船舶海工数字化技术
船舶数字化与智能化技术的研究与应用
船舶数字化与智能化技术的研究与应用近年来,船舶数字化与智能化技术的研究与应用日益受到重视。
数字化和智能化技术的应用不仅改善了船舶的运营效率和安全性,也为航运行业的可持续发展提供了重要的支撑。
一、数字化技术在船舶领域的应用数字化技术是指通过将船舶相关的物理信息数字化,实时收集并分析这些信息,以提高船舶管理和操作的效率。
数字化技术可以帮助船舶运营商更好地管理船舶设备、货物和人员,在减轻人工负担的同时,提供更准确、及时的数据支持。
数字化技术的具体应用包括但不限于以下几种:1. 数据采集与分析。
船舶可以通过传感器等设备收集海洋环境、船舶设备运行情况和船载货物等信息。
通过将这些数据实时数字化、分析和加工,可以帮助船舶运营商更好地掌握船舶运作情况,减少设备故障发生和提高航行效率。
2. 船舶自动化系统。
船舶自动化系统可以控制船舶设备的启停、速度和方向等,实现船舶自动驾驶。
自动驾驶技术可以大大提高航行安全性和效率。
3. 船舶虚拟仿真技术。
船舶虚拟仿真技术可以帮助船舶运营商提供船舶模拟场景和环境,以便更好地培训船员和判断船舶设备故障。
虚拟仿真技术可有效提高航行安全性和运营效率。
4. 大数据分析应用。
对航行过程中产生的大量数据进行分析,提取有价值的信息,提高航行效率和安全性。
二、智能化技术在船舶领域的应用智能化技术是指利用人工智能、机器学习等技术对船舶数据进行处理和预测,实现对船舶运营的智能化管理和预测。
智能化技术的应用可以增强船舶的智能协调能力,提高船舶运营效率和安全性。
智能化技术的具体应用包括但不限于以下几种:1. 航行路线预测系统。
基于大数据分析和机器学习技术,预测航行路线并给出建议。
这样可以根据实际情况灵活调整船舶的航行路线,提高运营效率。
2. 船舶健康管理系统。
通过对船舶设备的数据进行采集和分析,预测设备故障,并进行预防性维护。
这样可以减少设备故障,提高船舶运营效率和安全性。
3. 船舶动态智能调度。
通过大数据分析和机器学习技术,预测船舶动态状况,实现智能调度,提高运营效率。
船舶制造行业智能化造船技术方案
船舶制造行业智能化造船技术方案第一章智能造船概述 (2)1.1 智能造船的定义 (2)1.2 智能造船的发展趋势 (3)第二章智能设计 (4)2.1 船舶设计软件的应用 (4)2.2 设计数据管理 (4)2.3 设计协同与优化 (4)第三章智能工艺 (5)3.1 工艺流程优化 (5)3.1.1 工艺流程分析 (5)3.1.2 智能优化策略 (5)3.1.3 优化效果评估 (6)3.2 工艺参数监控 (6)3.2.1 工艺参数监测 (6)3.2.2 数据采集与处理 (6)3.2.3 工艺参数调整与优化 (6)3.3 工艺仿真与验证 (6)3.3.1 工艺仿真模型构建 (6)3.3.2 仿真分析与优化 (6)3.3.3 实验验证 (6)第四章智能制造 (6)4.1 技术应用 (6)4.2 自动化设备集成 (7)4.3 智能生产线建设 (7)第五章智能物流 (8)5.1 物流信息化管理 (8)5.1.1 管理理念 (8)5.1.2 技术手段 (8)5.1.3 应用实例 (8)5.2 物流自动化设备 (8)5.2.1 设备类型 (9)5.2.2 技术特点 (9)5.2.3 应用实例 (9)5.3 物流效率优化 (9)5.3.1 优化策略 (9)5.3.2 技术支持 (9)5.3.3 应用实例 (10)第六章智能检测 (10)6.1 检测技术与方法 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 检测技术 (10)6.1.3 检测方法 (10)6.2 检测数据管理 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 数据采集 (11)6.2.3 数据存储 (11)6.2.4 数据处理 (11)6.2.5 数据应用 (11)6.3 检测设备集成 (11)6.3.1 概述 (12)6.3.2 设备集成方法 (12)6.3.3 设备集成策略 (12)第七章智能质量控制 (12)7.1 质量管理体系的建立 (12)7.2 质量数据采集与分析 (12)7.3 质量改进与优化 (13)第八章智能安全监控 (13)8.1 安全生产管理 (13)8.2 安全监测技术 (14)8.3 安全预警与应急响应 (14)第九章智能运维 (14)9.1 设备健康管理 (14)9.1.1 设备状态监测 (15)9.1.2 故障预测与诊断 (15)9.1.3 设备健康管理策略 (15)9.2 运维数据管理 (15)9.2.1 数据收集与存储 (15)9.2.2 数据处理与分析 (15)9.2.3 数据安全与隐私保护 (15)9.3 运维优化策略 (15)9.3.1 设备功能优化 (15)9.3.2 生产计划优化 (16)9.3.3 故障处理与维修优化 (16)9.3.4 能源管理优化 (16)第十章智能造船系统集成与协同 (16)10.1 系统集成技术 (16)10.2 协同作业管理 (16)10.3 造船企业数字化转型 (17)第一章智能造船概述1.1 智能造船的定义智能造船是指在船舶制造过程中,运用现代信息技术、自动化技术、网络技术、大数据技术、人工智能技术等先进技术手段,对船舶设计、生产、管理、服务等环节进行集成与创新,以提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和安全性的一种新型造船模式。
船舶智能化技术的现状与未来研究
船舶智能化技术的现状与未来研究在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正以前所未有的速度改变着航运业的面貌。
从船舶的设计、建造到运营和维护,智能化技术的应用无处不在,为提高航运效率、保障航行安全、降低运营成本带来了巨大的机遇。
船舶智能化技术的现状可以说是成果丰硕。
首先,在船舶自动化方面,各种先进的控制系统已经广泛应用。
例如,船舶的自动驾驶系统能够根据预设的航线和环境条件自动调整航向和速度,大大减轻了船员的工作负担,提高了航行的准确性和稳定性。
此外,动力系统的自动化控制能够实时监测和优化发动机的运行状态,提高燃油效率,减少排放。
在船舶通信领域,卫星通信技术的不断升级使得船舶与陆地之间能够实现高速、稳定的数据传输。
这不仅方便了船员与家人的联系,更重要的是能够及时传输船舶的运行数据、货物信息和气象状况等重要信息,为航运公司的决策提供实时支持。
智能监测和诊断系统也是当前船舶智能化的重要组成部分。
