基于模块化生产的上海核电装备制造网络状产业链整合_吴海荣
核燃料组件制造关键技术与成套装备_概述及解释说明
核燃料组件制造关键技术与成套装备概述及解释说明1. 引言1.1 概述核燃料组件制造是核能领域的关键环节，涉及到核电站安全运行和可持续发展。
核燃料组件作为核反应堆的重要部分，承载着控制和释放核能的任务。
因此，对于核燃料组件的制造关键技术和成套装备的研发与应用具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍核燃料组件制造关键技术，包括制造流程、材料选择与处理以及质量控制与检测方法。
其次，我们将探讨成套装备在核燃料组件制造中的应用与发展，包括设备概述、技术创新与进展以及自动化程度提升与未来趋势。
然后，我们会深入解释说明核燃料组件制造的重要性及挑战，并从能源领域的关键地位、外界环境对制造过程的影响以及技术瓶颈与突破点三个方面进行分析。
最后，我们将总结主要观点，并对未来核燃料组件制造的发展做出展望。
1.3 目的本文旨在全面概述核燃料组件制造关键技术与成套装备的现状和发展趋势，深入探讨其重要性及挑战，并为核能领域从业人员、研究人员和政策制定者提供参考和借鉴。
通过本文的阐述，读者可以全面了解核燃料组件制造相关知识，并对未来发展方向做出准确判断。
2. 核燃料组件制造关键技术：2.1 制造流程：核燃料组件制造的主要流程包括材料选择与处理、结构设计与加工、装配和测试等环节。
首先，根据具体应用需求和安全标准，选择适合的材料作为核燃料组件的基础材料，如铀、钚等。
然后进行材料处理，包括提纯、合金化和成型等工艺，以确保材料达到所需的物理、化学性能。
接下来，在结构设计阶段，需要考虑到核燃料组件在实际运行中所承受的高温、辐射和压力等因素，并进行相应的加工工艺设计，如焊接、锻造和复合等技术。
最后，将经过加工处理的各个部分进行装配，并进行必要的测试和验证，确保核燃料组件符合规定的性能参数。
2.2 材料选择与处理：核燃料组件制造中材料选择与处理是非常重要且复杂的过程。
首先需要选择适合核反应堆使用环境下能够具备良好物理特性并耐受高温高压辐射条件的重金属元素作为基础材料。
华中科技大学金海实验室科研项目汇总
华中科技大学金海实验室科研项目汇总1. 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目，云安全的基础理论与方法研究（2014CB340600），2014.1-2018.82. 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目，计算系统虚拟化基础理论与方法研究（No.2007CB310900），2007.7-2011.123. 国家重点基础研究发展计划（973计划）项目，基于语义网格的语义关联存贮模型及管理和通信平台（No.2003CB317003），2004.1-2009.84. 国家重点基础研究发展计划（973计划）子项目，无线传感网络的自主组网模型方法研究（No.2006CB303002），2006.8-2010.125. 973青年科学家项目，软件定义的云数据中心网络基础理论与关键技术，2014.1-2018.126. 国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”，新型移动业务控制网络的架构及关键技术（No.2010ZX03004-001-03），2010.1-2012.127. 国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”子项目，宽带移动业务关键技术开放式研究（No.2009ZX03004-004-04），2009.1-2010.128. 国家科技支撑计划项目，翻译业务云计算基础架构和海量数据处理系统研发（No. 2012BAH14F02），2012.1-2014.129. “十一五”国家科技支撑计划重点项目，虚拟实验教学环境关键技术研究与应用示范（No.2008BAH29B00），2009.1-2011.1210. 教育部“十五”211工程公共服务体系建设项目，中国教育科研网格（ChinaGrid），2003.1-2005.1211. 教育部211工程公共服务体系建设项目，中国教育科研网格（ChinaGrid）二期建设，2012.1-2013.512. 教育部创新团队“长江学者和创新团队发展计划”，中国教育科研网格计划典型应用示范，2006-200813. 教育部“985工程”二期建设项目，基于网格的高性能计算与复杂系统仿真科技创新平台，2004.1-2007.1214. 国家自然科学基金国际（地区）合作交流项目，NSFC-RGG联合资助项目，因特网上基于对等网络的大规模实时视频系统：理论和实践（No.60731160630），2008.1-2010.1215. 国家杰出青年科学基金项目，基于数据网格的高性能存储环境及其关键技术的研究（No.60125208），2002.1-2005.1216. 全国百篇优秀博士学位论文专项基金，大规模社交网络内容搜索系统研究（No.201345），2013.1-2016.1217. 国家自然科学基金重大研究计划子项目，网络计算应用支撑中间件/网络计算安全支撑环境（网络计算环境综合试验平台No.90412010），2004.1-2007.1218. 国家自然科学基金重点项目，云计算环境下面向复杂工程应用的资源管理调度方法研究（No.61232008），2013.01-2017.1219. 国家自然科学基金重点项目，大型数据中心的低能耗可扩展理论与关键技术（No.61133006），2012.01-2016.1220. 国家自然科学基金重点项目，适应云计算环境的视频编码、传输与智能处理（No.61133008）,2012.01-2016.1221. 国家自然科学基金重点项目，对等计算及广域网虚拟平台（No.60433040），2005.1-2007.1222. 国家自然科学基金面上项目，结构化可搜索公钥加密及其应用研究（No.61472156），2015.01-2018.1223. 国家自然科学基金面上项目，基于时空上下文数据的关联关系挖掘与推理技术研究（No.61472149），2015.01-2018.1224. 国家自然科学基金项目面上项目，虚拟化环境下面向新型存储系统的I/O资源调度方法（No.61472151），2015.1-2018.1225. 国家自然科学基金面上项目，面向隐私保护的大数据查询处理方法研究（No.61472148）, 2015.01-2018.1226. 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目，分布式计算与系统（No.61422202）， 2015.01-2017.12.27. 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目，并行与分布式计算（No. 61322210），2014.1-2016.1228. 国家自然科学基金资助项目，科学大数据处理优化理论与关键技术研究（No. 61370104），2014.1-2017.1229. 国家自然科学基金资助项目，云计算环境中租户数据的计算安全保障机制研究（No. 61370106），2014.1-2017.1230. 国家自然科学基金资助项目，面向云计算性能保证的多租户数据中心网络带宽分配与最优性价比计价体系研究（No. 61370232），2014.1-2017.1231. 国家自然科学基金资助项目，社交网络搜索系统中基于交互局部性的通信代价优化策略研究（No. 61370233），2014.1-2017.1232. 国家自然科学基金资助项目，基于语义计算的海量Deep Web知识探索机制研究（No. 61272411），2013.1-2016.1233. 国家自然科学基金资助项目，新型系统结构下数据密集型计算的运行时优化机制研究（No. 61272408），2013.1-2016.1234. 国家自然科学基金资助项目，保护监控视频隐私的漂移失真免疫算法研究（No. 61202302），2013.1-2015.1235.国家自然科学基金资助项目，基于容错代价的云计算可生存性理论与关键技术研究，（No. 61272072），2013.1-2016.1236. 国家自然科学基金资助项目，抗量子密码分析的基于身份加密研究（No. 61100222），2012.1-2014.1237. 国家自然科学基金资助项目，NoC众核系统中基于可靠性的节能实时调度算法及策略研究（No. 61173045），2012.1-2015.1238. 国家自然科学基金资助项目，面向计算密集型的海量数据查询处理关键技术研究（No. 61100060），2012.1-2014.1239. 国家自然科学基金资助项目，基于虚拟化技术的数据中心多维资源整合和全局能效优化研究（No. 61103176），2012.1-2014.1240. 国家自然科学基金资助项目，网络视频定向广告关键技术研究（No. 61003006），2011.1-2013.1241. 国家自然科学基金资助项目，虚拟计算环境下磁盘资源管理机制的研究（No. 61003007），2011.1-2013.1242. 国家自然科学基金资助项目，基于事务内存的云计算编程模型研究（No. 61073024），2011.1-2013.1243. 国家自然科学基金资助项目，移动容迟网络的路由与拥塞控制方法研究（No. 61003220），2011.1-2013.1244. 国家自然科学基金资助项目，大规模标注RDF数据管理的关键技术研究（No. 61073096），2011.1-2013.1245. 国家自然科学基金资助项目，基于虚拟计算环境生命周期的服务器资源调度方法研究（No.61073024），2011.1-2013.1246. 国家自然科学基金资助项目，虚拟机计算资源调度中关键技术的研究（No.60903022），2010.1-2012.1247. 国家自然科学基金资助项目，逻辑虚拟域中软件执行的可信确保机制研究（No.60973038），2010.1-2012.1248. 国家自然科学基金资助项目，云计算数据中心高可用理论与方法研究（No.60973037），2010.1-2012.1249. 国家自然科学基金资助项目，基于合成基准测试程序的多核处理器模拟技术研究（No.60973036），2010.1-2012.1250. 国家自然科学基金资助项目，云计算环境中高效可靠虚拟化桌面的关键机制研究（No.60973133），2010.1-2012.1251. 国家自然科学基金资助项目，面向普适环境的流媒体柔性机理与调度策略研究（No.60903173），2010.1-2012.1252. 国家自然科学基金资助项目，基于网格的多源异构数据访问与集成方法研究（No.60803006），2009.1-2011.1253. 国家自然科学基金资助项目，面向虚拟计算环境的入侵容忍机制研究（No.60803114），2009.1-2011.1254. 国家自然科学基金资助项目，对等网络弹性拓扑的基础理论研究（No.60703050），2008.1-2010.1255. 国家自然科学基金资助项目，网格可信赖性评测理论的研究（No.60603058），2007.1-2009.1256. 国家自然科学基金资助项目，基于图论分析自然图像解析方法研究（No.60603024），2007.1-2009.1257. 国家自然科学基金资助项目，基于数据活性的数据网格管理调度策略研究（No.60673174），2007.1-2009.1258. 国家自然科学基金资助项目，面向网格虚拟组织的可信安全机制研究（No.60603065），2007.1-2007.1259. 国家自然科学基金资助项目，对等流媒体覆盖网络的协作式优化机制研究（No.60642010），2007.1-2007.1260. 国家自然科学基金资助项目，虚拟组织中资源共享的安全代价分析理论的研究（No.60503040），2006.1-2008.1261. 国家自然科学基金资助项目，虚拟流媒体存储系统理论和实现技术研究（No.60403024），2005.1-2005.1262. 国家自然科学基金资助项目，基于信息服务网格的无形计算理论及模型（No.60273076），2003.1-2005.1263. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，云端和终端资源自适应协同与调度平台，2015.1-2017.1264. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，内存计算系统软件研究与开发，2015.1-2017.1265. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，高性能计算环境应用服务优化关键技术研究，2014.1-2016.666. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，云平台一体化监控系统研究(No.2013AA01A213)，2013.01-2015.1267. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，亿级并发云服务器系统（No.2013AA01A208），2013.01-2015.1268. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目（主题项目课题），面向多核/众核系统的运行时支持技术与系统(No.2012AA010905)，2012.01-2015.1269. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，真实感动漫渲染系统研究与应用(No.2012AA01A306)，2012.01-2015.1270. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目，“云制造服务平台关键技术”，课题“面向航天复杂产品的集团企业云制造服务平台开发、系统构建及应用”（No. 2011AA040502），2011.1-2012.871. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目子课题，基于网格的数字化医疗决策支持系统（No.2006AA02Z347），2007.1-2008.1272. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目，面向医学图像处理的武汉高性能网格结点建设（No.2006AA01A115），2006.12-2010.1273. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目，中国教育科研网格计划典型应用示范（No.2004AA104280），2004.1-2006.1274. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目，集群服务器功能软件（No.2002AA1Z2102），2002.9-2004.1275. 