加快智能化转型是推动船舶工业高质量发展的根本要求,是船舶工业实现质量变 革、效率变革和动力变革的必然选择和有效途径。工信部等八部门联合印发《“十四 五”智能制造发展规划》明确指出“以工艺、装备为核心,以数据为基础,依托制造 单元、车间、工厂、供应链等载体,构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高 效、绿色低碳的智能制造系统,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变 革”。2023年,上海市经济和信息化委员会、上海发展和改革委员会等七部委联合 印发《上海船舶与海洋工程装备产业高质量发展行动计划(2023-2025年)》,明确 提出“全面推进船舶与海洋工程装备产业高端化、自主化、数字化、绿色化、国际 化,创新推出一批具有国际竞争力的装备产品,布局突破一批孕育未来产业新动能的 新型装备。到2025年上海初步建成原创技术策源和绿色智能引领的全球船舶与海洋 工程装备产业高地。”
船体分段制造是船舶建造过程中的核心业务,船体分段制造相关资源状态信息呈 离散型动态分布,车间内场地、工装设备、人员等资源的状态信息数据采集难度大, 致使车间内各类制造资源的实时状态难以掌握、生产能力难以充分发挥,车间实际生 产能力不能精确评估,严重影响生产计划制定及按期执行。
通过船体分段智能车间制造过程的数据采集、基于物联网的船体制造信息管控, 结合工时反馈,自动平衡生产负荷,及时进行计划冲突预警,可有效保证反馈信息及 时性,减少大量重复沟通与记录工作作业计划排产与自适应调整,对实现船体车间物 资、计划、物流等制造执行过程的协同与均衡有重要作用。

创新开拓,首次规定相关领域信息采集与管控要求
为推动船舶智能制造产业链的完 善和升级,为产业结构优化提供有力 支撑,提升船舶制造业的整体竞争力 和数字化、网络化、智能化水平,上 海船舶工艺研究所(中国船舶集团有 限公司第十一研究所)制定了《船体 分段智能车间信息采集与管控要求》 企业标准,规定了船体分段智能车间主数据采集、中间产品信息采集、车间资源状态信息采集、制造过程数据动态管控、 管控执行系统数据集成和安全要求、车间数据库构建等要求。
本标准在船体分段智能车间制造执行领域首次全面系统地规定了船体分段智能车间信息采集与管控具体要求,为智能车间设备集成、计划派工、生产调度、质量管控 等高效协同管理奠定了基础。
方向引领,信息采集与管控关键指标居领先地位
该标准通过制定国际国内领先的5项船体分段智能车间信息采集与管控要求关键 性指标,为船体分段智能车间建设和管控指明了方向和依据。
车间主数据共享性是保证主数据一致性、准确性,实现车间信息集成和业务协同的前 提。本标准规定船体分段智能车间主数据应在MES 、ERP 、PDM 等系统之间共享,与国 际标准GB/T16656.1-2008《 工业自动化系统与集成》相比,处于国内领先水平。采集 船体零部件、中间产品的位置信息是及时掌握车间生产进度状态的关键且必要手段。本标 准不仅支持通过GPS 网络定位,而且支持国产自主知识产权北斗网络方式进行工位定位, 保证了生产数据信息安全。高于国家标准GB/T 41893-2022《船体零部件制造数字化车 间物流管理基本要求》中的相应指标,处于国内领先水平。
通过先进传感设备和数据处理技术实现生产信息自动化采集是提高信息采集效率 和准确性重要手段。本标准中对信息自动化采集率要求为95%,高于国家标准GB/T
37393-2019《数字化车间通用技术要求》中相应指标,与国内船舶行业标杆企业水 平相当,处于国内先进水平。每修正总吨工时消耗是船舶企业制造效率和竞争力的重 要标志指标,本标准规定船体智能车间为12工时/修正总吨,处于国内领先水平。船 舶分段车间生产线状态分析和故障报警采用多传感数据融合分析智能算法,实现对工 件属性、设备状态、人员状态、能源耗材物量信息以及产线现场图像、音频、视频等 数据信息的融合分析,与国际标准IEC 62264-32007《企业控制系统集成》中仅通 过少量几种信息分析诊断方法相比,经中国科学院上海科技查新咨询中心认定,处于 国际领先水平。

成效显著,有力推动造船行业智能绿色发展
本标准自发布实施,已在广船国 际有限公司、沪东中华造船(集团) 有限公司等多家骨干船舶企业船体分 段智能车间应用,支撑多型船舶产品 建造,为船体分段智能车间信息采集 与管控提供了重要依据。
(1)按照本标准要求进行船体车 间信息采集和管控,有力支撑了我国多型高附加值、高技术含量船舶的建造和顺利交付,具体包括17.4万立方LNG液化天 然气船、15000TEU 集装箱船、24000TEU 集装箱船等船舶。
(2)按照本标准研制开发的“船体分段车间制造执行管控系统”软件,成功入选工业和信息化部《2022年工业软件优秀产品名单》、船舶工业行业协会《2023船 舶工业“强链品牌”产品》,凭借强大的软件功能、精细化的信息采集和管控策略获 得业界高度认可。

本标准的实施取得良好社会效益和经济效益
(1)社会效益方面,本标准的 制定和实施填补了船舶行业内该领域 的空白,为整个造船行业车间管控能 力提升指明了方向与路径,处于领先 地位,缩短了我国船舶行业在车间信 息采集和管控方面与日韩的差距,使 我国船舶企业在船体建造和管理水平 跃上一个新的台阶,有效提升我国船舶建造企业市场竞争力,提升我国海洋防务装备建造能力。
(2)经济效益方面,本标准的实施应用,使分段智能车间形成主数据采集、中 间产品信息采集、车间资源状态采集、制造过程数据动态管控等方面能力。在广船国 际等国内大型船厂实施应用,实现船体分段车间平均车间库存减少20%以上、平均品 质报验差错率降为0.18%、平均停工待料时间大幅缩短,车间生产效率显著提高。在 沪东中华造船(集团)有限公司实施应用,实现与PDM 、ERP 系统集成,应用管控 决策算法,形成生产计划自动生成策略,形成船体车间统一数据库。本标准在广船国 际、沪东中华造船等单位实施应用,推动了船体分段生产效率和质量提升,为企业带 来良好的经济效益,共节省费用数千万元。