通过在船舶的关键部位安装传感器,实时收集设备的运行参数,利用数据分析技术对这些数据进行处理和分析,能够提前发现潜在的故障和问题,并及时进行预警和维修,避免了因设备故障导致的航行延误和安全事故。
在船舶的设计和建造阶段,数字化技术的应用使得设计更加精确,建造过程更加高效。
计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术能够模拟船舶在不同工况下的性能,优化船舶的结构和布局,提高船舶的性能和经济性。
然而,船舶智能化技术在发展过程中也面临着一些挑战。
首先是技术的复杂性和高成本。
引入先进的智能化系统需要大量的资金投入,包括硬件设备的购置、软件的开发和维护以及人员的培训等。
对于一些小型航运企业来说,这可能是一个难以承受的负担。
其次,数据安全和隐私问题也是不容忽视的。
船舶在运行过程中产生的大量数据包含了船舶的位置、货物信息和运营情况等敏感内容,如果这些数据遭到泄露或被恶意利用,将给航运企业带来巨大的损失。
再者,智能化技术的可靠性和稳定性也是一个关键问题。
船舶数字化转型了解船舶行业数字化转型的关键挑战和机遇
船舶数字化转型了解船舶行业数字化转型的关键挑战和机遇船舶数字化转型:关键挑战与机遇随着科技的迅猛发展和信息化浪潮的席卷,船舶行业也开始积极探索数字化转型的道路。
数字化转型为船舶行业带来了一系列的关键挑战,同时也孕育了众多的机遇。
本文将深入探讨船舶数字化转型的关键挑战和机遇,并分析其对船舶行业的影响和未来发展趋势。
一、关键挑战1. 技术更新换代的压力:船舶数字化转型要求行业从传统的操作方式转向更高效、更智能的数字化系统。
然而,技术的更新换代带来了新技术应用成本高、技术培训难度大等挑战。
2. 数据安全与隐私保护:数字化转型离不开数据的收集、存储和处理,然而,船舶行业面临着大量敏感数据的泄露和安全风险。
因此,确保数据安全和隐私保护成为数字化转型中的一大挑战。
3. 组织架构和文化变革:传统船舶行业的组织架构通常较为僵化,不适应数字化转型的需求。
此外,员工对数字化技术的认知和应用水平也存在差异,因此,组织架构和文化变革是数字化转型中的一项重要挑战。
二、机遇分析1. 提升效率和运营成本降低:通过数字化转型,船舶行业能够实现业务流程的自动化和优化,从而大幅提升效率和降低运营成本。
例如,数字化管理系统可以实时监控船舶设备的运行状况,提前预警维修需求,降低设备故障率和维修成本。
2. 数据驱动决策与精细化管理:数字化转型为船舶行业带来了大量数据的收集和分析能力,通过数据驱动的决策和精细化的管理,船舶企业可以实现更加科学、精准的经营管理。
例如,通过分析航行数据和货物运输数据,企业可以优化船舶航线规划和货物配送方案,提高运输效率。
3. 开拓新商业模式和增值服务:数字化转型为船舶行业带来了新的商业机会和增值服务。
通过数字化技术,船舶企业可以开展船舶智能化改造、船舶维护和维修服务等新业务,并通过增值服务为客户提供更加个性化的解决方案。
三、影响和未来发展趋势船舶数字化转型的关键挑战与机遇将对船舶行业带来深远的影响,并推动行业的持续发展。
船舶数字化转型了解数字技术在船舶行业中的应用
船舶数字化转型了解数字技术在船舶行业中的应用船舶数字化转型:了解数字技术在船舶行业中的应用船舶行业一直以来是世界贸易中不可或缺的重要组成部分,并且随着科技的不断发展,数字技术在船舶行业中的应用也日益普及。
船舶数字化转型,指的是将数字技术应用于船舶的设计、建造、运营和维护等各个环节,以提高船舶的性能、效率和安全性。
本文将对数字技术在船舶行业中的应用进行深入探讨。
一、数字化设计与建造数字化设计与建造是船舶数字化转型的关键一环。
通过使用计算机辅助设计(CAD)软件和三维模型,船舶设计师可以更加高效地进行船舶设计和槽位分配。
数字化建造技术则可以实现船舶建造过程的自动化和智能化,提高建造速度和质量。
例如,数字化造船中心采用了工程设计管理系统、智能制造系统和船舶信息管理系统等技术,使得船舶的设计和建造工艺更加精细和精确。
二、智能船舶智能船舶是数字技术在船舶行业中的重要应用之一。
通过引入人工智能、物联网和大数据分析等技术,智能船舶能够自动感知、自主决策和自动控制,提高船舶的自动化程度和智能化水平。
其中,自主导航技术是智能船舶的核心技术之一,可以实现船舶的自主航行和避碰等功能。
此外,智能船舶还可以通过传感器监测船舶的状态和性能,优化船舶的运行和维护。
三、数字化航运管理数字化航运管理是数字技术在船舶行业中的另一个重要应用领域。
通过使用船舶信息管理系统和物流信息平台等技术,可以实现船舶运营过程的数字化和集约化管理。
船舶信息管理系统可以对船舶的位置、航行状态、货物信息等进行实时监测和管理,提高运输效率和减少运营成本。
物流信息平台则可以实现船舶与港口、货主等各个环节的信息互联互通,优化供应链和物流管理。
四、船舶维护与保养数字技术在船舶维护与保养方面也有着广泛的应用。
通过使用远程监测和故障预测技术,可以实现对船舶设备状况的实时监测和维护。
例如,通过安装传感器和监测设备,可以对船舶的机电设备进行远程监测和诊断,及时发现并排除故障,提高船舶的可靠性和可用性。
船舶制造工艺探索现代船舶建造的先进技术
船舶制造工艺探索现代船舶建造的先进技术船舶制造工艺一直以来都是船舶行业中的重要环节,随着科技的不断进步,现代船舶建造亟需采用先进技术以适应市场需求和提高生产效率。
本文将探索船舶制造工艺中的一些先进技术。
1. 数字化设计与制造数字化设计与制造技术在船舶制造行业中得到广泛应用。
通过使用计算机辅助设计(CAD)软件,船舶设计师可以准确地创建船体模型和部件设计,辅之以计算机辅助制造(CAM)技术,可以将模型数据转化为实际制造所需的机械指令,从而实现高精度、高效率的制造过程。
2. 自动化焊接技术在船舶制造中,焊接是不可或缺的重要环节。
传统的手工焊接存在着效率低、质量不稳定等问题。
而自动化焊接技术的应用,则能够大幅提高焊接质量和效率。
例如,船舶制造企业采用机器人焊接系统,可以实现对焊接路径的精确控制和高速焊接,同时保证焊缝质量的稳定性。
3. 激光切割技术激光切割技术是一种精准的材料切割方法,已经被广泛应用于船舶制造领域。
激光切割技术可以快速而精确地切割不同类型的金属材料,如船体结构中的钢板。
相比传统的机械切割方式,激光切割具有更高的切割质量和更快的切割速度,大大提高了船舶制造的效率和精度。
4. 三维打印技术三维打印技术作为一项新兴的先进制造技术,也在船舶制造中得到了尝试。
船舶制造企业可以使用三维打印技术制造船舶组件,通过将材料逐层堆叠来实现船舶部件的快速制造。
利用三维打印技术,不仅可以减少制造成本和时间,而且可以实现更复杂和个性化的设计。
5. 船舶智能制造技术船舶智能制造技术涵盖了多个方面,如物联网、传感器技术、云计算等。