国家高技术研究发展计划（863计划）项目，存储虚拟化及其文件系统的研究（No.2001AA111011），2001.10-2003.1276. 中国下一代互联网示范工程CNGI 2005年研究开发、产业化及应用试验项目，基于IPv6的大规模高性能网格应用（GI-04-15-7A），2005.9-2006.1277. 中国下一代互联网示范工程CNGI 2005年研究开发、产业化及应用试验项目，基于IPv6的P2P弹性重叠网络智能节点的研制（GI-04-12-1D），2005.9-2006.1078. 中国下一代互联网示范工程CNGI 2005年研究开发、产业化及应用试验项目，基于IPv6的P2P内容存取应用系统研制（GI-04-12-2A），2005.9-2006.1079. CNGI2008年下一代互联网业务试商用及设备产业化专项，中国教育科研网格IPv6升级（教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目），2009.1-2010.1280. 2009“新一代宽带无线移动通信网”科技重大专项子项目，全IP宽带移动网络架构及关键技术研究(No.2009ZX03004-002)，2009.1-2010.1281. 高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目，网络环境下的科技文献共享服务支撑平台（No.705034），2006.1-2007.1282. 霍英东高等院校青年教师基金项目，存储局域网虚拟化系统结构的研究，2001.7-2004.783. 教育部高等学校本科教学质量与教学改革工程专项，国家精品课程地区资源分中心建设及相关软件系统研发（NO. JPKC-2）（“国家精品课程集成项目”子项目），2007-201084. 教育部创新团队项目，云计算与分布式处理，2014.6 -2016.785. 教育部新世纪优秀人才计划项目，虚拟化用户桌面环境的基础理论与关键技术研究（No.NCET-08-0218），2009.1-2011.1286. 教育部新世纪优秀人才计划项目，面向数据时间特性的网格数据管理机制研究（No.NCET-07-0334），2008.1-2010.1287. 教育部-中国移动科研基金（2013）研发项目，基于网络侧数据的用户特征提取与新业务受众预测研究（No. MCM20130382），2014.1 -2015.1288. 教育部-中国移动科研基金（2012）研发项目，面向视频转码的高性能云计算节点的研究与实现（No. MCM20122041），2013.1 -2014.1289. 教育部－英特尔信息技术专项科研基金，云计算环境下海量教育资源管理技术研究（No. MOE-INTEL-2012-01），2012.7-2014.690. 教育部－英特尔信息技术专项科研基金，云计算环境中大规模虚拟化桌面的关键机制研究（No.MOE-INTEL-10-05），2010.4-2012.491. 教育部－英特尔信息技术专项科研基金，面向云计算的数据并行处理系统研究（No.MOE-INTEL-09-03），2009.4-2011.492. 教育部－英特尔信息技术专项科研基金，基于虚拟计算技术的多核系统计算资源管理(No.MOE-INTEL-08-06)，2008.2-2010.493. 湖北省自然科学基金杰出青年基金项目，云终端的基础理论与关键技术，（No. 2012FFA007 ）2013.1-2014.1294. 湖北省杰出青年基金项目，面向云计算的虚拟化数据中心资源管理策略研究（No. 2011CDA086），2012.1-2013.1295. 湖北省自然科学基金创新团队，新型网络存储系统及存储机理的研究，（No.2005ABC005），2005-200696. 湖北省新世纪高层次人才工程择优资助项目，信息服务网格支撑平台关键技术的研究，2004-200597. 新世纪百千万人才工程国家级人选科研项目，基于动态联合体的网络协同安全控制机制的研究，2005.198. 国家国际科技合作专项项目，移动网络环境下云端融合的关键技术合作研究，2015.01-2017.1299. 欧盟项目，Desktop Grids for International Scientific Collaboration，2010.6-2012.5100. 欧盟项目，MONICA-Mobile Cloud Computing: Networks, Services and Architecture，2012.1-2014.12。
广深充分释放“双城”联动效应打造世界级创新平台研究
第一产业占比(%) 第二产业占比(%) 第三产业占比(%) 规模以上工业总产值（亿元）
传统的城市单位在福特主义增长模式 和凯恩斯主义福利体制下往往仅发挥着国 家制度及政策实践的代理性中继单位的作 用，但在新自由主义全球化的浪潮下，城市 越来越多地被卷入全球化市场与资源链之 中，以单个城市作为基本单位的发展路径 日益消弭，区域创新网络日益成为诸多邻 近区域“互惠共生，合作共赢”的必然选 择。2019年2月，国家发改委印发《关于培 育发展现代化都市圈的指导意见》，将建 设现代化都市圈视为推进新型城镇化的重 要手段。不同于单个城市或者是传统经济 圈，都市圈不仅强调产业和经济上的合作， 亦包括基础设施、社会治理、民生问题等 各个方面的一体化，这与区域创新网络的 观点不谋而合（解学梅，2013；张学良、林 永然，2018）。因此，在推动粤港澳大湾区 及“一带一路”建设的背景下，推动广深联 动必须跳出城市自身优劣势的“孤立个体 视角”，而应采取协同化、互补化、一体 化的“整体网络视角”，统筹区域一体化建 设，以都市圈思维规划“双城”联动合作模 式。广深“双城”联动并非仅仅止步于搭建 几个政策互动平台、推动几项合作共建项 目、修建几条互联互通道路，而是着眼并
关键词：广深“双城”联动 世界级创新平台 大湾区都市圈 区域一体化 【中图分类号】F127 doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2021.03.006
一、引言
2 0 1 9 年 2 月 ，中 共 中 央 、 国 务 院 公 布 《粤港澳大湾区发展规划纲要》，将广州、 深圳、香港和澳门列为四大中心城市，希 望四座城市作为区域发展的核心引擎，继续 发挥比较优势做优做强，增强对周边区域 发展的辐射带动作用。广州和深圳两地中 心城区相距不过100千米，是广东省内科技
我国核电行业在世界上率先掌握AP1000五大关键技术
顶 层 设计 ，明确 了全 国各 地建 设 方 案 ；合
理 划 分 了 区域 ，协 调 了 入 网资 源 利 益 关
电 产 业技 术水 平 的 整 体 跨越 ，为 实 现 我 国 第 三 代核 电ＡＰ ００ 自主 化 、批 量化 建 设 １０ 的
打 下 了坚实 的基 础 。
系 ；制定 推广 了标 准规 范 ，促 进 了资源 整
２ ０ 年 安 排 的 关键 里 程 碑 节 点 目标 实 际完 ０９ 成 １ ５ ，由于 外 方 设 计 延误 和 材 料 替 换等 ５＂ －
原 因推 迟 的 三 门 核 电站 １ 机 组ＣＡ １ 号 ０ 模块 就位 和ｃＶ 号 环 就 位 、海 阳核 电站 １ 一 号机 组Ｃ ０ Ａ２ 模块 和ＣＶ 封头 就 位 等４ 底 个关 键里
标 完 成 情 况 、经 费执 行 情 况进 行 了详 细 检
查 。专 家组 一 致认 为 项 目组 完 成 了合 同 要 求的 各项 任 务 ，达 到 了考 核 指标 ，宣 布项
目通过 验 收 。
我 国核 电行业在 世界上 率先掌 握Ａ ０ 五大关键技术 Ｐ ０ １ ０
国 家核 电技 术 公 司党 组 书记 、董 事长 王炳 华 １ ２ 日透 露 ，我 国在 世界 上率 先掌 月 ６ 握 了第 三 代核 电ＡＰ ０ ０ 核 岛筏 基大 体 积 １０ 的
会 效 益 、考 核 指标 完成 情 况 以 及未 来 工作 设想 。 长三 角 大型 科 学仪 器 区 域协 作 共 用
网 、总装 备 部 第二 十九 基 地 代表 部 分 子项 目对 大 型科 学仪 器 跨 区域 共 享 、大 型试 验 装 置 军 民共 建 共享 等 的建 设 情 况 、运行 服 务 及取 得 的成果 进行 了介 绍 。
面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用
!第!"卷第#期$%$&年&$月造船技术'()*+,(-./0+,1)23!"4)3#56*3!$%$&作者简介 谢静远 &""!男 助理工程师 研究方向为智能制造装备硬件与集成文章编号 &%%%<9=8="$%$&#%#<%%8$<%75>?$&%3&$$$7%@3/00-3&%%%<9=8=3$%$&3%#3$%$&%#&7面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用谢静远 邢宏岩 周文鑫 张!然 郭海平"上海船舶工艺研究所!上海$%%%9$#!!摘!要 整理焊接机器人软硬件的发展情况#通过与传统制造过程的生产效率对比!论述门式机器人焊接系统在船舶小组立中的应用优势!梳理该系统的应用难题!并提出该系统的发展方向!为船舶制造在精益生产"智能制造"数字化*自动化*集成化方面补齐短板#关键词 船舶制造&小组立&门式机器人焊接系统&离线编程&智能制造中图分类号 E #8&3=&文献标志码 D=++#/'2%/,-,0Z 2-%&:),>,%Q (#3/-M $:*%(<N ,A 2&3*$1/+$">E =**(<>#:n ?R./-S K ,(-H n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B!硬件发展情况经过半个多世纪的发展!工业机器人在物料搬运*非接触式加工*零部件装配及自动化检测等生产过程中均有不同深度*广度的应用'非接触式加工中的焊接机器人是在工业机器人中应用较广的主流品类!约半数以上的全球在役工业机器人应用于焊接加工流程'&"7"年!工业机器人尤尼梅特"E4?c D U R#问世'&"#&年!美国通用汽车公司安装该工业机器人!标志机器人在工业领域正式投入应用'$%世纪=%年代!美国军方将工业机器人应用于军舰建造!工业机器人逐渐走入航运及船舶制造业'$%世纪"%年代!日本大型造船企业开始采用机器人进行焊接作业'&""7年!韩国造船企业改造生产线!焊接机器人逐步应用于造船工业!在较大程度上促进韩国造船业崛起(9)'进入$&世纪以来!北欧各国企业的焊接机器人生产和应用逐步成熟!奥地利*芬兰等国的焊接机器人系统广泛应用于丹麦*德国*新加坡等国的大型造船企业'日韩等国造船企业正逐步完成小组立焊接生产线的机器人化!工人投入逐渐减少!生产效率明显提高'我国造船企业对工业机器人的应用起步较晚!近年来焊接机器人陆续投入使用'$%&!年&月!沪东中华造船"集团#有限公司立项小组立智能生产线!$%&#年7月建成投产&$%&7年9月!中船黄埔文冲船舶有限公司立项吊环智能焊接单元! $%&8年&%月建成投产&$%&83$%&=年!上海外高桥造船有限公司*广船国际有限公司等纷纷立项相关项目!目前已基本完成投产'焊接机器人生产应用成效良好!人均效率均大幅提升!每套系统每年可节约人工及耗材成本数十万至百万余元'B C D!软件发展情况工业机器人作业编程软件的发展大致可分9个阶段$通过示教进行作业再现阶段"示教再现#!通过离线编程进行作业下发阶段"离线编程#!自主识别编程阶段"自主编程#(!)'"&#示教再现通过人工或示教盒引导机器人末端的夹持器*焊枪等功能执行器具依照固定的路径及输出参数完成预设的动作!该过程称为示教'由用户示教过程编制的程序可被机器人记忆并不断再现!指导机器人完成重复性较高的工作'在工业机器人发展初期!投入生产的机器人多通过人工示教进行编程' $%世纪末!使用示教盒示教的方式逐渐兴起'目前!通过示教作业进行编程的机器人仍占据工业生产领域的主流地位!在汽车*消费级数码产品等领域的生产装配得到大规模的应用(7)'我国在-七五.和-八五.期间研制*生产的工业机器人多属于示教再现型机器人'"$#离线编程针对焊缝复杂*小批量*柔性化生产的工件!示教再现型机器人应用效率较低'在车体焊接过程中!焊接机器人针对单个工件的示教作业需要数月时间!而施焊过程仅需要十余小时(#)'对于大批量*重复度高的车体焊接作业!单次示教可应用于数年生产!效率并非不可接受!但面对小组立等结构变化程度高*单次生产部件少的工件!示教再现型机器人则显得效率过低'另一方面!示教再现精度不高!且工人需要长期在焊件周围作业!安全性*舒适性较传统的人工焊接未得到完全改善'因此!施焊与编程同步进行*几乎不存在停机等待时间的离线编程逐渐成为造船企业采用的主流编程方式'在离线编程模式中!操作人员读取目标焊件三维模型!在相应的软件环境下通过离线编程软件远程编辑*修改机器人运行轨迹!软件编译模型和指令生成机器人作业代码!控制机器人依设定轨迹运行'部分软件设置仿真模块!通过工件模型*生产设备模型及厂房设施模型针对机器人的运行轨迹进行仿真模拟!在焊接作业下发前确认焊接路径的合理性!可避免造成设备及焊件损坏'典型离线编程的关键步骤如图&所示'与传统的示教编程相比!离线编程为远程操作!操作人员无须现场作业!在一定程度上提高安全性及舒适性'作业程序在目标焊件运送至产线前完成编制!编程工作不占用焊接机器人工作时间!在上一焊件施焊完毕前完成下一焊件程序的编制!大幅提高小批量*柔性生产流程中的作业效率'离线编程更便于实现复杂的焊接路径!但离线编程准确性在较大程度上依赖输入资料与现场的匹配程度!如工件三维模型与前道工序实际输入焊件间的加工及装配差距*机器人的安装精度等'尽管机器人重复定位精度较高!但在实际生产过程中受制于上述方面的误差!其绝对定位精度难以通过离线编程方式满足'尽管不占用机器人工作时间!但对于+98+!谢静远 等 !面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用注$V D5为计算机辅助设计"V)Z X,P6O D/T6T560/S-#&U V e为传输控制协议"U O(-0Z/00/)-V)-P O)2e O)P)*)2#&?%>为输入%输出"-X,P%>,P X,P#图B!典型离线编程的关键步骤较为复杂的焊件而言!离线编程中的焊缝路径建立*轨迹和工艺规划仍较为繁琐!即使离线编程软件已逐步集成碰撞仿真检测*布局规划及耗时计算等功能!目前仍无任何一款离线编程软件可提供真正意义上的完整焊接轨迹及工艺规划!这意味着离线编程工作仍在较大程度上依赖编程人员及使用者的经验'"9#自主编程随着各种测量*传感技术日益成熟!人工智能*图像识别等新技术不断涌现!关于机器人自主编程技术的思考逐年增加(8)'人们希望通过视觉*超声等传感器及工业相机获取现场目标焊件及周围环境信息!可自动识别工件外形尺寸*类型!通过图像处理算法提取工件数模!并通过特征点自动识别目标焊缝位置*自动规划机器人焊接路径*自动生成工艺特征等参数!最终自动生成带机器人运动位姿的焊接作业程序'程序无须依赖使用者的经验!而是通过读取焊接工艺专家数据库匹配对应工艺需求!进而通过需求及参数匹配对应焊接工艺!并根据工艺信息自适应生成机器人焊接程序!下发至机器人执行'该方式不仅无须停机操作!且无须操作人员干预!适合在自动化程度需求较高的工业环境下针对复杂焊件进行真正的无人化和自动化生产(=)'!