船体制造的数字化创新工程

我国制造业尤其是船舶制造业，亟需深化新一代信息技术与制造业全要素、全产业链、全价值链融合发展，推进产业基础高级化、产业链现代化，促进国内国际双循环。

中国船舶工业推进建立现代造船模式发展历程见下图。

当前，世界造船市场格局处于剧烈变化当中，表现为新船需求显著萎缩、新船价格承压、手持订单减少、高技术船舶走强、行业集中度加强五个趋势。这些趋势，说明世界造船市场已处于寒冬，企业手持订单和新船价格俱降，高技术船舶走俏，强者愈强。本项目据此认为大船集团，需从以投入资源要素提升产能的“旧基建”，切换至以降本增效提质，提高产品研发能力的，以工业互联网为核心的数字“新基建”。

我们可以将船舶制造企业的业务架构表现为一个模块化的总图。总图的纵向是职能分类，横向是业务链或业务领域，中间是业务模块，如下图所示。纵向的职能分类，分为决策、管理、执行三个层次。横向的业务链或业务领域，按照船舶制造所需的业务领域划分为市场与产品开发、供应链管理、船舶制造、售后服务、企业经营五个领域。

我们着重对船舶制造方面进行比较详细的阐述和论述。

传统的生产、制造、管理一体化集成运营管控平台通常采用的是C/S技术架构，部分业务集成度不够，不能很好的满足企业管控纵向维度；因此需要将互联网、大数据、云计算、物联网等先进技术有效地与企业业务流程、组织机构优化变革融为一体，实现以数据为核心价值和驱动力，才能不断提升数字化、网络化、智能化水平。

随着新技术的发展，软件的构架向着更适应微服务及云应用等方向发展，因此一体化管理及制造平台拟采用新平台进行定制开发。从发展来看，现有软件的替代是必然的，但替代是一个逐步的过程。

数据在企业数字化转型中是最核心的、最重要的生产资料，成为企业重塑业务，自我转型的决定性因素。船舶制造信息化系统需整合现有的及拟建的数据库资源，建立产品数据管理系统，应用数据中台技术，建立数据服务（Data API）工厂,以数据驱动业务来响应产品的变化。强化数据处理与应用能力，通过有效的挖掘、利用海量数据中的价值，解耦已有的业务逻辑，形成可复用的业务服务实现敏捷创新,消除数据孤岛，建立完整的一体化系统。

船舶总装制造企业，是以中间产品的导向来组织车间生产的，按照现代总装造船业务流程，主要分为钢加车间（钢料堆场-预处理-切割-加工）；舾装车间（管系部件的加工与制作）；分段制造车间（小组立-中组立-大组立）。

船舶制造企业的生产车间往往初步具备进行生产过程数字化管控的技术，建设了较为先进的数字化加工设备。但是由于车间缺少生产制造管控系统（MES），生产计划数据与产品设计数据无法及时下到车间与工位，无法实现生产计划的有序执行。数控加工设备也很难发挥应有的作用。此外，由于缺少计划与工艺数据，很多先进的工艺工法无法实现，进一步制约了车间生产能力的提升，因此，亟需建设一体化的制造平台，支持生产车间的数字化制造，进而提升船厂的整体生产能力。

一体化制造平台的基本建设思路，是基于统一的基础软件平台进行车间级(钢加、分段、舾装等车间）MES系统的开发以及相关软硬件设备或系统的集成，实现车间生产计划的排产、生产准备、派工与生产任务的执行与反馈；通过建立与一体化运营管控平台、设计研发平台、供应链平台的数据对接，实现设计、计划、生产、质量、结算等数据的一体化管控；通过对车间生产全过程进行实时管控，实现对产品生产过程中人员、设备、物资、工艺、加工、质量等进行精细化管理，提高生产效率和综合效益。

一体化制造平台包含生产计划管理系统、钢加数字化制造管控平台、质量信息管理平台、安全管理系统。

• 生产计划管理系统
  生产计划管理系统主要用于进行企业级生产计划的编制与执行管控，主要是基于企业经营合同、企业的基础资源与各车间的生产计划执行情况来进行企业线表计划、大、中日程计划的编制以及计划向设计部门、采购部门以及生产部门的下达。
  整体计划分两层九级，如线表、主计划、搭载网络计划、先行中日程、后行中日程、制作中日程、工作包/派工单、月计划、周计划、日计划等。
  遵循船舶行业生产计划管理模式，并基于企业自身信息化、自动化发展水平，立足于总体规划，分步实施，急用先行的原则，我们可采取分期统筹建设，分阶段实现管理计划与执行计划建设内容。

• 钢加车间数字化制造管控平台
  钢加车间主要承担将钢料（钢板、型材等）按照设计要求加工为船体零件的工作。在这个生产环节中，主要包括堆场、理料、钢板预处理、理料间理料、零件加工（包括切割、曲加工、边缘处理等）、零件分拣和配套这几个主要工序；钢加车间生产计划则需要与主生产计划同步。
  数字化制造管控平台包含制造执行系统、设备联网管控、车间看板、集控管理平台。
  

• 质量信息管理平台
  建设质量信息管理平台将能够实现质量管理与生产管理、设计、采购、成本管理等系统的集成和协同，各种信息统一整合到一个数据平台上，实现了各个专业的信息共享，保证数据的高效复用。包括：质量管理文件、焊工资质管理、NDT检验、常规检验、计量器具管理。

• 安全管理系统

通过安全管理系统解决的主要问题是传统管理方法存在的基础安全信息缺乏、信息共享性差、信息收集不全面、信息检索困难、信息传递效率低、成果信息转化率低、事故信息渗透性差、重复性隐患发生率高的问题。

产品的总装建造是一项超级系统工程，施工周期长、建造系统规模宏大、工艺精度要求高、参建人员及作业种类多、工作环境非常复杂，对生产安全的监督管理提出了新的挑战和要求，大量的安全生产信息如果再用传统的方法去管理，效率低下且不利于信息资源的整合、分析、传递、反馈。伴随着信息技术的不断进步，通过建立安全管理信息化系统，将其运用在重点型号，可有效提高安全管理效率，提升本质安全水平。

而所有事务靠人工登记，电子表单记录，存在的基础安全信息缺乏、信息共享性差、信息收集不全面、信息检索困难、信息传递效率低、成果信息转化率低、事故信息渗透性差、重复性隐患发生率高的问题。

安全管理系统包括:综合信息管理模块、风险管控模块、隐患排查治理模块、安全生产信息报送模块、作业许可审批模块、外来人员安全管理模块等。

总结

随着智能制造的快速发展，企业面临着前所未有的机遇与挑战。在这样一个数字化转型的大潮中，如何通过创新技术提升生产效率、优化管理流程，成为了每个企业亟待解决的重要问题。智能制造作为产业升级的关键，已经成为推动行业发展和企业竞争力提升的重要引擎。

在这一背景下，鑫海智桥凭借其深厚的技术积淀和丰富的行业经验，持续为客户提供领先的物联网技术、智能制造解决方案以及MES/MOM/APS系统等。我们的解决方案涵盖从生产现场到企业管理各个层面，帮助企业在提升生产效率、降低成本的同时，实现更加灵活和智能的生产模式。

作为行业的技术领跑者，鑫海智桥不断推动数字化转型与智能制造的深度融合，致力于为全球制造业提供最具竞争力的解决方案。我们将继续秉持“创新驱动、智能制造”的核心理念，助力客户在激烈的市场竞争中脱颖而出，走在行业发展的前沿。

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