通过将多个智能设备和传感器应用于船舶制造过程中,可以实现生产数据、设备状态等的实时监控和分析。
这有助于船舶制造企业优化生产流程,提高生产效率和产品质量。
综上所述,船舶制造工艺中的先进技术对现代船舶建造具有重要意义。
数字化设计与制造、自动化焊接技术、激光切割技术、三维打印技术以及船舶智能制造技术,都为船舶制造业的发展提供了新的可能性。
船舶智能化技术的现状与前景
船舶智能化技术的现状与前景在当今科技飞速发展的时代,船舶智能化技术正逐渐成为航运领域的热门话题。
船舶智能化技术的应用,不仅提高了船舶的运营效率和安全性,还为航运业带来了新的发展机遇。
目前,船舶智能化技术已经取得了显著的成果。
在船舶导航系统方面,高精度的卫星定位、电子海图和自动识别系统(AIS)等技术的结合,使船舶能够更加准确地规划航线,避开潜在的危险区域。
例如,通过实时获取海洋气象和海况信息,船舶可以提前调整航行速度和方向,以减少风浪对船舶的影响,降低燃油消耗。
船舶动力系统的智能化控制也是一大亮点。
先进的发动机监测和控制系统能够实时监测发动机的运行状态,根据负载和工况自动调整燃油喷射量和进气量,提高发动机的燃烧效率,减少污染物排放。
同时,一些船舶还配备了混合动力或纯电动推进系统,通过智能能源管理系统实现能源的优化分配和利用,进一步降低船舶的能耗和运营成本。
在船舶自动化装卸方面,智能化的起重机和货物管理系统大大提高了港口作业效率。
这些系统可以根据货物的种类、重量和尺寸,自动规划装卸顺序和路径,减少人工操作的失误和劳动强度。
船舶通信系统的智能化发展也不容忽视。
高速的数据传输和稳定的网络连接,使船舶能够实时与岸上控制中心进行信息交换,实现远程监控和管理。
船员可以通过卫星通信获取最新的航行指令、气象信息和市场动态,岸上的管理人员也可以随时了解船舶的位置、状态和货物情况,及时做出决策。
然而,船舶智能化技术在发展过程中也面临一些挑战。
首先,技术的复杂性和高昂的成本是制约其广泛应用的重要因素。
智能化系统的研发、安装和维护需要大量的资金投入,对于一些小型航运企业来说可能难以承受。
其次,数据安全和隐私保护问题也亟待解决。
船舶智能化系统收集和传输大量的敏感信息,如船舶位置、货物信息和船员个人资料等,如果这些信息遭到泄露或被恶意攻击,将给航运企业带来巨大的损失。
此外,智能化技术的可靠性和稳定性也是一个关键问题。
在复杂的海洋环境中,系统一旦出现故障,可能会导致严重的后果。
船舶数字化转型探讨船舶数字化转型的关键驱动因素和成功案例
船舶数字化转型探讨船舶数字化转型的关键驱动因素和成功案例船舶数字化转型是当前航运业的热门话题,随着科技的快速发展和数字化革命的到来,船舶企业也面临了数字化转型的挑战和机遇。
本文将探讨船舶数字化转型的关键驱动因素和成功案例,以帮助船舶企业更好地实施数字化转型。
一、关键驱动因素1. 技术进步和数字化趋势随着物联网、云计算、人工智能等技术的飞速发展,数字化已经成为航运业的大势所趋。
船舶企业要与时俱进,抓住技术升级和数字化趋势,才能在市场中立于不败之地。
2. 提升运营效率和降低成本船舶企业通过数字化转型,可以实现船只管理效率的提高和运营成本的降低。
通过数字化技术,企业能够实时监测船只的位置、燃油消耗、货物装卸情况等信息,从而减少人力资源的浪费和船只维护的成本。
3. 数据驱动的决策和管理数字化转型可以帮助船舶企业实现数据驱动的决策和管理。
通过收集和分析大量的船舶运营数据,企业可以做出更加准确的决策,并优化运营流程,提高运营效率和盈利能力。
4. 客户需求和市场竞争满足客户需求和应对市场竞争是船舶企业数字化转型的重要驱动因素。
顾客对船舶服务的要求越来越高,数字化转型可以提供更好的客户体验,并赋予企业竞争优势。
二、成功案例1. 马士基集团马士基集团作为全球领先的集装箱航运公司,在数字化转型方面取得了显著成果。
他们通过建立智能船队管理系统,实时监控船舶运行状况,精确预测到港时间和船只配载情况,大大提升了运营效率和客户满意度。
2. 挪威海事局挪威海事局通过数字化转型,实现了船舶运营的远程监控和自动化管理。
他们利用无人机、远程传感器等技术实现对船舶和海洋环境的实时监测,提高了事故预防和安全管理水平。
3. 阿贝尔船舶集团阿贝尔船舶集团通过采用先进的数字化技术,实现了船舶的自动化操作和智能维护。
他们开发了船舶智能控制系统,实现船舶的自主导航和远程监控,提高了航行安全性和船舶维护效率。
4. 挪威油轮公司挪威油轮公司通过数字化转型,实现了船舶燃油消耗的精确监测和节约。
船舶数字化转型数字化技术对船舶行业的改变和机遇
船舶数字化转型数字化技术对船舶行业的改变和机遇船舶数字化转型:数字化技术对船舶行业的改变和机遇船舶行业作为全球贸易的重要组成部分,一直以来都面临着各种挑战和机遇。
而随着科技的快速发展,数字化技术逐渐渗透进船舶行业,并为其带来了巨大的改变和机遇。
本文将探讨数字化技术在船舶行业中的应用,以及这些应用对船舶行业所带来的改变和机遇。
一、智能船舶随着物联网技术和人工智能技术的不断进步,智能船舶的发展日益成熟。
智能船舶通过数据的采集、传输和分析,能够实现自动驾驶、智能维护、能源优化等功能,提升船舶的运行效率和安全性。
1. 自动驾驶技术自动驾驶技术是数字化技术在船舶行业中的一项重要应用。
通过将船舶与卫星导航系统和传感器相连接,船舶可以自主导航,并根据实时路况和环境信息做出相应的调整。
这使得船舶的航行更加安全和准确,减少了人为操作带来的错误,并提高了运输效率。
2. 智能维护系统智能维护系统能够通过传感器和监控设备实时监测船舶各个部位的状态,提前发现潜在故障,并进行预测性维护。
这种系统不仅可以减少船舶的维修成本和停船时间,还能提升船舶的可靠性和可用性,从而降低运营风险。
3. 能源优化数字化技术在船舶能源管理方面的应用也越来越广泛。
通过数据的采集和分析,船舶可以实时监测燃油消耗、能源利用效率等指标,并进行优化调整。
这不仅能够减少船舶的燃油消耗和排放,降低运营成本,还有助于船舶行业实现可持续发展。
二、船舶供应链管理供应链管理对于船舶行业来说至关重要,数字化技术的应用可以有效地优化供应链管理,提高流程效率和降低成本。
1. 数据共享和协同通过数字化技术,船舶行业可以实现不同环节之间的数据共享和协同。
船舶制造商、船舶运营商、供应商等各个环节可以通过共享实时数据,更好地协调运作,并实现供应链的优化。
这有助于减少货物运输的中断和延误,提高整体供应链的可靠性和灵活性。
2. 区块链技术的应用区块链技术的应用也为船舶行业的供应链管理带来了革命性变革。
船舶建造数字化技术