门式机器人焊接系统在船舶小组立中的应用D C B!小组立焊接小组立是船舶制造的一种生产管理模式!是船体分段装配的一个生产阶段!是现代造船业为加快造船速度*提高造船品质*形成规模生产而采用的生产管理方法'在船舶制造过程中!小组立工件是较为基本和常见的零部件!具有结构简单*数量庞大等特点'平面分段小组立典型结构如图$所示'图D!平面分段小组立典型结构小组立工件由一系列成型拼板焊接而成!在制造过程中需要大量的焊接作业!占整体焊接作业量的&7h以上'在传统的人工焊接生产方式中!切割完毕的小组立结构板和筋板输送至组立部!在焊接定盘上铺展'工人将结构板及筋板一一对应!在板材上划线!通过点焊将匹配的筋板和结构板进行初步固定'焊工对固定的小组立集中进行焊接!并依据焊工个人的经验进行修补或后处理!焊接完毕送往背烧及打磨工位'在该过程中焊工不接触小组立生产图纸!生产效率在较大程度上取决于工位铺开生产的面积及投入的熟练焊工数量'近年来!熟练焊工逐渐流失!恶劣的生产环境使焊工的培养速度难以为继!用工成本逐年上升'该方式的成品生产质量过于依赖焊工的个人经验及技能!产品质量不稳定!生产效率远不能满足现代造船企业的要求(")'液化天然气"A/i,6M/6T4(P,O(2G(0!A4G#船*液化石油气"A/i,6M/6Te6P O)26,ZG(0!A e G#船及豪华邮船等高附加值*高技术船舶对焊接质量的严苛要求非传统的人工焊接方式可满足'因此!作为在船舶生产过程中较为基础*数量较为庞大的+!8+造船技术!!第!"卷第#期!结构件!造船企业迫切需求一种更稳定*高效*高质量的生产方式'D C D !门式机器人焊接系统焊接机器人在欧洲和日韩等地的造船企业中已逐渐得到广泛而成熟的应用!但在我国的造船企业中焊接机器人的应用仍处于较为初级*亟待普及的阶段'近年来!参照欧洲I R ?B *;I D 4R 45>4;等机器人集成公司的产品!结合小组立的结构特点及焊接需求!我国研发诸多门式机器人焊接系统!其典型结构如图9所示'图F !门式机器人焊接系统典型结构整套系统由辊道*门架*焊接机器人及若干焊接配件组成'点固过后的小组立工件放置辊道上表面!由架设在辊道两侧地面或悬空轨道上的门架带动悬挂于门架下方的焊接机器人对小组立目标焊缝进行焊接'由于小组立焊件形式多样*每种形式数量较少!软件层面采用离线编程技术'近年来!激光测量及机器视觉技术逐渐应用于小组立焊接机器人系统!为焊缝精确定位提供重要贡献'在传统的焊接过程中!手工焊的速度约%39Z %Z /-!大幅低于焊接机器人&3#Z %Z /-的常规速度(&%)'在焊接过程中!机器人运行轨迹由软件及安装精度控制!稳定性和精密度优于人工焊接'得益于工艺参数调整!焊接机器人施焊完毕的焊缝较手工而言更加美观!可在一定程度上减少后续清渣及打磨工作的耗时'!门式机器人焊接系统的应用难题F C B !配套硬件的成本离线编程模式使操作人员可离开车间较为恶劣的生产环境!远程操作机器人进行施焊!但施焊精度在较大程度上依赖机器人配套硬件的加工及安装精度'配套硬件主要分为$个部分$作为机器人外部轴的门架和在车间内与门架配合的地轨'国内配套门架的生产普遍采用起重机行业生产标准!加工精度及运行过程中的挠度均为千分之一'小组立生产设备门跨距普遍约&%3%Z !这意味着装配完毕的门架误差可能超过&%3%Z Z '若无特殊要求!地轨生产及安装误差普遍会达73%!&%3%Z Z '这些累积误差大幅超过机器人焊接的容许范围'而提高加工及装配精度*减小挠度将导致设计及制造成本的大幅增加'考虑在长期使用导致变形后的可维修性!双梁式门架显著优于单梁式门架!但双梁式门架设计会大幅提高加工成本'高昂成本导致的高售价可能使造船企业在小组立焊接自动化改造过程中望而却步'F C D !模型与现场工件的匹配度离线编程过程不仅对配套硬件的模型与实际生产加工完毕的设备匹配程度要求较高!而且对现场工件的判断完全依赖输入模型!对模型与现场工件的匹配度要求更高'在部分造船企业采用的设计流程中!三维模型通常不包含全部的加工细节!而三维图纸对工件部分细节的缺失很可能导致机器人判断失误'切板*画线*点固等前道工序造成的随机误差逐步累积!可能导致运抵焊接工位的工件与原始模型的偏差超出离线编程的容许范围'F C F !焊接过程的实时调整在人工焊接过程中!经验丰富的焊工可根据熔池形成等工件现状!实时调整焊接方案或参数'对于批量施焊的机器人而言!随机误差造成的影响只能通过扩大焊接容错率加以规避!而常规离线编程方案容错率往往较低'F CG !焊接过程的实时调整与人工焊接和示教焊接相比!现有的离线编程在必需劳动时长方面的提升仍较为有限'尽管不再大量需要熟练焊工!但焊接轨迹及工艺规划仍重度依赖离线编程人员及操作人员根据现有模型针对各焊缝逐条进行编辑!编程过程虽无须停机进行等待!但焊缝规划工作仍需要在施焊前花费熟练工大量的工作时间'!门式机器人焊接系统的发展方向基于门式机器人焊接系统的应用难题!促进我国船舶小组立焊接的自动化*数字化*流水线化普及过程!需要编程方式由第二代的离线编程向第三代的自主编程逐步迈进'自主编程通过多传感器的信息融合!无须模型输入!可根据点云识别自动完成工件建模*焊缝识别及规划!确保焊接方案符合+78+!谢静远 等 !面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用现场工件的实际情况'根据传感器闭环控制及熔池质量的图像识别!在施焊过程中确保对焊缝的精确跟踪!以确保对焊接质量的精准把控'因此!自主编程方式可在一定程度上降低对硬件加工*装配精度及现场焊件与图纸匹配度的要求'自主编程技术的发展虽暂时无法完全满足投产需要!但可通过在基于离线编程的门式机器人焊接系统内集成满足上述功能的传感器!以降低模型与现场工件的匹配度要求!提升机器人焊接容错率及焊缝质量'!结!语日韩等国造船企业在造船关键作业环节已全面实现数字化!正向智能化方向发展!而目前我国只是在某些作业环节的单机方面达到数字化!大多作业环节仍靠手工作业'我国应以智能制造为主攻方向!并将海洋工程装备与高技术船舶作为十大重点领域之一'随着机器人焊接技术的快速发展!该技术在船舶制造领域的应用得到广泛关注'小组立结构简单*数量巨大!非常适合通过离线编程技术建造机器人装焊流水线进行生产'近年来!门式小组立机器人焊接系统已逐步代替传统的手工焊接!开始在国内各大造船企业投入应用'基于小组立构件的结构特点!门式焊接系统搭配离线编程这一模式无疑是较合适小组立焊接的自动化*数字化解决方案'参考文献(&)!吉永军3基于小组立机器人装焊流水线的流程再造研究(5)3镇江$江苏科技大学!$%&83($)!喻军!王羽泽!李超!等3船舶制造焊接机器人应用关键技术(.)3船舶与海洋工程!$%&"!97"##$!"<793 (9)!顾小燕!黎文航!祁凯!等3船舶焊接机器人技术的研究现状及应用(.)3科技视界!$%$%"9#$$99<$973 (!)!许燕玲!林涛!陈善本3焊接机器人应用现状与研究发展趋势(.)3金属加工"热加工#!$%&%"=#$9$<9#3 (7)!焦恩璋!陈美宏3工业机器人离线编程研究(.)3装备制造技术!$%%""&%#$&=<&"3(#)!杨桂林3工业机器人运用技术(.)3中国科学院院刊!$%&7!9%"##$8=7<8"$3(8)!张轲!谢妤!朱晓鹏3工业机器人编程技术及发展趋势(.)3金属加工"热加工#!$%&7"&$#$&#<&"3(=)!吴毅文!刘博3基于V-的机器人自主编程控制系统(.)3重型机械!$%$&"$#$$!<$=3(")!赵德鑫3应用焊接机器人小组立流水线的关键技术分析(5)3镇江$江苏科技大学!$%&83(&%)!胡浩!高飞!邹家生3焊接机器人在船舶建造中的应用与发展(.)3金属加工"热加工#!$%$&"&#$++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++&<#3上接第9&页表G!某型埋设犁挖掘阻力合成参数数值备注水平挖掘阻力/' \4!&837与犁行进方向相反为正竖直挖掘阻力/)\4893$向上为正水平作用位置F Z&38&=竖直作用位置E Z$3&&"!结!论根据土壤力学的基本原理!在电缆埋设犁挖掘海底土壤过程中!运用库仑抗剪切强度理论!对某型埋设犁正面挖掘反力进行理论分析与计算&运用静止土理论!对埋设犁挖掘过程中犁刀侧面受到的摩擦力进行理论分析与计算&并运用力学平衡原理!对埋设犁受到的正面挖掘反力和侧面土壤摩擦力进行大小和位置的等效合成'在缺乏有效试验数据的情况下!为埋设犁海底挖掘阻力的分析与计算提供一种通用性的理论方法!突破经验公式的局限性!并为埋设犁犁刀的设计及整机力学分析提供一种理论指导'然而!作为一种理论计算方法!在实际运用时需要繁琐的数学建模和大量图例!因此相对于经验公式!计算工作量增加'参考文献(&)!赵明宇3海底犁式挖沟机的设计研究及稳定性分析(5)3哈尔滨$哈尔滨工程大学!$%&%3($)!袁金如3海底犁式挖沟机动力学分析与结构优化设计(5)3哈尔滨$哈尔滨工程大学!$%&&3(9)!李钫!李耀南3破裂角的确定及其对土压力计算的适应性分析(.)3城市地质!$%&"!&!"&#$=73(!)!陈希哲!叶菁3土力学地基基础(c)37版3北京$清华大学出版社!$%&93(7)!同济大学应用数学系3高等数学"上册#(c)3#版3北京$高等教育出版社!$%%83+#8+造船技术!!第!"卷第#期!。
浅谈核电站工程建设数字化技术应用
浅谈核电站工程建设数字化技术应用摘要：本文简要介绍了在国家对企业数字化转型工作提出明确要求的背景下，现阶段国内核电工程建设领域主要参建单位关于数字化技术应用工作的进展，介绍了这些数字化技术对核电工程建设产生的促进效用，同时分析了当前核电工程建设数字化转型工作中存在的一些问题，并提出解决建议。
关键词：核电站建设；工程管理；数字化技术应用；大数据集成； BIM1.背景当前，新一轮科技革命和工业技术革新正在迅猛发展，数字化转型工作已成为中国经济增长的核心要素和企业竞争的关键领域，国家在“十四五发展规划”和“2035年远景目标纲要”等战略指引中，明确指出了我国数字化经济转型发展方向，新型数字技术变革正在引领和带动国内各行业的先进企业在这轮转型变革中占据行业竞争制高点。
目前参与国内核电建设的各个企业均已在核电工程建设领域不同程度地开展了数字化转型和应用工作。
1.核电工程建设数字化技术应用的几个方面本世纪初，国内核电参建单位就已经致力于推进工程建设信息化的应用工作：在秦山二期和岭澳一、二期核电工程建设过程中，部分采用了基于网络和数据库的信息化技术来辅助项目工程管理；在后续M310、CPR1000核电堆型的群堆建设中，以信息系统集成为导向，各自开发了较为完整的核电工程建设信息管理系统，工程建设主要业务流程基本实现信息化覆盖；在近些年开工的华龙一号和部分AP系列核电堆型建设中，开始逐步推进以工程大数据整合和BIM技术为代表的核电工程建设数字化技术应用。
目前，核电工程建设数字化技术应用主要集中在以下几个方面：2.1进度管理三维可视化部分核电参建单位基于BIM技术及数据集成应用，正致力于将计划编制软件（如普联达公司的P6等）中的计划数据及工作分解（WBS）信息与核电站三维模型中的相关数据通过三维图形引擎和数据接口进行动态链接，在三维模型中实时展示相关工作的进程变量和完成状态，使核电建设项目进度计划的编排、调整更加科学合理；在计划实施过程中，也能使各级项目管理人员直观地了解现场进度计划的实际完成情况，并对现场计划偏差造成的影响做出科学的判断和分析，从而采取更有针对性的解决措施；并为后续系统移交和调试工作的合理规划提供有力支撑。
核电站结构模块组装工艺实践与分析
2021年6月
工程技术
Engineering and Technology
建筑技术开发
Building Technology Development
核电站结构模块组装工艺实践与分析
王 赟，周 米，沈 红
（国核示范电站有限责任公司，山东威海 264300）
［摘 要］AP 系列核电建设引入了“模块化”施工的理念，以国内某核电站 2 台机组 CA20 模块为例，从实践经验出发，介 绍卧式和立式 2 种组装工艺，对 2 种工艺的特点进行分析对比，提出结构模块组装工作的相关建议，为后续同类型核电项目施 工提供参考。
（3）工艺不足。子模块翻转竖立后，需要搭设大量脚手 架才可以开始主焊缝焊接 ；每个子模块需要单独设计翻转吊 耳，并且翻转吊耳的安装会干涉模块本体的剪力钉，需要切 除大量剪力钉 ；主缝焊接需要频繁在脚手架上攀登，增加高 处作业的安全风险。
3 2种组装工艺的对比 （1）安全方面。立式组装的施工方式是将大组件双机抬
卧式组装通常以组件顺序依次组装焊接，在完成 1 个组 件后再进行下一组件的组装，工作面数量一般少于立式组装， 但可以在墙体子模块验收后快速启动组装焊接工作。但若子 模块供货、组装场地条件充分，且施工人力充足，则可同时 启动 3 个组件的组装，可有效缩短组装工期。此外，卧式组装
存在脚手架反复搭拆的情况，会占用较多工期，且搭设总量 会更多。
4 结束语 卧式组装和立式组装工艺在一定程度上均具备流水线施
工的条件，卧式组装工艺较为成熟，在模块供货、组装场地 充分，且施工人力资源充足、吊车资源能与其他工作有效衔 接使用的情况下可优先选择 ；在组装场地、施工人力资源等 受限情况下，可优先选择立式组装工艺。
（4）施工成本。2 种组装工艺的成本差异主要体现在吊车 的租赁费用。CA20 的立式组装，24 个墙体子模块小于 40 t， 采用 1 台小型起重机，超过 40 t 的 3 个墙体子模块，包含翻转 吊装的临时附件后不超过 50 t，采用 1 台中型起重机，共计使 用 25 个台班。卧式组装的大组件翻转吊装需要同时使用 2 台 400 t 以上的履带起重机，虽然仅需要 3 次翻转吊装，但每次翻 转间隔约 2 个月，为避免履带式起重机进场、出场的拼装调试 和拆卸耗时耗力，履带吊车至少需要租赁约 5 个月，成本较高。 另外，立式组装需要额外设计制造 1 台翻转小车和 1 套翻转专 用吊耳，费用也应考虑在施工成本中。
08_AP1000标准设计、重大专项CAP1400工作(上海核工院)
• 依托项目核岛设计文件 • NI design documents via self-reliance supporting projects • AP1000技转文件、资料和软件 • Documents and codes via AP1000 TT • AP1000技转培训和设计参与 • AP1000 TT Training and design participation
the technical introduction
of AP1000 and the development ，design， analysis of CAPs
一、AP/CAP1000进展情况汇报 AP/CAP1000 Development Introduction 二、 CAP1400进展情况汇报 CAP1400 Development Introduction
5、依托项目安全评审反馈问题落实：已关闭CP条件、DCD18/19版等 Feedback in safety review of self-reliance supporting projects including already closed CP condition, DCD Rev.18/19, etc.
