彌補生產效率低下“短板” 數字化造船迎來發展機遇

　　船舶“智造”步履聲聲

　　日前， 工業和信息化部公布了2018年智能制造試點示范項目名單。其中，大連中遠海運川崎船舶工程有限公司的《船舶智能制造試點示范》項目成功入選，同時，該項目還是人工智能應用試點示范項目。該項目的入選，進一步推動了具備中國特色的"智能船廠"的建設工程。

　　近年來，人工智能技術迅速發展成熟，在多個領域得到廣泛的應用，帶來降本增效的實際商業價值。同時，人工智能技術不斷向包括船舶行業在內的傳統領域滲透，將對傳統行業發展產生顛覆性影響。

　　船舶行業作為典型的傳統制造業，也面臨著絕大多數傳統行業所面臨的同樣的處境。一方面，人工智能將成為船舶行業提高生產效率，降低企業成本的主要方式，幫助行業更好地優化生產流程、更好地配置整合資源，貫穿制造體系全流程。另一方面，人工智能的應用發展將改變現有的傳統制造模式與商業模式，引入外部競爭者，或將改變傳統產業格局。

　　彌補生產效率低下"短板"

　　盡管中國是世界第一造船大國，但造船效率的普遍低下令行業人士擔憂這一地位能否長期保持。近日，中國造船業推進智能制造的指導意見出臺，目標在5年內接近日韓水平，10年內趕超造船先進國家。中國工業和信息化部副部長辛國斌在介紹指導意見時說，從2010年起，中國造船完工量、新接訂單量和手持訂單量三大造船指標已連續6年穩居世界前列。但是應該清醒地看到，造船每修正總噸工時消耗、全員造船效率等效率效益指標與造船強國的差距仍然較大。

　　中國工程院院士、船舶先進制造技術專家組組長林忠欽表示，中國造船效率僅是日韓水平的三分之一。近10年來，中國國內骨干船廠每修正總噸工時平均消耗從44降到30（個別先進企業達到20左右），但與日本的10、韓國的15相比，差距明顯。按照業內評估，造船業國際先進水平正在從工業3.0向4.0過渡，而中國國內，大部分船企處于2.0階段。相對于汽車行業，造船業的自動化水平大為落后。林忠欽說，中國造船業在完成訂單、新增訂單等方面遠超日韓，但隨著要素成本上升，中國的優勢正在失去，如果不抓緊時間轉型升級，過去的優勢將改變。

　　21世紀是海洋世紀，海洋經濟已經成為世界經濟發展的新領域。我國將建設海洋強國提升至國家發展戰略高度，加快發展船舶業是其中的重中之重。但作為世界第一造船大國，我國并不是造船強國：數字化工業設計能力嚴重不足，缺少有效的數據支撐、工藝信息不完整、三維數字建模不完整；流水線作業方面，日韓可達68%，我國骨干造船才有20%；制造技術與信息技術融合集成程度低。同時，金融危機后全球船市低迷、供大于求，我國船舶業面臨形勢依然嚴峻。經濟寒冬和激烈競爭正"倒逼"我國船舶智能化升級轉型。

　　南通中遠川崎"領跑"智能制造

　　本次大連中遠海運川崎船舶工程有限公司的《船舶智能制造試點示范》項目的成功入選，也意味著我國智能船廠建設的示范經驗在系統內外、船舶業界得到了一定的輻射和推廣，為中國船舶行業探索建設智能船廠、提升船舶制造水平和能力提供了有益的嘗試。

　　2017年7月，南通中遠川崎的《基于兩化深度融合的智能船廠建設》項目成功入選工信部《2017年制造業與互聯網融合發展試點示范項目名單》，成為船舶行業唯一一家智能工廠解決方案試點示范項目的企業。同年12月，其"船舶制造智能化車間"項目入選"中國智能制造十大科技進展"。

　　南通中遠川崎通過船舶制造智能化車間建設，實現了各加工系列的智能制造，保障了產品質量的穩定，縮短了加工周期，極大地提高了生產效率，同時，對車間的每日制造數據進行跟蹤、分析，達到工裝自動化、工藝流水化、控制智能化、管理精益化。