船舶建造数字化技术1.什么是船舶建造数字化船舶建造数字化是以数据处理、图形图像、虚拟现实、数据库、网络通信、数字控制等数字化技术为基础,将数字化技术全面应用于船舶的產品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程,使船舶产品的设计和生产向着自动化、精细化、柔性化、智能化的方向发展。
通过数字化技术与现代管理思想和先进工程方法的融合,形成船舶制造业信息化的完整体系,实现对造船业的信息化改造,使得造船企业全面提升产品的研发、生产能力,降低生产成本,缩短设计、生产周期,提高产品质量。
2.船舶建造数字化技术的内涵船舶建造数字化技术主要体现在如下3个方面:2.1 CAX(计算机辅助技术)CAX(计算机辅助技术)是CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)和CAPP(计算机辅助工艺计划)的统称。
(1)CAD(计算机辅助设计)指在计算机及可视化设备为基础的专业化计算机系统的支持下,帮助设计人员进行设计工作。
可以在CAD系统的辅助下完成从合同设计开始的一系列设计工作,建立产品数字模型,进行工程计算和分析,生成和绘制工程图,生成物料清单等。
(2)CAE(计算机辅助工程)是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
(3)CAM(计算机辅助制造)是将计算机应用于生产制造的过程或系统,其核心是计算机数值控制(简称数控NC)。
有狭义和广义两个概念。
CAM的狭义概念指的是数控,包括数控机床、数控加工中心、数控生产流水线、数控火焰或等离子切割、激光束加工、自动绘图仪、焊机、机器人等;广义概念还包括制造活动中与物流有关的所有过程(加工、装配、检验、存贮、输送)的监视、控制和管理。
(4)CAPP(计算机辅助工艺计划)是通过计算机进行产品加工的工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算,包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等,生成必要的工艺卡和工艺文件等。
XX船舶制造业数字化、网络化、智能化制造技术路径
船舶制造业数字化、网络化、智能化制造技术路线图本章分析了我国船舶工业发展现状,剖析船舶行业数字化智能化制造的发展的总体实力。
在全球信息化与制造业深度融合的发展背景下,结合我国船舶工业发展思路,围绕总装造船领域,提出了今后一段时期发展模块化造船、数字化造船、智能化造船、绿色造船的总装造船领域数字化智能化制造发展思路,围绕今后的发展需求,梳理提出了发展智能焊接机器人、智能涂装机器人等重大数字化智能化制造装备,加快建设分段建造数字化车间、绿色制造评价综合体系、基于厂域网的智能管理系统等数字化智能化制造关键系统,着力突破数字化智能化制造关键设计、建造技术、信息管理技术、运营管理技术和基础共性技术等重点工作。
并提出了加快发展智能船厂、数字化车间、数字化智能化创新发展平台等工作建议,为相关部门立项支持提出方向。
在路线图编制过程中,充分采纳了各方面专家、学者的意见,对实现总装造船领域的数字化智能化发展途径和路线进行了充分地研究论证,以期研究成果能为政府部门、科研院所、企事业单位决策规划提供重要参考依据。
2.1 我国船舶工业发展概述2.1.1 产业规模与实力我国船舶制造工业自进入新世纪以来发展迅猛,产业规模已经达到世界第一。
1.国际市场份额稳居前列进入21世纪以来,我国船舶工业呈现了加速发展之势。
2008年中国造船完工量超越日本成为世界第二,2009年新接与手持订单量均为世界第一,当年的全国造船完工量为4243万载重吨,同比增长47%;2010年造船三大指标全面超越韩国,成为世界第一造船大国,全年的造船完工量为6560万载重吨,2011年,全国新船完工交付再创新纪录,达到7696.1万载重吨。
受经济危机影响,2012年,全国新船完工量出现下滑,但仍然达到6021万载重吨。
图3.2.1 21世纪以来我国历年新造船舶的完工量(数据来源:中国船舶工业年鉴(2002—2012年))2013年,新船成交量是连续两年下滑之后的首次上升,全球新船共成交1.45亿载重吨,同比上升165%,为2012年全年订单总量的2.65倍。
船舶数字化转型探索船舶行业的数字化转型和智能化趋势
船舶数字化转型探索船舶行业的数字化转型和智能化趋势船舶数字化转型:探索船舶行业的数字化转型和智能化趋势随着信息技术的迅猛发展,数字化转型已经成为各大行业的共同话题。
船舶行业也不例外,数字化转型正逐渐改变着船舶的传统模式与运营方式。
本文将探讨船舶行业的数字化转型以及智能化趋势。
一、数字化转型的背景和意义数字化转型是指利用现代信息技术手段来重塑企业的组织架构、业务流程和价值创造方式,实现颠覆性的转型与升级。
对于船舶行业而言,数字化转型带来了以下几个重要意义。
1. 提升效率与降低成本:数字化转型可以优化船舶的运营与管理流程,提升航运效率,降低燃油消耗和维护成本。
通过实时监测船舶的状态和性能数据,船舶的维护和保养也可以更加科学和精准。
2. 提高安全与可靠性:数字化转型为船舶行业带来了更加精确的数据分析和预测能力,提高了船舶的安全性和可靠性。
船舶可以借助物联网、云计算和人工智能等技术,实现船舶设备的智能监测和故障预警,有效避免事故发生。
3. 开拓新的商业模式:数字化转型为船舶行业带来了新的商业模式和机会。
船舶企业可以通过数字化平台和大数据分析,提供更加个性化和智能化的船舶服务,并开展航运链条的整合和优化,提升经济效益和竞争力。
二、船舶数字化转型的重点领域船舶的数字化转型主要体现在以下几个重点领域。
1. 船舶智能化:通过应用物联网技术,船舶可以实现设备的智能监控与管理。
船舶上的传感器可以实时采集数据,并通过云平台进行存储和分析。
通过对数据的深度挖掘,船舶企业可以了解船舶的运行状态和性能,并进行相应的优化和调整。
2. 船舶自动化:数字化转型推动了船舶自动化技术的发展。
船舶的自动化系统可以实现船舶的自主导航、自动操纵和自动化控制。
船舶的自动化不仅提高了航行安全性,还提高了船舶的运行效率和经济效益。
3. 船舶大数据分析:船舶行业收集到的海量数据可以通过大数据技术进行分析和应用。
通过对数据的挖掘和分析,船舶企业可以更好地预测航线需求、优化航运计划,并提供更加高效和可靠的船舶服务。
船舶数字化运营数字化技术对船舶运营的改进和优化
船舶数字化运营数字化技术对船舶运营的改进和优化船舶数字化运营:数字化技术对船舶运营的改进和优化航运行业一直在不断地追求效率和安全性的提升,而数字化技术的出现为船舶运营带来了一次革命。
船舶数字化运营通过将数据应用于各个环节,实现了船舶运营的改进和优化,从而提高了运输效率、减少了成本、降低了风险。