Document study, Code Testing of engineers 2、专家开展技转交付和消化吸收的自评和独立评审 Self-
Expert evaluation and independent review for AP1000 TT Delivery and Digestion and Absorption. 3、工程上实现复现和工程验证 -AP1000自主化标准化设计 CAP1000 Technology Reproduction and Engineering Verification by CAP1000 self reliance design
核电关键装备用金属材料的开发和应用进展
核电关键装备用金属材料的开发和应用进展张汉谦，刘孝荣，陆匠心（宝山钢铁股份有限公司，上海201900）摘要：简述了核级材料的要求及其特点。
结合国家已批准在建发二代加、三代以及四代核电机组的核承压设备种类和特点，说明其用材种类和特点，介绍了宝钢开发的几种核电用承压容器和堆内构件用材。
结合我国核电设备企业制造，提出了发展建议。
关键词：核电，核承压设备，金属材料，国产化，进展1. 我国核电发展的现状核电以污染少、温室气体接近零排放，与水电、风电、太阳能和生物质能并称为高效清洁新能源。
我国已投入运行11台核电机组，装机容量达910万千瓦，到2008年底，在建规模2290万千瓦，规划容量超过4000万千瓦。
随着近两年的水电和火电机组的大量投产，2008年底，核电占电力总装机的比例仅为1.3％。
除秦山一期30万千瓦和秦山二期2×60万千瓦核电机组由我国自行设计建造外，其余运行和在建的核电机组均为引进。
除秦山三期为加拿大引进的杜坎重水堆和华能山东石岛湾核电有限公司为清华设计的高温气冷堆外，其余堆型均为压水堆。
根据我国环境和经济可持续发展需要，发展核电是我国优化能源结构的优先选择，核电发展政策由2005年的“积极发展核电”变为现在的“大力发展核电”。
为了适应新能源发展战略，国家正在调整核电中长期发展规划，加强沿海核电发展，科学规划内陆地区核电建设。
通过不断新增核电机组开工项目，力争到2020年核电占电力总装机达到5％以上。
AP-1000以其能动安全性好，可采用模块化建造模式，能大大缩短建设工期。
最后，在2007年我国政府决定以美国的AP-1000作为中国第三代核电发展技术选择，成为中国核电发展的“技术方向”。
明确了我国第三代核电技术的路线图：先从美国西屋公司引进第三代核电技术AP-1000，建设四台核电机组。
中方通过消化吸收后，在第五台核电机组建造时，实现AP-1000的自我设计目标。
组建国家核电技术公司，代表国家接收、消化美国AP-1000核电技术。
核电企业多项目环境下科研项目管理策略探讨
·企业动态·核电企业多项目环境下科研项目管理策略探讨■吴豪上海电气核电集团 上海 201306摘 要：随着国家对清洁能源的重视，核电行业也随之蓬勃发展，核电企业的科研项目越来越多，科研部门会在短时间内启动多个科研项目，如此则使管理难度加大。
因此，为了确保其获得更为良好的管理成效，本文从企业实施第三代核电主设备关键制造技术科研项目管理的经验分析，结合项目管理和风险管理的理念，对多项目管理的实施策略进行探讨分析。
关键词：科研项目；多项目环境；资源平衡；信息化；风险管理引言多科研项目管理主要具有两层含义，其一是管理企业各类科研项目，不用考虑各项目的关联性，实施这类项目的关键，就是获取有限资源；其二是面对多项目展开管理，各项目间保持着独立的状态。
一般我们更注重研究第二个层面，简单来讲就是要针对企业中的多项目进行统筹安排和控制，探索如何保证项目成功实施的前提下，将企业战略目标良好完成，并保证多项目资源得到有效配置和合理利用。
对于企业科研部门而言，多项目管理的实施需要合理的资源匹配，保证各类科研项目、各个企业之间能够平衡、协调，通过项目化、群组化管理，确保企业科研部门最终目标的实现。
企业科研部门在实践过程中，需只考虑单一项目的盈利水平和成果，转变到站在整体科研项目的角度，衡量研制周期内各类资源的可用性，以及各个科研项目对同期内其他科研项目实施的影响。
换而言之，在多项目环境下，科研项目管理要站在综合项目管理的角度上来分析、评估各类项目，进行甄选、编制计划、加强管控。
通常而言，相同时期内各科研项目因为研制阶段中员工、设备、经费等资源，出现了相互抢占、争夺等问题，若针对这些问题无法采用合理科学的方式展开处理，则会给各个并行项目的实施造成影响，进而影响到企业科研部门承接项目的效果。
1.核电关键制造技术科技攻关项目管理的实施策略1.1建立科研项目组织体系，确保各项目有序进行第三代核电蒸汽发生器关键制造的技术转让和消化吸收项目，是指为突破第三代核电蒸汽发生器机加工、冷作及装配技术；各种焊接技术及局部热处理技术；汽水分离器与干燥器制造技术；设备检验和试验技术等，通过消化吸收、研制试件和项目评定，使技术成果直接应用于第三代核电国产化设备制造中的科研项目。
我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究
68海洋开发与管理2023年 第12期我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究马蕊,蔡鹏,柳存根(上海交通大学 上海 200240)收稿日期:2023-04-20;修订日期:2023-12-02基金项目:中国工程院咨询项目 我国海洋装备产业链发展战略研究 (2022-25-11).作者简介:马蕊,助理研究员,博士,研究方向为海洋战略和海洋科技创新通信作者:柳存根,教授,博士生导师,博士,研究方向为海洋发展战略摘要:作为我国最早走向国际市场的行业之一,海洋装备业已形成全球协同的合作格局,其产业链条长㊁覆盖面广,极易受到国际形势的干扰㊂文章从应对国际形势变化㊁构建双循环新发展格局㊁海洋装备业高质量发展3个层次分析我国海洋装备产业链发展需求;通过初步构建海洋装备产业链图谱,从原材料㊁研发设计㊁配套㊁总装建造㊁船海服务和运维6个环节分析海洋装备产业链自主可控程度;提出针对产业链弱项环节如高端产品研发设计㊁专用配套开展关键核心技术攻关和迭代升级,面向船舶发展趋势加强基础性和前瞻性技术研究,以及针对船海服务领域提升产业链 软实力 的对策建议㊂关键词:海洋装备;产业链;自主可控;高质量发展中图分类号:P 75 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2023)12-0068-10T h eD e v e l o p m e n tN e e d s a n dS t r a t e g i cP l a n n i n g ofC h i n a 's M a r i n eE q u i p m e n t I n d u s t r y Ch a i n MA R u i ,C A I P e n g ,L I U C u n ge n (S h a n g h a i J i a oT o n g U n i v e r s i t y ,S h a n gh a i 200240,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d e v e l o p m e n t o f t h em a r i n e e q u i p m e n t i n d u s t r y ha s f o r m e d a g l ob a lc o l l a b o r a t i v e p a t t e r n ,w i t h a l o n g i nd u s t r i a l c h a i n a n dw i de c o v e r a g e ,w h i c h i s h i g h l y s u s c e pt i b l e t o i n t e r n a -t i o n a l i n t e r f e r e n c e .T h i s p a p e r a n a l y z e dt h ed e v e l o p m e n tn e e d so fC h i n a 'sm a r i n ee q u i pm e n t i n d u s t r y c h a i nf r o m t h r e el e v e l s ,i n c l u d i n g r e s p o n d i n g t oc h a n g e si ni n t e r n a t i o n a lf o r m s ,b u i l d i n g a n e wd u a l c y c l e d e v e l o p m e n t p a t t e r n ,a n dh i g h -q u a l i t y d e v e l o p m e n t o f t h em a r i n e e -q u i p m e n t i n d u s t r y .B yp r e l i m i n a r i l y c o n s t r u c t i n g a g r a p ho f t h e m a r i n ee q u i p m e n t i n d u s t r yc h a i n ,i t a n a l y z ed t he d e g r e e of i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t y o f t h em a r i n e e q u i pm e n t i n d u s -t r y c h a i n f r o m s i xa s p e c t s ,i n c l u d i n g r a w m a t e r i a l s ,r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n td e s i g n ,s u p -p o r t i n g f a c i l i t i e s ,f i n a l a s s e m b l y a n dc o n s t r u c t i o n ,s h i p a n ds e as e r v i c e ,a n do p e r a t i o na n d m a i n t e n a n c e .I tw a s p r o p o s e d t o c a r r y o u t k e y c o r e t e c h n o l o g y r e s e a r c ha n d i t e r a t i v e u p gr a d e s t a r g e t i n g w e a k l i n k s i n t h e i n d u s t r y c h a i n ,s u c h a s h i g h -e n d p r o d u c t r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t d e s i g n ,k e y t e c h n o l o g i e s f o r s p e c i a l i z e dm a t c h i n g e q u i p m e n t ,a n d s t r e n gt h e n f u n d a m e n t a l a n d第12期马蕊,等:我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究69 f o r w a r d-l o o k i n g t e c h n o l o g i c a l r e s e a r c h i n r e s p o n s e t o t h e d e v e l o p m e n t t r e n do f s h i p s,a n d e n-h a n c e t h e s o f t p o w e ro fC h i n a'sm a r i n ee q u i p m e n t i n d u s t r y c h a i n i nr e s p o n s e t ot h e f i e l do f s h i p a n d s e a s e r v i c e.K e y w o r d s:M a r i n ee q u i p m e n t,I n d u s t r i a l c h a i n,I n d e p e n d e n ta n dc o n t r o l l a b l e,H i g h-q u a l i t y d e-v e l o p m e n t0引言海洋装备为认识㊁开发㊁保护海洋提供装备支撑,同时为航运㊁能源㊁国防等领域发展提供必要的装备支撑㊂海洋装备业复杂程度高㊁综合性强,除总装建造外还有庞大的配套体系,涉及动力系统㊁通导系统等大量复杂的设备和系统㊂海洋装备产业链的范围更宽,除总装建造㊁配套等关键环节,还涉及原材料㊁研发设计㊁船海服务及运维等环节㊂本研究通过分析国内外产业链的内涵与概念,结合其在海洋装备业的应用,将 海洋装备产业链 定义为:以海洋装备为链主产品的,包括从原材料到终端产品生产㊁运输㊁销售㊁运维的,由海洋装备相关产业组成的完整链条,是由海洋装备业相关企业构成的生产服务协作体系㊂海洋装备业是我国最早走向国际市场的行业之一,其产业链供应链的稳定与安全极易受到国际形势的影响㊂海洋装备产业链的自主可控能力与国家能源安全㊁经济安全㊁交通安全㊁海洋国防安全等密切相关㊂提高我国海洋装备产业链的安全性对提升我国海洋安全保障能力㊁加快建设海洋强国具有重要的战略意义㊂1我国海洋装备产业链发展需求1.1应对国际形势变化1.1.1应对国际新形势及战略竞争调整受新冠疫情冲击,地缘政治对世界经济的影响力逐渐攀升,各国政府开始重视与强调产业链供应链的韧性,从重视效率转向更加重视安全㊂海洋装备业具有充分参与国际市场竞争㊁全球供应链条长等特点,极易受国际形势干扰㊂例如:美国的战略竞争对策对我国海洋装备业的发展带来阻力,其中船海领域是 重灾区 ;特朗普任美国总统期间公开将中国列为 战略竞争对手 ,全面打击我国多家高科技及军工企业,给我国海洋装备产业链供应链安全带来严峻挑战[1],我国须加以防范㊂1.1.2应对全球碳减排多年来,欧美国家通过组成联盟或一致行动,不断营造和强化航运业脱碳的紧张氛围,实现低碳和零碳转型已经成为迫切需求㊂国际海事组织(I MO)温室气体减排初步战略设置2025年㊁2030年㊁2050年3个重要节点,对航运业和造船业加大减排力度提出更高要求㊂尽管未来替代技术的发展格局并不清晰,但目前已有一些技术应用,以液化天然气㊁甲醇为代表的低碳燃料技术快速发展,零碳燃料尤其是氨燃料㊁氢燃料等也逐渐受到重点关注㊂这些新的发展趋势将对我国海洋装备业的技术创新提出新的要求,同时给我国海洋装备产业链的发展带来新的调整㊂1.1.3打破国际尤其是欧洲高端配套垄断优势在海洋装备配套领域,欧洲在动力配套㊁通信导航等方面处于世界领先地位㊂欧洲设计生产的船舶配套产品以安全㊁复杂㊁环保著称,并通过实际应用不断改进配套产品性能,不断提高产品的自动化程度,加强产品的安全性,优化系统操作的灵活性㊂除此以外,欧洲在全球建立配套系统和设备服务点,在国际市场占有绝对优势,全球服务业务提升配套产品的品牌效应并带来较高的利润㊂在船市周期的低谷中,全球服务业务的利润成为配套企业稳定的收入来源㊂经过多年的发展,我国在低端配套领域占有一定份额,但高端配套设备仍依赖进口㊂海洋装备质量和性能的提升主要依赖配套系统和设备的技术进步,我国亟待提升关键配套设备研发攻关能力,在海洋装备关键配套领域掌握关键技术与研发能力,通过市场化应用不断推动高技术产品70海洋开发与管理2023年的更新迭代,保障我国海洋装备领域的高端配套供给㊂1.2构建双循环新发展格局1.2.1促进双循环发展海洋装备业有 综合工业之冠 之称,其发展将带动超过80%门类的产业进步,具备双循环的基础与实力㊂ 以国内大循环为主体㊁国内国际双循环相互促进 