù)字造船技術(shù)不斷邁上新的臺(tái)階。

　　目前，總體廠和設(shè)計(jì)所都建立了千兆主干網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)基本能滿(mǎn)足目前應(yīng)用需要，并初步建立了企業(yè)Intranet網(wǎng)站，有的單位實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息、標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等網(wǎng)上查詢(xún)。各單位都自主開(kāi)發(fā)或聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一些用于工藝、生產(chǎn)、物流等方面與制造、管理有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，取得了較好的應(yīng)用效果。

　　我國(guó)船舶工業(yè)已基本上形成了基于CADDS5及TRIBON軟件、集成了各種工程分析與仿真軟件的艦船三維設(shè)計(jì)平臺(tái)，目前已實(shí)現(xiàn)從船舶方案論證到生產(chǎn)設(shè)計(jì)全面采用先進(jìn)的三維技術(shù)，形成了全船船體結(jié)構(gòu)、舾裝、電裝的三維設(shè)計(jì)能力，實(shí)現(xiàn)減少船舶設(shè)計(jì)人工28%、縮短設(shè)計(jì)周期18%，在船舶研制中發(fā)揮了巨大的作用。通過(guò)引進(jìn)專(zhuān)業(yè)圖形工作站、三維動(dòng)畫(huà)軟件和投影顯示系統(tǒng)，構(gòu)建船舶虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了多型船全船各個(gè)艙室綜合布置的虛擬漫游，并開(kāi)展了較為全面的設(shè)計(jì)合理性檢查以及設(shè)備、系統(tǒng)的可裝配性、可維護(hù)性、人機(jī)工程、船舶總裝物流仿真、虛擬平臺(tái)異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等技術(shù)的研究，在增強(qiáng)船舶三維設(shè)計(jì)的可視性、對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和干涉檢查，提高艦船設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面取得了良好的效果。各總體廠所還開(kāi)展了PDM系統(tǒng)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)工作，初步構(gòu)建了船舶協(xié)同設(shè)計(jì)建造和項(xiàng)目管理平臺(tái)。在企業(yè)網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域，發(fā)展更是迅速。各骨干造船企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面初具規(guī)模，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造與生產(chǎn)管理的軟硬件平臺(tái)初步建立，已為建立數(shù)字化船舶企業(yè)提供了扎實(shí)的硬件基礎(chǔ)。

　　在數(shù)字化浪潮下，我國(guó)船舶工業(yè)需要在熟悉數(shù)字化造船技術(shù)的體系構(gòu)成和特征的基礎(chǔ)上，不斷研究和深化數(shù)字化造船技術(shù)新內(nèi)涵，順應(yīng)和引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)，推進(jìn)我國(guó)數(shù)字化造船的進(jìn)一步發(fā)展。（王思佳）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)水運(yùn)報(bào)

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