本文将会探讨数字化技术对船舶运营的不同方面的影响。
一、船舶航行与引航在过去,船舶航行与引航过程中主要依赖人工操作和经验。
然而,数字化技术为航行过程带来了革命性的改变。
现代船舶智能导航系统结合了全球定位系统(GPS)、雷达、自动驾驶系统等技术,提供了全方位的航行信息,能够更加精准地掌握船舶位置、航向和速度等参数。
这不仅使船舶航行更加安全可控,还提高了航行的效率。
同时,数字化技术还为引航操作提供了更多的支持。
通过船舶数字化监控系统,引航员可以实时了解船舶的状况和周边环境,及时调整引航策略,确保船舶安全、快速地进出港口。
二、船舶维护与保养船舶维护与保养是确保船舶安全运营的重要环节。
传统上,船舶维护主要依赖船舶巡检和周期性维修。
然而,这种方式无法全面监测船舶的运行状态,容易造成发现问题的延迟和维修成本的增加。
数字化技术的应用使得船舶维护与保养更加精准和高效。
通过船舶传感器和监测系统,可以实时采集船舶的运行数据,包括发动机温度、油压、润滑油质量等关键参数。
这些数据可以通过船舶远程监控系统进行分析和诊断,帮助船舶管理人员及时发现问题并采取相应的维修措施,避免船舶故障的发生,提高船舶的可靠性和可用性。
另外,数字化技术还可以帮助船舶管理人员进行船舶的预防性维护。
通过对船舶各部件的运行数据进行分析,可以制定更合理的保养计划,减少设备故障的概率,延长设备的使用寿命,降低运营成本。
三、船舶货物装卸与仓储数字化技术在船舶货物装卸与仓储环节也起到了重要的作用。
传统上,船舶货物装卸与仓储主要依赖人工操作和纸质文档,容易出现人为错误和物流延误。
船舶行业的船舶数字化与物联网技术
船舶行业的船舶数字化与物联网技术船舶行业一直是全球贸易的重要组成部分,而如今科技的进步也促使船舶行业进行数字化转型。
随着物联网技术的发展,船舶数字化正成为该行业的新趋势。
本文将探讨船舶数字化与物联网技术的发展,以及对船舶行业的影响。
一、船舶数字化的概述船舶数字化是指将船舶各个环节与系统进行数字化处理,通过传感器、通信设备和数据分析等技术手段,实现对船舶信息的收集、传输和分析。
船舶数字化技术的应用包括了船舶设备监控、船员管理、航行计划和航线优化等多个方面。
数字化的船舶可以实时地获得各种指标和数据,为船舶的安全性、效率和管理提供了更好的保障。
二、物联网技术在船舶行业中的应用物联网技术是实现船舶数字化的重要手段之一。
物联网技术可以实现各种设备之间的连接和通信,实时地收集和传输数据。
在船舶行业中,物联网技术可以应用于以下几个方面:1. 船舶设备监测与维护:通过物联网技术,船舶上的各种设备可以实时地与监控系统连接,将设备运行状态和数据传输至后台系统。
这样船舶管理人员可以监测设备的工作情况并及时进行维护,减少故障的产生和船舶的停工时间。
2. 船舶安全管理:物联网技术可以连接安全传感器和监控设备,实时地监测船舶的安全状况。
例如,通过连接火灾传感器和监控摄像头,可以实时监测船舶内部的火灾风险,及时采取应急措施。
3. 航行计划与航线优化:通过物联网技术,船舶可以收集和分析大量的船舶数据,包括船舶位置、天气预报、海洋流动等信息。
这些数据可以帮助船舶管理人员进行航行计划和航线优化,提高航行效率和节约燃料。
4. 船员管理与安全:物联网技术可以用于船员管理和安全监测。
例如,船员可以通过智能手环或身份识别设备进入船舶,同时这些设备可以实时监测船员的身体状况,确保船员的安全与健康。
三、船舶数字化与物联网技术的影响船舶数字化与物联网技术的应用对船舶行业产生了巨大的影响,其中包括以下几个方面:1. 提高效率与降低成本:船舶数字化与物联网技术的应用可以提高船舶的运行效率,降低燃料消耗和船舶维护成本。
数字化造船技术的最新发展
段。 在 产 品 数 据 库 管 理 的 基 础 上, 利用工程可视化的技术手段,建立 设计过程的管理和控制平台,形成 数 字 产 品 的 柔 性 生 产 线, 智 能 的 产品模型为生产过程提供完备的信 息,实现 PDM/ERP 一体化的系统 重构。
第五个阶段以信息系统、共享 数据环境、协同生产环境、电子商 务 - 供应链集成、配置管理为主要 技术特征。以计算机网络建成社会 化的信息共享支撑平台,利用造船 企业资源的战略优势,通过动态配 置 技 术 形 成 虚 拟 企 业 的 动 态 联 盟, 实现企业社会化资源的最佳配置 ; 通过智能化信息驱动的自动化过程, 为全球个性化的客户快速提供高质 量的产品。
Technology
船
刘子豪 赵 川 王 晶
作 为国家战略性装备制造业的 代表,我国船舶工业已形成 了较强国际竞争力的基础优势 ;数 字化造船技术将是大幅提升技术水 平和竞争优势、促进我国船舶工业 又好又快发展,实现第一造船大国 目标的战略突破口。因此,对于船 舶工业界而言,熟悉造船技术的内 涵、特征、体系构成以及国内外数 字化造船发展趋势,将对自身在这
实 现 优 化 配 置 和 物 流 的 有 效 计 划、 组织、控制和调整,实现船舶产品 全生命周期各环节、各过程的成本 和质量管理与控制,提高企业的管 理水平。
系统集成数字化,即利用计算 机和网络技术,数据库技术和信息 交换和集成技术,建立统一的基础 集成平台,实现系统的应用集成和 资 源 的 一 体 化 管 理, 为 产 品 开 发、 设计、建造和管理中各种活动间各 类信息的集成化应用和安全保障提 供支持。
船舶建造数字化,是在建立数 字化船舶产品模型基础上,按中间 产品组织专业化生产原则,应用模 块化建造技术、协同制造技术、虚 拟 建 造 和 装 配 技 术, 实 现 船 舶 壳、 舾、涂一体化制造,达到船舶产品 敏捷制造和精益建造。
船舶数字化协同制造技术通用要求
船舶数字化协同制造技术通用要求1.引言船舶制造是一个复杂而精细的过程,涉及多个环节和参与方。
为了实现更高效、更精确的船舶制造过程,数字化协同制造技术应运而生。
本文档旨在总结船舶数字化协同制造技术的通用要求,以指导相关研发和应用。
2.技术概述船舶数字化协同制造技术是指利用数字化技术和协同制造理念,对船舶制造过程进行全面的信息化和协同化管理。
它主要包括以下几个方面的要求:2.1设计过程协同船舶设计是整个制造过程的基础,需要各个设计环节之间进行高效的协同。
在船舶数字化协同制造中,设计团队需要实现设计数据的共享和实时更新,并进行协同审查和评估。
同时,设计数据应与其他环节所需数据进行无缝对接,确保整个制造过程的连贯性和准确性。
2.2材料供应链管理船舶制造离不开大量的材料供应。
数字化协同制造技术需要实现对材料供应链进行全面的管理,包括材料的采购、入库、出库和库存跟踪等环节。
通过信息化手段,可以实现材料供应链各个环节的实时协同,提高材料管理的效率和准确性。