的新发展格局以创新驱动㊁高质量供给引领和创造新需求,将促进产业链协同,提升供应链稳定性,为海洋装备产业链带来新的发展机遇,带动海洋装备业高质量发展㊂1.2.2维护海洋装备产业链供应链安全稳定海洋装备业是我国最早的对外产业之一,已形成产业链供应链全球化的格局㊂面对国际发展新形势的挑战,我国应增强海洋装备产业链供应链自主可控的能力,强化顶层设计能力,通过 找短板补短板 ,提升海洋装备业的基础再造能力和产业链提升能力,确保我国海洋装备领域基础产品㊁关键核心技术及关键零部件等的供应安全,在受到限制时依旧能够维持国内海洋装备产业链的稳定运行㊂1.2.3继续深化供给侧结构性改革国家和地方 十四五 规划为高端装备业的发展指明方向㊂船舶工业是我国重要的国防与经济支柱产业,国家及相关地方政府对 十四五 时期船舶工业的高质量发展作出部署㊂当前我国船舶工业面临生产㊁组织㊁技术的变革升级,同时受价格和成本约束㊁供应链水平制约和客户需求牵引[2],海洋装备业的转型升级已经进入攻坚阶段㊂2海洋装备业高质量发展2.1提高总装建造环节的精细化管理水平,提升国际竞争力世界海洋装备业进入新一轮的深刻调整期,围绕技术㊁产品㊁市场的全方位竞争日趋激烈㊂作为海洋装备产业链的链主环节,总装建造企业需要适应新产品㊁新技术㊁多订单和环保等要求,优化升级生产设施,提高生产能力和产能利用效率㊂通过改善生产模式㊁精益管理以及加强工时和耗材管理,提升工效㊁降低浪费,通过减少成本创造利润空间,提升我国海洋装备产业链优势环节的国际竞争力㊂2.2强化产业链各环节联动,提升产业链协同效能海洋装备总装建造企业㊁配套企业㊁研发设计单位㊁原材料厂商㊁金融服务公司等全产业链条的协同效应,是决定产业国际竞争力的关键㊂我国海洋装备企业要加强与能源企业㊁钢铁企业㊁有色金属企业㊁研发设计单位等的沟通联系,建立良好的联动协作机制,使国内船企为货主㊁船东提供一站式服务,逐渐摆脱国际竞争和国内竞争 双竞争 模式下被过度挤压的形势,促进造船市场理性回归㊂鼓励国内航运公司购买国外船东弃单的船舶,并在信贷支持上给予优惠㊂对接国内大型能源资源公司,推进深海采矿船㊁海上养殖设施㊁海上风电建设运维船等一批新型海洋装备的研制和应用㊂2.3创新市场规则,助力我国优势和潜力产品渗透国际供应链未来针对海洋装备配套系统和设备的技术研发仍是发展的重中之重,包括新能源动力技术㊁综合电力技术㊁轻量化技术㊁智能化技术等㊂因此,亟须打造一批高端制造企业并发挥其引领作用,大力培育一批自主创新能力达到或接近世界一流水平的领军型企业,充分发挥其在产业价值及利润分配㊁资源配置㊁工业关系等方面的决定和支配作用,成为高端海洋装备业引领的主力军㊂在充分考虑国际贸易规则和引入国际先进技术设备的前提下,创设 国轮国造 国货国运 国轮国配 以及国内油气等资源开发的优先规则,争夺定价货币的选择权和制定知识产权共享原则等,激活国内国际海运与海上油气开发的市场㊂3构建我国海洋装备产业链图谱及评价指标经过多轮专家研讨及调研,本研究初步构建海洋装备产业链主要环节图谱,包含原材料㊁研发设计㊁总装建造㊁配套㊁船海服务及运维6个主要环节,其中配套又分为通用配套及专用配套2个部分(图1,由 我国海洋装备产业链发展战略研究 课题组绘制)㊂根据研究需求,将产业链的每个环节再进行细第12期马蕊,等:我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究71分㊂以材料为例,二级分类如图2所示㊂图1 海洋装备产业链F i g .1 M a r i n e e q u i p m e n t i n d u s t r y ch a in 图2 材料产业链F i g .2 M a t e r i a l i n d u s t r y ch a i n 根据文献梳理及专家调研等,本研究参照信息技术安全领域㊁国防科技工业领域及航天领域的自主可控评判标准,结合我国海洋装备业的实际情况,设置海洋装备业自主可控的评价指标(表1)㊂基于国产能力㊁技术能力和产品能力,将海洋装备产业链各环节分为4种类型(图3)㊂①缺失环节:不具备国产能力,即国内没有生产该产品的企业㊂②弱项环节:具备国产能力但技术能力较弱,表现为未掌握关键技术的自主知识产权以及关键零部件依赖进口等㊂③潜力环节:具备国产能力且技术能力较强,但产品能力较弱,表现为与国外同类产品相比性能不佳,国产产品装船率低㊂④强项环节:具备国产能力,且技术能力和产品能力均较强㊂72海洋开发与管理2023年表1 海洋装备业自主可控的评价指标T a b l e 1 I n d e pe n d e n t a n d c o n t r o l l a b l e e v a l u a t i o n i n d i c a t o r sf o rm a r i n e e q u i p m e n t i n d u s t r y一级指标二级指标国产能力国内生产企业情况(有/无)技术能力关键技术自主知识产权情况(有/部分有/无)R&D 经费投入占比(主要企业)技术人员占比(主要企业)关键零部件国产情况(是/否)产品能力国产产品相比国外产品的性能(与国外差距年数)国产产品装船率图3 海洋装备业自主可控分类F i g .3 I n d e pe n d e n t a n d c o n t r o l l a b l e c l a s s if i c a t i o n f o rm a r i n e e q u i p m e n t i n d u s t r y4 我国海洋装备产业链发展现状及存在的问题4.1 六大环节自主可控程度我国海洋装备业发展至今已形成较为完整的产业链,但囿于发展阶段㊁发展政策与各种因素的影响,我国海洋装备产业链各环节的自主可控程度有强有弱㊂4.1.1 原材料环节海洋装备业发展的原材料包括各种钢材㊁有色金属材料㊁复合材料㊁非金属材料(塑料㊁涂料㊁黏合剂等)和焊材等数百种,约占整船成本的15%~20%(表2)㊂目前我国通用材料领域发展较好,但某些特种材料仍须进一步研究,如复合材料㊁高性能防腐材料和高端防污涂料,以及针对特定船型的特殊材料,如超高强度钢材㊁特殊钢材㊁殷瓦钢㊁不锈钢波纹板㊁聚氨酯泡沫板㊁环氧树脂㊁低温胶水㊁柔性次屏蔽㊂表2 原材料环节的自主可控程度T a b l e 2 T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e r a w m a t e r i a l原材料类型自主可控类型钢材船用钢板强项环节特种钢板弱项环节有色金属材料钛合金潜力环节铝合金潜力环节铜合金潜力环节复合材料树脂基潜力环节玻璃钢用增强材料潜力环节非金属材料防腐材料强项环节高性能防腐材料弱项环节高端防污涂料弱项环节焊材焊材潜力环节4.1.2 研发设计环节我国先后引进国外船级社造船规范共42种㊁近100册㊁超过2000万字,同时引进5000余项国际标准和10余项船舶设计技术㊂在配套领域,我国先后从丹麦㊁德国㊁法国㊁日本等国引进100余项船用主机㊁辅机和其他关键设备制造技术[3]㊂通过消化吸收,我国海洋装备业逐步从借鉴及移植国外技术阶段,过渡到自主开发创新阶段(表3)㊂表3 研发设计环节的自主可控程度T a b l e 3 T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t a n dd e s i gn 研发设计类型自主可控类型概念设计弱项环节基本设计潜力环节详细设计潜力环节工艺设计潜力环节设计软件弱项环节在船舶设计方面,我国和日本偏重于三大主力第12期马蕊,等:我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究73船型的设计,韩国较多参与液化气船的设计,欧洲主要关注豪华邮轮等高端船型的设计㊂目前我国大部分高端海工装备以及豪华邮轮等高技术船舶的概念设计和基本设计仍依赖国外,其中基本设计往往基于国外图纸进行二次开发,具备详细设计和工艺设计的能力,但独立的原创性设计尚待扩展,且尚未涉足新型高端船舶的设计㊂需要注意的是,我国船舶设计所使用的软件有90%为国外软件㊂4.1.3总装建造环节近年来,我国海洋装备产品体系逐步完善,船舶及海工产品的覆盖面进一步扩展㊂我国于2010年进入全球海洋装备总装建造第一梯队,市场份额居世界首位(表4)㊂表4总装建造环节的自主可控程度T a b l e4T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e f i n a l a s s e m b l y a n d c o n s t r u c t i o n总装建造类型自主可控类型基础设施强项环节管理能力潜力环节生产技术能力强项环节我国海洋装备企业的总装建造技术先进,在高价值产品建造方面也有突破㊂以船舶工业为例, 2022年我国造船完工量3786万载重吨,新接订单量4552万载重吨,手持订单量10557万载重吨,均占国际造船市场份额的50%左右;我国分别有6家造船企业进入全球造船完工量㊁新接订单量和手持订单量前10强[4],一批高端船舶和海工装备建成交付㊂4.1.4配套环节配套环节是海洋装备业的重要组成部分,其发展水平直接影响海洋装备业的综合竞争力㊂海洋装备业的配套设备规格种类多㊁技术含量高,目前我国船舶配套设备的节能环保安全技术㊁本土品牌产品竞争力㊁系统集成供货能力㊁二轮配套本土化能力㊁专利本土化率等仍低于国际先进造船国家㊂在通用配套环节,我国船舶配套产品体系完善,覆盖动力系统㊁甲板机械㊁舱室设备㊁电气及自动化设备㊁通信导航设备㊁舾装设备等领域,在加工制造和产能方面已达到世界先进水平,基本具备三大主流船型的动力与机电设备配套能力[5](表5)㊂表5通用配套环节的自主可控程度T a b l e5T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e g e n e r a l s u p p o r t i n g通用配套类型自主可控类型动力系统低速机潜力环节中速机弱项环节柴油发电机组潜力环节甲板机械舵机潜力环节锚机潜力环节起货机潜力环节舱盖板潜力环节升降机潜力环节海上作业设备潜力环节舱室设备空气压缩机潜力环节船用泵潜力环节冷藏设备潜力环节水油分离机潜力环节压载水处理系统强项环节电气及自动化设备电站弱项环节电力网弱项环节电气负载设备弱项环节自动化系统弱项环节通信导航设备通信设备弱项环节无线电导航设备弱项环节V D R强项环节舾装设备消防设备潜力环节梯杆设备潜力环节救生设备弱项环节厨房设备潜力环节舱室设备潜力环节通风附件等设备潜力环节从船舶配套设备的装船率来看,我国能满足散货船80%以上㊁油船和中小型集装箱船70%以上的配套设备装船需求[6]㊂除船舶动力系统㊁甲板机械㊁舾装设备等配套设备的本土化率超过60%以外,其他配套设备的本土化率普遍较低㊂尾轴密封装置㊁装卸机械泵空压机㊁海水淡化装置㊁通信导航控制系统及电气设备等配套设备主要依赖进口,船用柴油机的二轮配套(配套产品组装所需的零部件配74海洋开发与管理2023年套)能力仍显不足,增压器㊁电子调速器㊁油雾探测器㊁A l p h a注油器㊁电控模块㊁薄壁轴瓦控制系统阀件等部件仍依赖进口㊂与通用配套环节相比,专用配套环节能力较弱,严重依赖进口,关键核心技术尚未攻克或与国外技术差距较大㊂据统计,大型L N G运输船的整船国产配套率只有60%,通导设备㊁高端舱室设备㊁液仓维护系统㊁发动机重件等关键配套设备有95%依赖进口(表6)㊂表6专用配套环节的自主可控程度T a b l e6T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e s p e c i a l i z e d s u p p o r t i n g专用配套类型自主可控类型L N G运输船液仓维护系统缺失环节船用低温材料缺失环节低温液货泵/阀门缺失环节维护系统次屏蔽缺失环节维护系统低温环氧树脂缺失环节豪华邮轮医院区域缺失环节内部甲板敷料缺失环节门锁系统缺失环节娱乐系统缺失环节餐饮设备缺失环节急停系统及安全管理系统缺失环节动力推进系统(吊舱推进)缺失环节海洋油气开发水下生产系统弱项环节水下控制系统弱项环节水下油气处理设备弱项环节钻井包关键设备弱项环节F L N G冷液化技术缺失环节智能油气装备弱项环节水下定位和传感器弱项环节水下特殊配套设备弱项环节4.1.5船海服务环节船海服务环节主要包括标准与认证以及金融与保险2个部分(表7)㊂表7船海服务环节的自主可控程度T a b l e7T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e s h i p a n d s e a s e r v i c e船海服务类型自主可控类型标准与认证潜力环节金融与保险潜力环节近年来,我国逐渐改变被动接受和应用国际海事新规范㊁新规则㊁新标准的状况,开始主动参与I MO有关船舶的新规定㊁新标准(尤其是绿色环保船标㊁船规)的制定或修订,同时加强国内船舶新规范㊁新标准的研究㊁制定或修订,为我国海洋装备业适应国际规则提供支持[7]㊂ 十三五 期间我国向I MO提出提案共107项,主导制定并成功发布船舶行业的国际标准共39项,占同期I S O/T C8国际标准总数的13%[8]㊂然而与其他国家尤其是欧洲国家相比,我国在船海服务领域的主动性与引导性仍不足㊂海洋装备业是资金密集型行业,融资是其发展的重要环节,同时是提高海洋装备业竞争力的关键因素㊂我国海洋装备领域的专业金融机构有30余家[9],海洋保险领域巨头垄断的格局被逐渐打破,越来越多的中小保险公司参与市场角逐㊂同时,保险费率的全面放开给保险公司带来巨大压力,一些保险公司的技术和服务体系还不够完善,在风险防控和管控方面与国际保险业仍有巨大差距,信息交流㊁合作平台仍在逐步搭建,相关法律法规不够完善㊂这些问题在一定程度上制约海洋保险业的发展,亟须在发展过程中逐步解决[10]㊂4.1.6运维环节我国海洋装备业的运维环节呈现两极分化,其中修船环节较强,但配套设备的售后服务环节较弱(表8)㊂表8运维环节的自主可控程度T a b l e8T h e d e g r e e o f i n d e p e n d e n t a n d c o n t r o l l a b i l i t yi n t h e o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e运维类型自主可控类型修船强项环节售后服务弱项环节目前我国已经成长为全球最大的修船市场, 2021年修船产值超过276亿元,修船完工量近8000艘,分别占全球份额的13.3%和43.2%[11]㊂国内修船产能整体处于供大于求的状态,受国际国内多种因素的影响,市场产能过剩风险进一步增大㊂我国海洋装备企业尤其是配套企业的服务意第12期马蕊,等:我国海洋装备产业链发展需求与战略规划研究75识较弱,加上成本管理等因素,全球服务网络不健全㊂国内船舶配套设备在故障诊断㊁监测与服务保障方面的技术研究和应用成果比较单薄,整体应用的基础环境非常欠缺,导致配套设备故障修复时间长且售后效率低等问题[12]㊂4.2我国海洋装备产业链发展现状目前我国基本形成海洋装备产业链,但仍处于全球产业链中低端,海洋装备业未能在国民经济中发挥应有的作用,还有较大的发展空间㊂4.2.1产业链较为完善我国已具备三大主流船型的研发设计与建造能力,实现系列化与批量化生产;在2022年全球订单的18种主要船型中,我国有12种船型的新接订单量位列世界第一㊂在高技术和特种船舶方面,我国基本具备大型L N G运输船㊁超大型全冷式L N G 运输船㊁汽车滚装船等船舶的设计与建造能力㊂在市场驱动下,我国的动力与机电配套产业规模迅速扩大,基本建成动力机电设备制造和试验验证设施体系,形成相对完整的产业链[5]㊂同时,我国在船舶绿色化㊁智能化技术研究方面也取得一定的进展㊂4.2.2总装建造环节的产业集中度不断提升为应对国际造船企业竞争与推进国内产业整合,国内大型造船集团持续推进行业兼并重组㊂继中国船舶工业集团和中国船舶重工集团陆续通过资产重组整合内部业务后,2019年通过战略性重组成立中国船舶集团㊂我国海洋装备业的分布区域相对集中,总装建造需要的设备在长三角地区都能买到,实现物流成本㊁仓储成本 双低 ,这是其他国家的造船厂无可比拟的优势㊂4.3我国海洋装备产业链存在的问题4.3.1产业链存在弱项环节我国海洋装备产业链的原材料㊁总装建造及通用配套环节较强,但研发设计㊁专用配套㊁船海服务及运维环节均存在弱项,成为制约我国海洋装备业发展的主要 瓶颈 ㊂从配套环节来看,欧洲竞争优势明显,其行业地位在短期内难以撼动㊂通过早期实施的政策及措施,韩国海洋装备配套设备的本土化率超过90%,绝大多数船用配套设备实现国产化,L N G运输船实现实船运用,低速机实现 零进口 ㊂相比而言,我国海洋装备配套设备的品牌竞争力薄弱,系统集成能力及打包供货能力均存在不足㊂4.3.2高价值产品发展不足目前船舶设备制造业的高端产品和品牌主要集中在欧洲造船强国以及日本和韩国㊂从船型结构来看,目前欧洲占据高端市场,日本和韩国占据中高端市场,我国占据中低端市场㊂①欧洲在豪华邮轮㊁客滚船㊁滚装船㊁化学品船等领域一直具有优势,其在高技术㊁高附加值船舶建造领域具有先进的技术和丰富的经验,亚洲船厂在短期内难以超越㊂②液化气船(包括L N G㊁L P G)和高端海工船由韩国和新加坡船厂主导,2022年我国在L N G运输船订单量上有所突破,有5家船厂具有L N G运输船建造能力,但仍不能满足市场需求;我国在超大集装箱船与油轮等船型领域正逐渐赶上韩国和日本㊂③散货船㊁标准油轮㊁集装箱船三大主力船型的主要市场由我国占据㊂4.3.3参与全球海洋治理深度不够,船海服务环节较弱受制于发展阶段与技术水平,我国海洋装备业的发展一度更重视 硬实力 建设,在制造业实业方面投入资源较多,但对与实业密切相关的 软实力 重视不足,在国际公约㊁规则和标准制定以及相关活动方面投入资源较少㊂根据调研结果,除客观原因外,由于对接国际标准的思维方式不同,我国多次错失先机㊂在参与相关国际规则制定时,其他国家写出框架就立即递交申请,待后期讨论时再不断补充和修改;而我国会花大量时间进行内容撰写㊁讨论及修改完善,确保细则准确明晰后再递交申请,但此时许多优先权已被其他国家占据㊂因此,我国在参与全球海洋治理的过程中,除更加重视和积极主动外,还须充分了解国际规则运行机制,从而掌握主动权㊂5我国海洋装备产业链发展战略规划5.1S W O T分析基于我国海洋装备产业链发展现状及存在的问题,结合专家访谈等内容,对我国海洋装备产业链进行S WO T交叉系统分析㊂。