　　南通中遠川崎所承接建造船舶都是由設計部門完成設計，包括基本設計、詳細設計（綜合設計、結構設計、船裝設計、機裝設計、電裝設計及內裝設計等）以及舾裝和船體生產工藝設計、放樣下料、數控切割數據自動生成等。經過多年的開發、創新和實踐，完善的計算機集成系統（NACKS-CIMS），使研發、設計、采購、制造、財務、管理等部門實現信息化和數據共享。

　　南通中遠川崎在許多生產環節建立了數據采集和分析系統，能充分采集制造進度、現場操作、質量檢驗、安全狀況等生產現場信息，另外，還可對船東船檢的意見電子化、流程化分析處理。各塢、各船項目、各分段、各工種等的制造進度、主要工程節點、物料配送情況等生產現場信息都有專門的信息系統采集、整理、分析。

　　針對造船廠勞動強度大、工作環境惡劣等特點，南通中遠川崎采用數字化車間管理模式，以數控技術、通信技術、控制技術和網絡技術等先進技術為基礎，把與制造過程有關的設備（如數控切割機、工業機器人等）與上層控制計算機集成為一個系統，從而實現制造設備的集中控制管理以及制造設備之間、制造設備與上層計算機之間的信息交換，控制計算機接收CAD/CAPP/CAM系統處理完的數據，并將數據傳輸至數控切割機和工業機器人，輔之ERP系統的物流配送功能，實現了從鋼板出廠、下料、切割成品產出、先行小組立以及小組焊接的智能加工制造。

　　南通中遠川崎的ERP系統，超越了傳統MRP（制造資源計劃）的概念，吸收了按時生產（JIT）、優化生產、全面質量管理（TQC）等先進的管理思想，極大地拓展了物流信息管理系統的范圍。

　　該系統與智能制造系統和設計系統高度集成，將企業的各方面資源（人力、資金、信息、物料、設備、時間、方法等）充分調配和平衡，為企業加強財務管理、提高資金運營水平、減少庫存、提高生產效率、降低成本等提供了強有力的工具，同時為高層管理人員經營決策提供科學的依據，有效地提高了盈利，最終全面實現了企業的現代化，提高了企業的市場競爭力。

　　數字化造船迎來發展機遇

　　作為國家戰略性裝備制造業的代表，我國船舶工業已形成了較強國際競爭力的基礎優勢，數字化造船技術的運用將大幅提升技術水平和競爭優勢、促進我國船舶工業又好又快發展。

　　我國數字造船技術正進入快速發展時期，網絡化應用、三維設計、虛擬現實和產品設計管理等技術得到了廣泛的應用，數字造船技術不斷邁上新的臺階。

　　目前，總體廠和設計所都建立了千兆主干網，網絡節點數基本能滿足目前應用需要，并初步建立了企業Intranet網站，有的單位實現了生產信息、標準手冊等網上查詢。各單位都自主開發或聯合開發了一些用于工藝、生產、物流等方面與制造、管理有關的應用系統，取得了較好的應用效果。

　　我國船舶工業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計平臺，目前已實現從船舶方案論證到生產設計全面采用先進的三維技術，形成了全船船體結構、舾裝、電裝的三維設計能力，實現減少船舶設計人工28%、縮短設計周期18%，在船舶研制中發揮了巨大的作用。通過引進專業圖形工作站、三維動畫軟件和投影顯示系統，構建船舶虛擬現實技術平臺，實現了多型船全船各個艙室綜合布置的虛擬漫游，并開展了較為全面的設計合理性檢查以及設備、系統的可裝配性、可維護性、人機工程、船舶總裝物流仿真、虛擬平臺異構數據轉換等技術的研究，在增強船舶三維設計的可視性、對設計方案進行優化和干涉檢查，提高艦船設計質量等方面取得了良好的效果。各總體廠所還開展了PDM系統的應用和開發工作，初步構建了船舶協同設計建造和項目管理平臺。在企業網建設領域，發展更是迅速。各骨干造船企業計算機網絡建設方面初具規模，計算機輔助設計制造與生產管理的軟硬件平臺初步建立，已為建立數字化船舶企業提供了扎實的硬件基礎。

　　在數字化浪潮下，我國船舶工業需要在熟悉數字化造船技術的體系構成和特征的基礎上，不斷研究和深化數字化造船技術新內涵，順應和引領行業發展新趨勢，推進我國數字化造船的進一步發展。（王思佳）

　　轉自：中國水運報

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