2.3制造过程跟踪船舶制造过程需要进行全程跟踪和监控,以确保各个环节按照要求进行。
数字化协同制造技术可以实现对制造过程的实时跟踪和监控,监测制造进度和质量,及时发现和解决问题,提高制造效率和质量水平。
2.4质量管理与验收船舶制造的质量管理和验收是关键环节,对整个船舶的安全性和可靠性具有重要影响。
数字化协同制造技术需要提供全面的质量管理工具,包括质量检测、质量评估和质量追溯等功能。
同时,还需要实现与船级社和相关验船机构的信息对接,确保船舶的质量达到要求。
3.技术要求基于以上技术概述,船舶数字化协同制造技术的通用要求如下:3.1数据互联互通船舶制造过程涉及多个环节和多个参与方,各方之间的信息需求和数据交换非常关键。
因此,船舶数字化协同制造技术要求实现数据的互联互通,包括数据的标准化、格式的统一和接口的兼容等。
只有数据互联互通才能实现真正的协作和信息共享。
3.2数据安全和隐私保护船舶制造涉及大量的机密和敏感信息,如设计图纸、制造工艺和商业机密等。
船舶行业的数字化转型利用科技提升竞争力
船舶行业的数字化转型利用科技提升竞争力在当今大数据和科技发展的背景下,各行各业都在加速数字化转型的步伐。
而船舶行业作为国际贸易和物流的重要组成部分,数字化转型对其竞争力的提升具有重要意义。
本文将探讨船舶行业数字化转型的意义,并介绍一些科技应用,以及它们如何提升船舶行业的竞争力。
一、数字化转型的意义1.提高效率:数字化转型可以优化船舶运营流程,提高工作效率。
比如借助物联网技术,船舶可以实时监测和管理货物、船舶燃油消耗、航行路线等信息,从而实现货物跟踪、能源效率管理和航行安全等方面的优化,提高运输效率。
2.降低成本:数字化转型可以通过减少人力资源的浪费和提高设备利用率来降低成本。
自动化技术和机器学习算法可以提高船舶维护和修理的效率,降低航行故障的风险,减少船舶停运和维修时间,降低人工维护成本和运营成本。
3.优化决策:数字化转型可以收集和分析大量数据,帮助船舶企业做出更准确的决策。
通过数据分析和预测模型,船舶企业可以了解市场需求、预测货物供应链、优化航线选择等,从而在竞争中获得更大的优势。
二、科技应用在船舶行业的数字化转型中的应用1.物联网技术:物联网技术可以连接船舶上的各种传感器和设备,实现船舶数据的实时监测和管理。
船舶可以通过物联网技术进行智能货物跟踪、船舶状态监测等,提高运输效率和航行安全。
2.大数据分析:船舶行业涉及到大量的数据,包括货物流动、船舶燃油消耗、船舶维护等。
通过大数据分析技术,船舶企业可以挖掘数据的潜在价值,优化运输决策、预测市场需求、降低运营成本等。
3.人工智能技术:人工智能技术可以帮助船舶企业自动化处理船舶维护、货物跟踪等工作。
机器学习算法可以通过不断学习和优化,提高船舶燃油消耗的效率,减少能源浪费,降低运营成本。
4.云计算技术:云计算技术可以提供高性能的计算和存储能力,帮助船舶企业实现大数据处理和分析。
通过云计算技术,船舶企业可以方便地存储和共享数据,加速数据分析和决策过程。
数字化设计技术在船舶工程中的应用
数字化设计技术在船舶工程中的应用当今世界,人们越来越重视数字化技术的运用,因为它们能够快速、准确地产生高质量的产品。
在船舶工业中,数字化设计技术也变得越来越重要,因为它可以提高船舶的造船速度、质量和效率。
这篇文章将介绍数字化设计技术在船舶工程中的应用。
数字化设计技术包括三个主要领域:计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工程(CAE)。
这些技术可以协同工作,用于建立数字化的船舶模型,实现船舶的计划、设计和制造。
CAD技术被广泛用于设计船舶的外观和内部构造。
它可以创建三维模型,包括表面曲面、体积等,以及连杆、管道、电缆等内部构造的细节。
这些模型可用于评估坚固性、强度和稳定性,确保船舶的结构符合设计规范,并且不会出现安全问题。
此外,CAD技术可以与其他工具集成,如虚拟现实(VR)和增强现实(AR),实现设计过程的可视化和交互式操作。
CAM技术将数字化模型转换为实际的产品生产过程。
它可以协同机器人、数控加工设备等自动化设备工作,从而减少人工操作的时间和成本。
在船舶制造中,CAM技术可以用于编程机器人焊接船体的各部分、切割板材,以及钢板的车削等,直至完整的船舶建造。
CAE技术可以在数字化设计阶段中评估船舶结构的强度和性能,从而优化船舶的设计和制造。
它可以用于预测船舶在恶劣海况下的安全性能,并且根据先进的分析工具进行研究,以提高船舶的燃料效率和减少对环境的影响。
数字化设计技术还可以用于船舶维护。
实时监控和追踪船舶设备的性能可以用来发现问题并加以处理。
例如,数字化技术可以监控船舶发动机的工作状况,及时发现损坏并进行维修,从而防止在长途航海时船舶停止工作。
总之,数字化设计技术在船舶工程中的应用有很多益处。
它可以提高船舶的造船速度、质量和效率,同时减少人工操作的时间和成本,为船舶工业的发展提供了新的机会。
船舶数字化转型推动船舶行业向数字化转型的关键要素
船舶数字化转型推动船舶行业向数字化转型的关键要素船舶行业作为全球贸易的重要支撑,一直处于快速发展的状态。
然而,传统的船舶操作模式和管理方式已逐渐暴露出效率低下、信息不畅通等问题。
为了适应数字化时代的潮流,船舶行业迫切需要进行数字化转型。
本文将探讨船舶数字化转型的关键要素,旨在为该行业的数字化转型提供实用参考。
一、技术创新技术创新是推动船舶行业向数字化转型的关键要素之一。
在数字化转型过程中,新兴技术如物联网、大数据分析、人工智能等发挥着重要作用。
船舶公司可以利用物联网技术来实现对船舶设备和货物的实时监测和管理,提高船舶运营的安全性和效率。
大数据分析能够收集和分析船舶运行数据,为船舶公司提供精确的决策依据。
而人工智能则有望在船舶自主导航和无人机巡检等领域取得重大突破。
技术创新的应用可以将船舶行业推向更高的数字化水平,提高企业竞争力。
二、数据共享与合作数据共享与合作是船舶数字化转型的关键要素之二。
船舶行业涉及众多参与方,包括船舶公司、海关、港口管理机构等。
传统的信息孤岛现象导致信息流通不畅,影响到整个行业的运作效率。
数字化转型需要船舶行业各方能够实现数据的共享与合作。
通过建立统一的数据平台和标准,不同参与方可以实时共享信息,提高决策效率和运营的时效性。
此外,船舶公司之间的合作也是数字化转型的重要途径。
通过合作,船舶公司可以共同开发数字化技术,分享资源和经验,推动整个行业向数字化转型。
三、人才培养与流动人才培养与流动是推动船舶行业向数字化转型的关键要素之三。
数字化转型需要有专业的人才进行支撑和推动。
船舶行业需要培养一批具备数字化技术背景和管理能力的人才,为数字化转型提供有力的支持。