核能5.0
第44卷第5期自动化学报Vol.44,No.5 2018年5月ACTA AUTOMATICA SINICA May,2018核能5.0:智能时代的核电工业新形态与体系架构王飞跃1,5孙奇2江国进3谭珂2张俊4侯家琛5熊刚1朱凤华1韩双双1董西松1王嫘3摘要本文旨在讨论核能5.0(Nuclear Energy5.0)的基本概念、体系架构和关键平台技术等问题.首先讨论了核能5.0出现的新智能时代基础,阐述了虚拟数字工业崛起的技术背景.详细叙述了核电工业新形态与体系结构,即平行核能的定义、意义、研究内容、体系架构以及应用领域.接下来讨论了核能5.0中新一代核心技术,包括核能物联网、知识自动化、发展性人工智能、大规模协同演进技术、核能区块链等.最后讨论了核能5.0中在核电系统的具体应用场景与案例,重点是核电工控系统安全评估与核电站数字化仪控系统.关键词核能,智联网,知识自动化,平行系统,ACP方法,区块链,虚拟数字工业引用格式王飞跃,孙奇,江国进,谭珂,张俊,侯家琛,熊刚,朱凤华,韩双双,董西松,王嫘.核能5.0:智能时代的核电工业新形态与体系架构.自动化学报,2018,44(5):922−934DOI10.16383/j.aas.2018.y000003Nuclear Energy5.0:New Formation and System Architecture ofNuclear Power Industry in the New IT EraWANG Fei-Yue1,5SUN Qi2JIANG Guo-Jin3TAN Ke2ZHANG Jun4HOU Jia-Chen5 XIONG Gang1ZHU Feng-Hua1HAN Shuang-Shuang1DONG Xi-Song1WANG Lei3Abstract This paper aims to provide a blueprint for Nuclear Energy5.0(NE5.0),discussing its concept,system architecture and platform technology.We start with a discussion on the social foundation for NE5.0.Then we illustrate the background of NE5.0 s emergence,which is the rise of virtual digital industry together with its definition,essence, contents,system architecture and application areas.Next we discuss the novel platform technology of NE5.0including internet of minds,knowledge automation,developmental artificial intelligence,large-scale co-evolutionary techniques, industrial blockchain,etc.Finally we present two application case studies of NE5.0in nuclear power system,i.e.,security assessment of nuclear power plant control system and nuclear power plant digital I&C system.Key words Nuclear energy,internet of minds,knowledge automation,parallel system,ACP approach,blockchain, virtual digital industryCitation Wang Fei-Yue,Sun Qi,Jiang Guo-Jin,Tan Ke,Zhang Jun,Hou Jia-Chen,Xiong Gang,Zhu Feng-Hua,Han Shuang-Shuang,Dong Xi-Song,Wang Lei.Nuclear Energy5.0:new formation and system architecture of nuclear power industry in the new IT era.Acta Automatica Sinica,2018,44(5):922−9341引言我国社会和经济的发展,将会对社会供能提出严峻而又互相矛盾的挑战.一方面,要求能源供给持续而快速地增长,否则将会制约经济的发展;另一方面,在十九大报告中提出的“加快生态文明体制改收稿日期2018-03-01录用日期2018-05-01Manuscript received March1,2018;accepted May1,2018本文责任编委刘德荣Recommended by Associate Editor LIU De-Rong国家重点研发计划项目(2018YFB1004800),国家自然科学基金(61773381,61773382,61533019,91520301),广东省科技厅项目(2016B090910001,2017B090912001)资助Supported by National Research Development Program of China(2018YFB1004800),National Natural Science Foun-dation of China(61773381,61773382,61533019,91520301), Guangdong s S&T Project(2016B090910001,2017B090912001) 1.中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 2.中国广核集团有限公司深圳518038 3.北京广利核系统工程有限公司北京100094 4.武汉大学电气工程学院武汉430072 5.青岛智能产业技术研究院青岛2661091.The State Key Laboratory for Management and Control of Complex Systems,Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Beijing1001902.China General Nuclear Power Group,Shenzhen5180383.China Techenergy Co.,Ltd,Bei-jing1000944.School of Electrical Engineering,Wuhan Uni-versity,Wuhan4300725.Qingdao Academy of Intelligent Industries,Qingdao266109革,建设美丽中国”的精神指引下,能源行业积极支持国内环境保护和减排,必须大规模减少碳、石油等化石能源的消耗.核能是清洁、低碳、供能稳定、高能量密度的新能源,因此发展和运用核能是构建我国当前能源安全、经济安全、环境安全的可持续能源体系的重要支柱之一.《中国核能发展报告》(2018)蓝皮书显示,截至2017年年底,我国在运核电机组已经达到37台,装机规模3581万千瓦,位列全球第四;发电量2474.69亿千瓦时,占全国总发电量3.94%,位列全球第三.机组运行安全稳定,总体运行业绩指标优良.报告显示,核电发电量占全球发电量的10.6%,而我国仅为总发电量的3.94%,《电力发展十三五规划》提出,到2020年我国核电运行和在建装机将达到8800万千瓦.以目前国内情况看,要想实现规划目标,未来几年我国每年将新增建设6∼8台百万千瓦核电机组.因此,中国核能和核电事业拥有巨大的发展空间[1].要实现《电力发展十三五规划》提出的宏伟目标,实现中国核能的阶跃性发展,在核能产业引入智能技术的支持,极大地提升核能产业的效能与安全性,成为一项必须进行而又紧迫的任务.2017年7月20日,国务院正式印发《新一代人工智能战略规5期王飞跃等:核能5.0:智能时代的核电工业新形态与体系架构923划》,为我国的人工智能技术和产业发展设立了目标和蓝图,人工智能的发展已经上升到国家战略层面,也预示着在中国智能时代即将来临,智能技术会在各个方面和层面上对社会经济和产业进行冲击和改变,核电工业也不例外.本文要探讨的内容,即是在智能时代中,核电工业的形态将会发生什么变化,伴随着这种变化的结果,又将产生什么样的核电工业体系架构.1.1新智能时代及其特征卡尔波普尔,现代西方最有影响的科学哲学家,认为现实是由三个世界组成的:物理、心理和虚拟世界[2].卡尔雅思贝斯在《历史的起源与目标》[3]一书中道出了第一物理世界的“轴心时代”:公元前800到200年,以中东、印度、中国、希腊、罗马为中心的人性与哲学性的大觉醒时代.我们认为,第二心理世界的“轴心时代”,就是从文艺复兴开始到爱因斯坦为代表的科学时代;第三虚拟世界的“轴心时代”源自哥德尔的不完备定理[4],激发了维纳、图灵和冯诺依曼等对智能和计算的新认识,从而有了今天的人工智能和智能技术.三个世界的三个“轴心时代”,分别代表着人类在人性、理性和智性上的大觉醒,以及随之而来的在哲学、科学和技术上的大突破.在正在全面来到的第三轴心时代,我们即将面临第五次工业革命,我们认为第五次工业革命的核心-智能科技,将会呈现以下特征.IT的融合与重定义,新智能时代的IT,是工业科技(Industrial technology),信息科技(Infor-mation technology)和智能科技(Intelligent tech-nology)的融合,因此,我们又将其命名为“新IT”(New IT).对物理、心理、虚拟三个世界的联合探索,新一代人工智能技术的发展,为探索和发掘心理、虚拟世界提供了可能性.而对于这三个世界的联合探索,必将使得科技形态,乃至社会形态,发生革命性的根本变化[5].ICT与CPS的重定义,在工业4.0中,ICT定义为Information and communication technology, CPS定义为Cyber-physical systems;而在智能时代,工业4.0将会演变成工业5.0新范式,相应地, ICT会演变为Intelligent connection technology, CPS则定义成Cyber-physical-social systems[6].智能社会基础设施的进化,社会基础设施在交通网、能源网、信息网或互联网、物联网之后,现在已经开始了第五张网:智联网[7].这五张网,把三个世界整合在一起,并实现物理和虚拟世界的数字信息协同、感知控制协同以及知识智能协同.1.2虚拟数字工业的崛起随着新智能时代的到来,伴随而来的是各个社会产业的新形态,工业也不例外.智能技术最终将导致工业4.0时代向工业5.0时代的转换.我们将工业5.0时代的社会工业新形态概括为:实体物理工业和虚拟数字工业一体的,并以人工虚拟的数字工业为主导的新形态.简而言之,未来的工业拥有虚实一体的,却又是虚实分工的新形态,而“虚拟”工业会逐渐从“实体”工业手中取得工业运营和发展主导权.这种向工业新形态的进化并非一夜之间发生的,而是会逐步进行,并且在当前已经开始.从上世纪中期开始,网络化工业控制及其自动化经历了20世纪60∼70年代的模拟仪表控制系统、80∼90年代的集散控制系统、21世纪初的占主导地位的现场总线控制系统,以及当前正在普及应用中的工业物联网.网络化工控系统总体趋势是从简单的本地仪控,慢慢演化到远程智能的复杂系统管控.当前的工业物联网的注意力主要放在工业网络的精确性、确定性、自适应性、安全性等以工业通信为主导中心的研发和应用上.但是随着工业智能技术在广度和深度上的进一步发展,即将出现“类工业领域”、“广义工业”、“社会制造”、“社会工业”、“软件定义工业”等智能大工业新形态,而这些新形态都是以平行的物理和虚拟工业为最大的特征,而且最终虚拟数字工业会占据这个平行系统的主导地位[8−9].虚拟数字工业诞生,将会是工业5.0时代的最大特征,将会以极高的效率整合各种工业资源、极大减小工业过程中的浪费和消耗、极大地解放工业生产力,并促进智能大工业的出现和高速发展[10].按照虚拟数字工业的崛起路径,我们将其划分为四个发展阶段:使能与辅助,以当代各种工控系统为代表的系统,以工业总线、工业控制、运行技术(Operational technology)为关键技术,在当代工业中起着重要的使能与辅助作用.支撑与服务,随着工业控制技术的进化,其作用的空间领域和逻辑范围越来越宽,演化出如工业物联网等概念,为整个工业体系提供重要的业务运行和运营的支撑和服务作用.管控与主导,随着虚拟数字工业技术的进一步发展,以平行理论为代表的复杂系统管控科技开始发挥作用,从而使虚拟数字工业内生出基于人工智能技术的管控手段,同时开始对实体工业的运营进行微观与宏观层面上的主导作用.支配与统治,虚拟数字工业技术的最终发展目标,是使得每一个工业体都拥有自己的伴生软件定义的人工工业体,而且其工业实力,很大程度上取决于其对虚实互动的认识、实践和效率,取决于与其伴生的软件定义的人工组织之规模.而运行在信息空间的数字工业体,运用智联网技术,当它们互相在智能和知识层面上联结后,无疑最终会占据实体工业体的统治地位,并支配各种产业经济的运行.1.3对中国核电工业的启示与思考新智能时代向工业5.0新形态演进的进程已经全面启动.2004年,平行系统理论与方法正式提出[11].平行系统(Parallel systems)是指由某一个自然的现实系统和对应的一个或多个虚拟或理想的人工系统所组成的共同系统,是控制系统、计算机仿真随着系统复杂程度的增加、计算技术和分析方法的进一步发展的必然结果,是弥补很难甚至无法对复杂系统进行精确建模和实验之不足的一种有效手段,也是对复杂系统进行管理和控制的一种可行方式,比如数字双胞胎可以视为平行系统的一种特例或子集,为特定的系统提供实时监测、调整和优化服务.美国国防部、PTC公司、西门子公司、达索公司、GE等工业巨头在2014年前后以工业互联网、924自动化学报44卷数字双胞胎为关键技术着手,构建数字工业体系.数字工业具有更高的科技含量、更高的附加值利润和更广阔深邃的发展空间[12].以虚实工业体系构建的工业体,将具有传统工业形态难以企及的高效运行模式,因此传统工业形态的淘汰是未来的必然结果,比如GE更是提出向数字工业形态全面转变,而最终达到“虚实分离”的数字工业形态[13].到2020年,预计将有10000台燃气轮机,68000架飞机引擎,1亿支照明灯泡和1.52亿台汽车连入工业互联网.不仅如此,虚拟数字工业体系也将彻底改变其商业模式,比如传统工业制造商向同业服务商的转变,就是虚拟数字工业体系的一个重要特征:通过对虚拟工业体的学习与实验,便可提供围绕该工业体的各类需求,如规划、制造、运维、运营提供各种精准服务业务.预计到2020年,GE数字部门创造的收入将从2016年的50亿上升到150亿元,GE也将由此跻身全球10大软件公司之列.更高的利润空间与科技含量,这也正是虚拟数字工业得以支配和统治实体工业的根本原因.然而,在即将到来的虚拟数字工业时代,我们也应该有充分的危机感.尽管当前数字工业还在起步阶段,但是其初期核心技术却完全掌握在欧美工业科技巨头公司的手中,国内工业界对这些核心技术的关注和研发基本还未出现,也基本没有意识到这些颠覆性变化的可能性.现在虚拟数字工业处于“支撑与服务”的发展阶段,“管控与主导”阶段即将开始,而当“管控与主导”阶段来临时,如果中国还没有建立起自主研发的虚拟数字工业技术,则中国工业又将落后于世界先进水平,受制于世界工业巨头所掌控的虚拟工业技术.更有甚者,如果在“支配与统治”阶段,还没有自己的核心虚拟工业体系和技术,中国实体工业将彻底沦为世界化虚拟数字工业的附庸与殖民工业,成为依托各类产业链的下游工业实体.如果说一般性的工业门类的虚拟数字化尚有引进、学习、升级的时间、机会和转圜余地,作为国家能源命脉和需要高度自主化的核电工业却没有这样的机会.如果不发展自主的虚拟数字工业体系,其结果要么是在未来的国际竞争中失去竞争力而逐步被市场边缘化,要么必须和国际工业巨头合作而丧失自主权.这两种结果显然都不是中国核电工业的选项.因此,研发和建设具有自主性的虚拟工业体系,是一项重要而且紧迫的战略性任务.本文所述的基于平行理论的核电工业新形态和体系架构,正是为这一战略性任务提供了顶层设计思想、体系结构理论以及关键技术路径.2核电工业新形态与体系结构核能工业包含核能资源、核能燃料转换、核反应堆设计、核电站、辐射技术、核安全、核废料处理与环保、核辐射防护等多个组成部分.其各个组件之间互相关联和交互,形成一个复杂系统.本节讨论的是,在核能产业中占据重要位置的核电工业,以平行系统理论为基础,其发展态势会出现何种新形态与体系架构,如图1所示.2.1新形态:平行核电核电系统是一个极其复杂的人机巨系统,其研发、建造、运行等方面表现出了充分的复杂性.在工程建造阶段,其复杂性表现在核电工程建造为一个开放的系统,在设计、设备制造、建安、调试过程当中与整个核能工业链形成互动.在运行阶段,其复杂性一方面为核安全静态构成要素的复杂,具体表现在系统复杂、规模庞大、信息量巨大、分散,人作为核电安全重要能动主体但技能与素质差别大;另外一方面表现在核电安全动态复杂参数变化形成的系统状态组合非常复杂、人机交互场景难以预期,导致系统出现可能的不稳定状态.为进一步提高核电系统的安全运行水平,降低事故发生率,解决核电复杂系统难以建立精确数学模型的难题,需要采用新的方法理论体系.图1核电工业体系Fig.1Nuclear energy industrial system 平行系统(Parallel Systems),是指由某一个自然的现实系统和对应的一个或多个虚拟或理想的人工系统所组成的共同系统,是控制系统、计算机仿真随着系统复杂程度的增加、计算技术和分析方法的进一步发展的必然结果,是弥补很难甚至无法对复杂系统进行精确建模和实验之不足的一种有效手段,也是对复杂系统进行管理和控制的一种可行方式.平行系统理论的核心应用方法为ACP方法,是指人工系统(Artificial system)、计算实验(Computa-tional experiments)、平行执行(Parallel execution)之间的有机结合.人工系统可以理解为传统的数学或解析建模的扩展,计算实验是仿真模拟的升华,而平行执行就是自适应控制(包括内模控制、预测控制、自适应动态规划(Adaptive dynamic program-ming,ADP)等)的进一步推进升华[14].平行系统是仿真系统的高阶发展,其区别主要有以下几点:1)系统的仿真需要以现实系统为版本对系统进行模拟与分析,精度有限;而平行系统以现实系统为基础,利用神经网络等代理模型建立与实际系统对应的虚拟系统,解决复杂系统难以建模的难题.2)平行系统与实际系统之间存在交互,不断调整模型结构.3)平行系统可对系统状态进行在线推演,将系5期王飞跃等:核能5.0:智能时代的核电工业新形态与体系架构925统未来状态反馈给当前操作.4)平行系统中包含代理模型和智能算法如ADP(自适应动态规划),可实现对不同方案的自动计算,同时可评估最优设计方案.2.2平行核电系统的研究意义平行核电系统涵盖核电行业中运行、应急、设计、培训等各个方面.平行核电系统的研究,充分发挥计算机强大的数据处理和推理能力,以及人的创造力和在紧急事故情况下的事件的处理能力,有助于及时发现核电复杂系统中存在的安全隐患,保障人民群众的生命财产安全,实现核电设计改进、事故规程优化、运行推演、并发事故情景模拟、学习培训、人员应急疏散演练、应急方案优化与验证等功能,提高核电工业安全可靠性,对整个核电系统具有重要意义[15−17].1)开展核电设计的改进,包括工艺参数、事故规程的优化设计,提升设计质量,可对不同的设计方案进行计算实验,对实验效果进行动态评估,并在指定的最优目标函数边界下,自动计算最优设计方案.2)开展核电已知情景的综合模拟,如事故并发模拟技术研究、设备意外失效情景模拟,有助于查找核电安全隐患,提高核电安全水平.3)开展智能应急管理技术研究,可最大程度模拟真实应急场景,保证应急最优方案的制订,及应急情况下各项工作的顺利开展.4)开展操作运行在线推演与智能决策技术研究,能准确、实时地评估出核电安全状态,并与运行人员实现智能人机交互与智能决策,降低核电厂巨复杂系统运行安全存在的不确定性风险.2.3平行核电系统的研究内容基于平行系统理念,结合核电生产的实际特点,平行核电系统包括基础构建层、数据和知识层、计算实验层和平行执行层等,如图2所示.该系统可动态模拟核电真实系统复杂运行过程,实现对核电生产过程的状态监测、核电系统未知情景的智能模拟计算、核电应急方案的滚动优化分析及核电运行过程的在线推演评估与优化、人机交互高风险区域分析等,增强核电安全固有属性,提升核电整体安全性与竞争力.其核心思想为,通过神经网络、行为分析模型等代理建模方法,对电厂系统、设备、人员建立模型,组成同实际系统等价的人工系统.在人工系统上,通过计算实验或试验来认识实际系统各要素间正常和非正常状态下的演化规律和相互作用关系,通过两者的相互连接,对两者之间的行为进行对比和分析,研究对各自未来状态的借鉴和预估,相应调节各自的控制与管理方式,最后利用所认识的规律,通过平行控制实现正常情况下优化实际系统的控制和较少意外的发生,非正常情况下找到让系统迅速恢复正常的方法,提高应急控制水平[18−22].基础构件:构建具备大规模数据分布式存储与海量数据分布式计算能力的基于SOA(Service-oriented architecture)(或云计算)平台.遵循FIPA (The Foundation for Intelligent Physical Agents)规范建立多智能体环境,并开发代理管理系统、分布式目录服务器和代理通信通道等多代理平台组件,实现平台内部的代理生命周期服务、消息通信服务;最后,结合实验平台的具体应用,构建应用领域本体,以实现平台内部代理间的语义互操作性.数据和知识:运用基于代理建模方法对具体应用示范领域中的参与者、环境、规则和机制建模并构建各自的模型库;其次,结合各应用领域的发展现状,基于实时监测数据构建场景库.基于XML语言设计一套形式化表示方法来统一描述实验平台中的领域知识,并运用机器学习和自然语言处理技术半自动地构建领域知识库,实现平台内部领域知识的存储、表达与推理.图2平行核电系统的主要研究内容Fig.2The main contents of parallel nuclearpower图3平行核电能系统运行流程图Fig.3Operationflow chart of parallel nuclear powersystem计算实验:设计同时支持真实与虚拟实验场景的场景生成器.场景生成器能够接受最终用户输入的场景或自动提取场景库中的特定实验场景,实例化实验场景中的交互机制与管理规则,并传递给事件驱动引擎完成计算实验仿真;基于离散事件仿真技术实现事件驱动引擎,并动态模拟实验场景中各代理的交互与通信过程.事件驱动引擎采用仿真时钟模拟实验平台运行时的特定时刻和时间变化,按时间顺序存储、分析和确定实验过程中离散事件及事件间的引发关系.通过仿真时钟的推进和离散事件的处理来驱动和模拟计算实验的过程;最后,研制适用于计算实验平台的算法分析工具,并以模块和组件的形式应用于实验平台中.重点开发各类群体策略学习与优化算法、定性与定量计算实验研究算法以及对各应用领域提供特定支持的专用算法模块.926自动化学报44卷这些工具将动态地分析、研究和优化计算实验过程及其结果,并实时更新知识库.平行控制:基于智能探测、传感网络与多源信息融合技术实时地监测、收集与融合互联网开源数据和各应用领域的结构化数据,并基于实时监测数据生成或调整实验场景;其次,设计一套完整的软件库和高层应用程序协议,服务于实验平台与终端用户之间的接口,使得终端用户能够方便地管理和配置实验平台以及实验平台内部代理的运行;实时监控和研究实验场景中的不安全因素,实现事件安全的被动式查询与主动式风险研究及预警;同时通过计算实验和反馈调控实现半自动化计算研究和优化,生成实时最优决策.最后,设计动态可视化的人机交互界面,以文本、图、表等形式全方位地呈现计算实验模拟及其交互控制过程[23−25],如图3所示.2.4平行核电体系架构为实现虚实结合的平行控制,平行核电管控系统如图4所示.图4平行核电管控系统Fig.4Parallel nuclear power control and managementsystems图4中左侧为目前传统的核电工业自动化领域,包括底层过程控制系统(Distributed control sys-tem,DCS)、生产执行系统(Manufacturing execu-tion system,MES)及企业资源规划管理系统(En-terprise resource planning,ERP).右侧为本文提出的虚拟人工核电系统,对应的知识自动化领域.采用构建人工系统、计算实验和平行执行(ACP),实现对核电工业自动化系统的建模、计算和控制;基于ACP 的虚拟人工核电系统和核电工业自动化系统形成核电社会物理信息系统(Cyber-physical-social systems,CPSS);采用ACP 反复观察评估后,通过虚实平行互动,形成描述、预测和引导(Description,prediction,prescription,DPP)的分析、决策和执行过程,最终利用虚拟核电系统对实际核电系统实施闭环有效的控制与管理.虚拟人工核电系统从工业自动化领域通过大反馈获得核电系统的物理、现场运行及社会信息等大数据,通过机器学习、数据驱动和语言建模,进入知识自动化领域.知识自动化基于ACP 、CPSS 及DPP 等建模、计算和控制过程,形成优化的控制决策、通过大闭环引导实际核电系统优化运行.以核电相关群体为社会管理的观测、建模、计算及运营对象,知识自动化可实现对网络信息的捕捉、识别、追踪、解析及预测.其本质内容在于以用户为中心,通过采用面向基础设施的架构、面向平台的架构、面向软件的架构,使用Web 挖掘等技术对互联网、移动互联网及智联网的文本、视频等数据进行采集;同时借助机器学习及云计算等技术实现数据的过滤、分析和结构化,获取信息特征;通过特定的建模手段及方法实现知识的合成,结合行为动力学特征,针对核电相关群体进行群体涌现行为计算与宏观社会现象预测,进而主动提供基于知识的智能推荐与基于决策的智慧服务,实现核电管理自动化的全过程[26−28].基于以上论述系统架构分为六层,如图5所示:对象层:对应物理核电系统,包括核电工业全产业链,囊括了核原料生产、加工、利用、废料处理等环节,核电站设计、建造、发电运维、改造、拆除等全生命周期环节,核电研究相关产业以及核电周边产业;同时包含人、财、物及社会等对核电工业系统的影响.数据采集与信息形成层:分成两个部分,一是目前已有的工业自动化系统及信息系统.主要包括DCS 系统、MES 系统及企业级ERP 系统.二是在互联网和多种通讯模式下,人与社会对核电工业的互动,将更加便捷和密切,通过Internet 等渠道收集大量的信息,并作用于物理核电系统,称为感知和执行,这一过程产生的信息将包含大量的人与社会因素.最后通过大数据、模式识别、区块链、云计算和社会计算等手段,汇集以上所有数据信息,形成有效的信息层.存储层:将数据采集和信息形成层形成的数据分门别类存入核电站运维数据库、工业自动化数据库、专家知识库、政策数据库、核电相关人员数据库等各种数据库.特征抽取及知识合成层:采用自然语言处理、机器学习、智能控制等人工智能技术,实现特征抽取和知识合成.解析层:基于特征抽取及知识合成层获得的知识和特征,通过人机结合、知行合一、虚实融合等手段,建立虚拟人工核电系统各环节模型和系统模型,实现虚拟人工核电系统的构建,完成物理世界、精神世界、人工世界的三统一.同时对平行核电产业进行平行系统建模,完成全产业链平行化的目标.平行控制层:基于虚拟人工核电系统模型,采用计算实验,获得优化控制策略,采用平行执行模式,实现对虚拟人工核电系统和实际核电系统的同步反馈.平行执行对实际核电系统,引导人与社会的活动;采用软件定义机器模式,与物理定义机器进行控制互动.平行执行可以调整虚拟人工核电系统的模型、参数、运行方式,使虚拟人工系统与实际系统一致,为下一步引导实际系统做准备.最后,实现物理、社会、赛博空间的互联互通,共同融合,实现默顿牛顿系统的大统一.同时,在执行过程中,运用动态闭环的管理方式进行平行控制与管理[29−33].2.5平行核电系统的应用平行核电系统的研究,可应用在核电系统设计。
加快推进上海核电关联产业融合发展的思考与对策
加快推进上海核电关联产业融合发展的思考与对策马骏(中国太平洋保险（集团）股份有限公司上海200120)摘要：加快核电及其关联产业发展是经济新常态下贯彻落实国家能源安全战略的重要任 务。
上海应抢抓发展新机遇，充分发挥战略性新兴产业发展新优势，加强长三角区域合作，实现共建共享、融合发展，着力拓展产业链，增强核电关联产业核心竞争力，继续发挥在全国的引 领作用，将长三角打造成世界上有重要影响的核电关联产业基地，为推进长三角区域一体化战 略、建设具有全球影响力的科创中心做出新贡献。
关键词！核电关联产业融合发展核心竞争力长三角区域一体化战略中图分类号：F424. 2文献标识码：A文章编号！1005-1309(2017)07-0073-009大力发展核电等清洁能源，推进能源绿色低 碳转型，是当今中国必须进行的一场艰巨变革，也 是能源供给侧结构性改革的必然选择。
核电关联 产业是围绕核能发电及其要素保障而形成的产业 链，加快发展核电关联产业，是中国核电升级版的 需要。
作为战略性新兴产业领先全国的上海，应 积极主动服务国家战略布局，全面对接《中国制造 2025》，进一步加强长三角区域合作与交流，坚持 优势互补，共建共享，融合发展，争创核电关联产 业发展新优势，继续发挥在全国的引领作用，进而 打造世界核电关联产业新高地，为建设具有全球 影响力的科创中心做出新贡献。