同时,船舶行业也需要鼓励人才的流动,吸引和留住高素质的人才。
通过引进优秀人才和开展人才培训计划,船舶行业可以推动数字化转型的步伐,提升行业整体的数字化水平。
四、法律法规与政策支持法律法规与政策支持是推动船舶行业向数字化转型的关键要素之四。
船舶数字化安全数字化转型对船舶安全的影响和挑战
船舶数字化安全数字化转型对船舶安全的影响和挑战船舶数字化安全:数字化转型对船舶安全的影响和挑战近年来,数字化技术的普及与发展,正在深刻影响着各个行业,航运业也不例外。
船舶数字化转型对船舶安全带来了全新的影响与挑战。
本文将探讨数字化转型对船舶安全的影响,并提出相应的挑战与应对之策。
一、数字化转型带来的船舶安全影响1. 数据获取与处理能力的提升随着传感器技术与物联网应用的广泛采用,船舶的数据获取能力得到了大幅提升。
通过对船舶各个方面的数据进行实时监测与分析,船舶运营方可以更精确地了解船舶状况,帮助预测与防范潜在的安全风险。
此外,数字化技术还能帮助实现船舶自动化操作,减少人为因素的干扰,提高船舶安全性能。
2. 船舶维护效率的提升数字化转型改变了传统的船舶维护方式。
通过监测船舶运行状态和设备健康状况,数字化系统可以实现精确的设备维护计划,及时检测故障并进行预警。
这种预防性维护模式可以降低船舶维修成本,同时提高船舶的可用性和安全性。
3. 安全管理系统的升级数字化转型促使船舶安全管理系统的升级与改进。
借助数字化技术,船舶运营方可以实现实时的监督与控制,提高船舶的安全性能。
例如,通过智能化视频监控系统和人工智能分析算法,可以实时监测船舶周围的安全环境,迅速识别、应对潜在的安全威胁。
二、数字化转型面临的挑战1. 数据隐私与安全问题在数字化转型中,大量的敏感数据需要被收集、处理和传输,而这也增加了数据泄露和网络攻击的风险。
船舶运营方需要加强数据的加密和安全措施,确保敏感信息不被非法获取,维护船舶的数据隐私与安全。
2. 技术培训与普及数字化转型需要船员具备相关的技术知识和技能,但目前航运业普遍存在技术培训不足的问题。
船舶运营方需要投入更多的时间和资源,提供培训计划和机会,提升船员的数字化技术素养,以应对数字化转型带来的挑战。
3. 系统集成和标准化在数字化转型过程中,船舶各个系统需要实现信息共享与协同工作,这要求各系统能够相互交互和集成。
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数字化造船技术发展现状及趋势2576 经过改革开放三十多年的发展,我国船舶工业取得了长足进步。
特别是新世纪以来,我国船舶工业更实现了跨越式发展,综合实力和国际地位稳步提升,造船完工量、新接订单量和手持订单量连续多年保持快速增长,造船三大指标已进入世界造船大国行列,已具备了向世界造船强国冲刺的基础和条件。
成为造船强国的重要标志之一,就是要实现数字化造船。
在中国造船行业向着这个目标前进的过程中,需要不断应用各种最新的技术,不断提高造船的效率和质量。
数字化造船是以造船过程的知识融合为基础,以数字化建模仿真与优化为特征,将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程,最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。
数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。
我们这里所述的数字化造船技术主要包括船舶设计数字化、船舶建造数字化、船舶管理数字化三个方面。
技术发展状况国外发展现状IT技术的发展和现代制造业的管理理念及技术方法深刻地改变着传统制造业。
各造船强国如美、日、韩、欧等均十分重视以先进的信息技术手段改造传统的造船设计和生产方式。
发达国家在设计技术方面普遍采用了三维设计建模;在信息的集成和共享方面采用了产品数据管理系统,实现了并行协同设计和生产;在制造方面,虚拟制造技术已应用于生产实践中,实现了制造前的生产过程数字化模拟;美国Intergraph公司的Intelliship系统将船舶设计规则融合在CAD(计算机辅助设计)系统中,初步实现了设计的智能化。
当今世界的造船强国日本,早在上世纪八十年代就十分重视造船信息化的自主开发与创新,各大造船集团如日立、三菱、三井、IHI、住友等均组织力量自行开发了造船信息集成系统,日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统实现了数字化造船。
韩国自上世纪九十年代开始大力推行造船信息化,并迅速崛起成为世界造船大国和强国。
韩国各大造船集团如现代、大宇、三星等广泛引进欧美的造船CAD系统,如TRIBON、Intelliship等,并结合自身企业的特点自行开发了造船CIMS(计算机集成制造系统)系统,取得了显著的成果,大大缩短了船舶设计建造周期。
美欧在先进制造技术和管理思想方面更先行一步,美国政府在军用船舶制造中推进了MARITECH计划。
该计划借助先进的IT理论和技术,以敏捷制造思想为指导,在军船制造中以虚拟企业、虚拟产品、虚拟制造的全新船舶建造方式,实现了快速、精准、灵活、低成本、高质量的舰船生产。
欧洲造船业界也推行了SEASPRITE项目,通过Virtual Ship–ROPAX 2000信息平台将12个国家的48个企业、公司、研究机构整合起来,形成虚拟企业联盟,从而大大缩短了研制周期、提高了产品质量。
国内发展现状随着造船技术的进步,造船工业的发展越来越依赖于先进信息技术的应用。
国内造船企业十分重视信息化改造工作,各骨干造船企业均引进或开发了一些面向特定应用的信息系统。
在造船CAD/CAM领域的应用较为成熟,各企业设计部门已普遍使用CAD/CAM系统进行详细设计和生产设计。
如使用引进的TRIBON、CADDS5等系统,或使用国内自主开发的SPD、SB3DS系统等。
部分企业使用通用CAD软件AUTOCAD等作为辅助设计工具;有些企业已开始应用PDM系统,如引进的Windchill系统,或国内自主开发的Star/PDM等进行产品数据管理和设计过程管理;有的企业引进了国外HANA造船CIMS系统,在二次开发的基础上开始了设计生产一体化的应用实施;有些企业在计划管理、生产管理、物流管理、财务成本管理等方面也自主开发了一些信息系统。
这些系统从技术层面解决了一些局部问题,取得了一定的效果。
如CAD系统的应用提高了设计工作的效率,加深了设计深度;PDM系统的应用规范了设计过程,有效管理了产品的图文信息数据;管理系统的应用提高了管理数据的采集、分析、统计的准确度和及时性。
但由于各系统间信息模型的不一致,系统平台的不一致,国外系统的数据结构不开放等诸多问题,使得系统间信息的交换困难、难以进行系统的适应性修改和二次开发,不能顺畅地实现船舶设计、制造、管理信息的一体化。
随着我国造船能力的迅速扩张,日本、韩国等国对我国的技术引进采用了更多的限制措施。
我国船企引进的系统缺乏基础数据,引进的管理软件,由于与国内的管理理念和方法不同,在直接使用时存在一系列的问题,需要进行较多的二次开发。
而国内造船技术研究院所和部分企业长期以来坚持造船行业信息化的自主研发,在船舶生产设计、产品数据管理、造船企业生产管理方面形成了一些产品,并被造船企业广泛应用。
有些产品已出口至国外造船企业。
与此同时,限于体制、机制等各方面的原因,国内造船企业大都各自进行企业信息化改造和信息系统开发,造船行业信息化研究力量分散,无法发挥整体作战效应。
在国家发展改革委的支持下,2008年,我国成立了以上海船舶工艺研究所为技术依托单位的数字化造船国家工程实验室。
经过两年多的建设,相继建立了四个技术平台,为造船软件的应用环境、造船流程、造船工艺、造船信息标准化研究等创造了条件。
该实验室本着“边建设、边运行、边见效”的原则,在研究开发、团队建设、人才培养、组织管理、产学研用、学术交流和工程服务等方面均取得了显著成效,已成为我国开展数字化造船共性技术研究、应用工具开发和工程支持的重要平台。
技术差距目前,我国造船工业在造船数字化方面,与日本、韩国、美欧造船业仍存在较大差距,主要体现在:智能化造船在制造过程中广泛采用智能化制造装备进行加工和装配,显著提高了生产效率。
切割机器人、装配焊接机器人逐步应用,船厂逐渐成为没有灰尘、没有危险和没有疲劳的真正现代化工厂。
迄今,世界上还没有哪一家船厂完全达到该阶段,但智能化造船必将成为未来的发展趋势。
基于数字化技术的网络化造船网络化制造是按照敏捷制造的思想,采用互联网技术,建立灵活有效、互惠互利的动态企业联盟,有效地实研究、设计、生产和销售各种资源的重组,利用计算机网络,集成和流通科研、设计、生产及其过程控制信息和经营、管理、服务等信息,从而提高企业对市场的快速响应能力和竞争能力。
它对传统制造业的生产和经营方式有重大影响。
基于数字化技术的绿色化造船发展绿色船舶是全球造船界的选择。
绿色造船技术不是单一的绿色制造技术,它涉及船舶设计、建造、配套、原材料、标准、管理等各个环节,是一项复杂的系统工程。
实施绿色造船的源头在绿色设计,实现的手段是绿色工艺技术与装备,实现的基础在于绿色管理,实现的关键在于数字化技术。
发展思路和重点中国的船舶工业正处于一个新的历史起点上,可以预见,未来相当长时间内,“两化融合”仍将是数字化造船科学发展与自主创新的主题。
因此要着力推进船舶产品开发、设计、制造与创新的信息化,深化信息技术在船舶工艺装备等产品上的渗透融合。
推广综合集成制造、敏捷制造、柔性制造、精密制造等先进制造技术,推进船舶工业发展。
以信息技术提高造船企业的生产能力和物流效率,推进企业管理信息化,提高船舶企业的业务管理能力和参与国际市场竞争的能力。
同时,利用信息化手段促进传统产业整合和产业集群的优化升级。
要在行业内筛选、树立“ 信息化示范企业”,将拥有自主产权的应用软件和先进做法,向全行业推广,以避免重复开发、重复投资,应大力推广信息化优秀成果,发挥其示范作用。
要进一步发挥行业协会、造船学会等行业组织的技术交流作用,增强国家工程实验室等行业平台的窗口效应,努力建设造船信息化的实施推广体系,逐步扭转产业发展对国外造船软件系统严重依赖的局面。
重点工作:(1)建立统一的数据交换标准统一数据交换标准是异构系统间信息交换的重要桥梁,该标准是与具体系统无关的统一标准数据格式,该标准的开发和运用是船舶行业或企业实现计算机集成制造系统(CIMS)的关键。
目前,最常用的标准数据格式有DXF/STEP/IGES等。
目前国外造船行业纷纷开展STEP相关标准的验证工作。
美国、欧盟、日本和韩国除了各自成立STEP船舶应用协议开发验证机构外,还建立了合作关系。
美国于1994年创立的工业信息基础机构合作组织一直致力于工业虚拟企业试验运行,该组织下属的造船部门已于2000年成立了造船工业虚拟企业的联络机构。
日本、韩国和欧盟船舶行业也在开展造船虚拟企业的策划工作。
(2)建立PLM系统产品生命周期管理(PLM)自20世纪末提出以来,已迅速成为制造业关注的焦点。
PLM结合电子商务技术与协同技术,将产品的开发流程与供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、企业资源计划(ERP)等系统进行集成,将孤岛式流程管理转变成集成的一体化管理。
PLM实现从概念设计、产品设计、产品生产、产品维护到信息管理的全面数字化,以及产品开发和业务流程的优化,从而全面提升企业生产效率,降低产品生命周期管理成本,最终提升企业的市场竞争力。
(3)数字化测量技术利用先进的激光检测技术及计算机技术,减少造船过程中样箱、样板的使用,节约木材,节约存放空间,提高加工效率、减轻工人劳动强度。
完善和提高全站仪等测量工具的功能模块和测量能力,针对船板加工过程,特别是水火弯板工艺过程,研究先进的船板成型测量方法,结合现场环境,重点突破船板成型精度大尺度激光测量技术、数模匹配与比对、检测结果多形式表达、成形工艺过程标识等关键技术,开发可现场在位使用的曲面成型数字化测量系统。
(4)建立智能化造船体系以船舶企业数据库和知识库为基础,通过智能化技术将造船企业经营运作整个过程集成,建立覆盖船舶生产经营全过程的综合决策系统,实现综合管理定量分析和决策,指导企业运行管理的柔性化和智能化,并将决策系统延伸到制造过程,以模块化和自动化为核心,将现代造船模式与智能化制造设备通过信息化技术充分融合,建立流程化生产作业模式,实现造船智能化。
(5)生产现场管理信息化应用推进物联网技术在造船生产现场管理方面的应用,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
通过物联网、GPS、GIS(地理信息系统)、无线网络、手持或车载终端、无线监控、看板设备、仿真控制等信息技术和设备的应用,进一步深化造船企业现场管理信息化应用,支持现场物流管理、进度管理、作业管理、关键设备管理、动能源管理、看板管理、5S管理、安全管理、质量管理等多个方面的信息化管理。
(6)普及虚拟现实技术虚拟现实技术在船舶建造中的应用将越来越广泛,从行业的角度包括对商品化虚拟仿真软件进行消化、吸收和二次开发,扩大虚拟仿真在船舶制造过程的应用。
虚拟现实技术具有沉浸感、交互性、构想性、自主性、多感知性等特点。
从技术的角度而言,硬件应该是向图形工作站集群系统发展,软件是向集成化、平台化方向发展。
从技术创新的角度,虚拟仿真应用系统应该向国产化的方向发展。