一、国内外核电产业现状及发展态势(一）全球核电产业发展态势核电作为清洁能源，具有无温室气体排放、选 址灵活、容量大、高效稳定、经济成本低、投资回报高等优点，成为世界主要工业国能源结构的重要 组成部分。
21世纪前10年全球核电机组容量总 体保持稳定增长趋势。
1.国际核电市场发展空间巨大。
据中国能行业协会统计，到2015年底，世界上有30个国 家和地区共运行着441座核反应堆，装机容量超 过380GW。
2015年全球核电呈现回暖趋势，核 能的优势得到肯定。
01据国际原子能机构(IAEA)预测，全球有超过45个国家正在积极规 划发展核电。
5g与核工业产业融合发展的思考
D行业观察NDUSTRY INSIGHTS5G与核工业产业融合发展的思考■李林蔚郝强陆浩然2019年6月，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放第五代移动通信(5G)技术商用 牌照，中国正式进入5G商用元年。
5G技术将全面构建 经济社会数字化转型的关键基础设施，推动各类产业 发展和升级、降低生产成本、提高工作效率。
5G技术及国内进展5G技术是最新一代蜂窝移动通信技术，具有大带 宽、低时延、高可靠的特点。
5G的性能目标是高数据速 率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大 规模设备连接。
第一阶段的目标是带来大带宽、高清 视频的体验,该阶段已初步实现；第二阶段是需要5G 切片技术提供专网，深化和应用于其他行业中，该阶段 研究工作正在进行中;第三阶段则是实现万物互联，相 关方面的标准还在制定中。
2019年8月，国务院办公厅印发的《关于促进平台 经济规范健康发展的指导意见》中明确指出,要加快5G 等新一代信息基础设施建设，进一步加强网络支撑能 力,负责部门为工信部和发改委。
各省市也纷纷出台 相关产业规划，明确未来5G的发展目标，规划其详细 实施路径。
截至2018年底，我国共有29个省市将发展 5G通信产业列为2019年政府重点任务，18座试点城市 全部出台相关政策。
目前，我国大多数5G基站集中于东南沿海地区，预计2020年5G将在全国范围内投入商用。
5G技术与核工业产业融合前景分析核工业是传统行业，属于被5G、人工智能等为代表 的前沿技术渗透的行业。
将5G技术融入核工业的安 全运维、研发设计、服务等各个环节，可以实现核工业 资源优化，促进核工业智能化发展，使核工业的安全更 有保障，使核电在电力市场更有经济竞争力。
5G技术+研发设计。
5G技术与V R/A R(虚拟/增 强现实)融合，利用云计算平台，配合核工业数字资源 构建“核”特色设计协同管理平台。
该平台可用于接口 资料互换、设计计划管理、设计过程管控及经验反馈管 理等工作,可实现设计研发工具、设计策划、设计数据 管理、设计决策一体化。
基于模块化生产的上海核电装备制造网络状产业链整合
基于模块化生产的上海核电装备制造网络状产业链整合一、产业链定义与内涵产业链理论起源于马歇尔把分工扩展到企业与企业之间，强调企业间的分工协作的重要性。
哈里森(Harrison)将产业链定义为采购原材料，转换为中间产品和成品，并将成品销售到用户的功能网链。
龚勤林从产业技术经济关系角度，提出产业链是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。
张耀辉(2002)认为：产业链是指从自然资源到消费品之间的层次，即从一种或几种资源通过若干产业层次不断向下游产业转移直至到达消费者的路径。
马士华(2000)等人从供应链角度定义产业链，认为供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中，将供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。
美国学者迈克尔．波特把企业创造价值的过程分解为一系列互不相同但又互相关联的经济活动，其总和即构成企业的“价值链”。
综合以上定义可归纳为，产业链中存在着上下游关系以及相互价值交换，上游环节向下游环节输送产品或服务，下游环节向上游环节反馈信息，产业链是由产品链、价值链、信息链、物流链和资金链等组成。
随着模块化时代的到来，产业链中知识关联变得更加重要。
二、模块化与网络状产业链(一)模块化涵义与发展过程对于模块化，有许多不同的定义。
青木昌彦(2002)认为，模块是指可组成系统、具有某种独立功能的半自律子系统，可以通过标准界面与其他子系统按照一定的规则相互连接，从而构成更加复杂的系统。
本文沿用青木昌彦对产业模块的定义。
模块化包括产品设计的模块化和生产知识的模块化，有关生产的技术和知识能够实现在模块和系统层次的集成。
模块化设计包括两个要素，一是模块化的部件设计实现标准化、系列化、通用化，并达到较高精度。
二是接口的设计。
我国引进采用简化、非能动安全设计的第三代核电技术APlOOO就是基于模块化的设计理念。
面向新世纪 建设核电新高地──上海市核电产业国产化能力调研报告代序
面向新世纪建设核电新高地──上海市核电产业国产化能力调
研报告代序
汪祖蓉;乌维钧
【期刊名称】《上海工业》
【年(卷),期】1999(000)0S1
【摘要】为贯彻落实上海市七届党代会和市十一届人大一次会议的精神，充分发挥上海市核电设计、制造的综合优势，增强核电国产化的竞争能力，加快核电产业新高地计划的实施，我们组织市内30余名核电专家，分成核岛、常规岛、电气仪表控制、核辅助设备和核电特种材料等5个专业组，自1998年5月至8月分别对本市各主要核电工程设计院、核电设备制造厂、研究所等百家企事业单位进行了全面深入的调研。
该调研共完成调研报告98份，经组织专家进行评议、审查和补充，最终编制成5个专业调研报告和一个综合报告（共计29万字）。
着重对上海市承接百万千瓦级核电机组工程和设备设计、制造能力进行调研和分析，探讨为完善提高国产化能力必须采取的措施。
同
【总页数】2页(P9-19)
【作者】汪祖蓉;乌维钧
【作者单位】上海市核电办公室
【正文语种】中文
【中图分类】F427.51
【相关文献】
1.广东:全球核电产业链上的高地 [J],
2.压水堆AP1000国产化与上海电气核电产业的发展 [J], 赵欢
3.核电产业的国产化和自主化 [J], 张兴法
4.推进核电国产化建设工业新高地高质量的物项制造和服务是核安全的基础 [J], 陈广
5.中国核电产业国产化发展分析 [J], 杨已颢; 刘建全; 徐佩佩; 赵柏阳
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浅谈新常态下核电企业的文档一体化
浅谈新常态下核电企业的文档一体化发布时间：2021-03-15T11:31:56.260Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：张珂[导读] 摘要：调整国民经济和工业结构，大力发展核能等清洁能源，是当前工业的新标准。
上海核工程研究设计院有限公司山东烟台 264000摘要：调整国民经济和工业结构，大力发展核能等清洁能源，是当前工业的新标准。
核电档案是核能企业在各种活动中形成的原始档案，是企业的重要信息来源。
这些文件包括电子文件和特别载体。
对于核电企业来说，文件整合是企业档案管理的一个重要组成部分。
基于此，本文概述核电企业文件管理的现状，分析文件整合的理论基础和现实，并思考将核电企业文件纳入新标准的未来方向。
关键词：新常态背景；核电企业；文档一体化发展；应用分析；前言当今社会，科技信息化水平不断提高，也使文献工作逐步实现信息化和数据管理成为可能。
文件整合可以简单地理解为文件的生产、处理、存档和管理，也可以理解为文件和档案管理需求的组合，以促进核电站的稳定发展。
一、核电企业的文档管理1.核电档案及其重要性核电档案是核电企业在设计、建造、运营、维护和日常管理方面的原始档案，包括文本、图纸、照片、音像等材料。
核电档案准确地描述和反映了核电站项目建设、生产和运营、技术、设备配置和技术改造方面的重要信息，对核电站的发展和增长发挥着关键作用，它具有原始性、真实性和价值性的属性特征。
合格设备、合格人员、合格文档是核电项目建设的3大要素。
国家《重大项目档案验收管理办法》规定，项目档案验收是项目竣工验收的重要组成部分，未经档案验收或档案验收不合格的项目，不得进行或通过项目的竣工验收。
同时核电档案是决策的重要基础。
企业领导人在作出科学合理的决定之前需要大量的信息核电档案是核电企业掌握的最原始的信息，这些企业的决策者应充分利用这些信息作出更准确和更合理的决定。
企业决策者是否作出正确的决定直接关系到企业的发展。
集中核心技术数据是技术复制和创新的重要参考。
上海正打造核电产业链新高地
上海正打造核电产业链新高地
从核电研发设计、工程承包、设备制造，到测试认证、运行服务、人才培养，上海正在打造核电产业链的新高地。
经过四十多年的发展，上海已成为国内核电工程设计，主设备、辅助设备，核电站建设运行以及检测服务、核电人才教育培训等产业链最完整的地区之一。
上海核电办主任韦平近日在第七届中国核电前沿高峰论坛上表示，目前上海核电产业正进入较快发展期，在沪形成了以中央企业、地方企业以及各类不同所有制企业近百家集聚发展新格局。
科技创新聚集产能
公开信息显示，上世纪70 年代，上海核电产业从728 工程开始起步，为秦山一期30 万千瓦核电站提供了50%的重要设备和千余吨核用特殊材料。
经过40 余年的发展，上海核电产业已具备良好的产业基础，产业链日趋完整，已成为上海市政府高新技术产业化推进的重点领域。
尤其在装备制造和服务业方面，上海的知名度与日俱增。
相关资料显示，上海目前已形成以上海电气为主，较为完整的核电装备制造体系，一批企业近年来已取得ASME 核电生产许可证书，具备核电设备出口的国际资质。
逐步成形的上海电气临港重型装备制造基地、上海电气闵行热加工基地和宝钢核电特种材料基地等三大制造集聚区拥有世界一流的重型厂房和先进设备。
在核电服务业方面，上海已在技术研发、系统设计、标准制定、测试认证和人才培养等方面集聚了一批实力强劲的企业，并在上海漕河泾新兴技术开发区初步形成产业集群。
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[收稿日期]2009-10-12[作者简介]吴海荣(1979-)，江西玉山人，2007级上海理工大学管理学院硕士研究生。
研究方向：企业战略管理。
基于模块化生产的上海核电装备制造网络状产业链整合吴海荣，吴满琳（上海理工大学管理学院，上海200093）[摘要]通过对上海核电装备制造业现状的分析，可以得出从产品整合、价值整合、知识整合三个角度来实现上海核电装备制造业产业链整合的结论。
经过整合，上海核电装备制造业可以有效利用各方面资源，形成以上海电气为主体、上海核工程研究设计院为依托、上海市核电办公室为纽带、相关主要单位辅佐的网络状产业链，能够在加强设计与制造结合和协作的基础上，提高自主创新能力。
[关键词]产业链；网络状产业链；模块化生产；核电装备制造[中图分类号]F720[文献标识码]AOn Network-like Industry Chain Integration of Manufacturing Nuclear Power Equipmentin Shanghai Based on Module ProductionWU Hai-rong,WU Man-linAbstract:Through analyzing the current situation,this paper concludes that we can integrate industrial chain of Shanghai nuclear power equipment manufacturing through the aspects of product,value and knowledge.Through integration,Shanghai nuclear power equipment manufacturing can use all resources effectively,form network-like industrial chain centered on Shanghai Electric,based on Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute,linked with Shanghai Nuclear Power Office,and assisted with main relevant units,and improve independent innovation capacity based on designing and manufacturing cooperation.Key words:industry chain,network-like industry chain,module production,manufacturing of nuclear power equipment一、产业链定义与内涵产业链理论起源于马歇尔把分工扩展到企业与企业之间，强调企业间的分工协作的重要性。
哈里森(Harrison)将产业链定义为采购原材料，转换为中间产品和成品，并将成品销售到用户的功能网链。
龚勤林从产业技术经济关系角度，提出产业链是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。
张耀辉(2002)认为:产业链是指从自然资源到消费品之间的层次，即从一种或几种资源通过若干产业层次不断向下游产业转移直至到达消费者的路径。
马士华(2000)等人从供应链角度定义产业链，认为供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中，将供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。
美国学者迈克尔.波特把企业创造价值的过程分解为一系列互不相同但又互相关联的经济活动，其总和即构成企业的“价值链”。
综合以上定义可归纳为，产业链中存在着上下游关系以及相互价值交换，上游环节向下游环节输送产品或服务，下游环节向上游环节反馈信息，产业链是由产品链、价值链、信息链、物流链和资金链等组成。
随着模块化时代的到来，产业链中知识关联变得更加重要。
二、模块化与网络状产业链(一)模块化涵义与发展过程对于模块化，有许多不同的定义。
青木昌彦(2002)认为，模块是指可组成系统、具有某种独立功能的半自律子系统，可以通过标准界面与其他子系统按照一定的规则相互连接，从而构成更加复杂的系统。
本文沿用青木昌彦对产业模块的定义。
模块化包括产品设计的模块化和生产知识的模块化，有关生产的技术和知识能够实现在模块和系统层次[文章编号]1009-6043（2010）01-0108-03第2010年第1期（总第341期）商业经济SHANGYE JINGJINo.1，2010Total No.341108--的集成。
模块化设计包括两个要素，一是模块化的部件设计实现标准化、系列化、通用化，并达到较高精度。
二是接口的设计。
我国引进采用简化、非能动安全设计的第三代核电技术AP1000就是基于模块化的设计理念。
随着技术进步和分工深化，模块化发展经历早期阶段产品零部件的标准化、系列化和通用化。
这样可以节约零部件的更换、维修成本，零部件的标准化有利于大规模生产，获得规模经济，从而极大地降低产品的生产成本。
第二阶段是基于产品设计模块化的敏捷制造，把许多功能集成在一个个的模块中，通过这些模块的不同组合满足用户的个性化需求，同时获得规模经济。
第三阶段是模块化生产阶段。
在一个共同标准的指导下，产品的性能被分解整合为不同的功能模块，只要能够通过一定的界面与其它模块连接，各模块拥有相当大的独立性和自主创新权利，从而以更低成本实现复杂程度较高产品的生产个性化发展。
(二)网络状产业链涵义在模块化发展的第三阶段，即模块化生产阶段，产业链实现了从产品工艺分工到产品功能分工的飞跃，产品设计实现了模块化设计，产品功能被分解成一个个模块，对模块生产加工的知识也实现了以模块为单位的集成。
模块化生产使得产业链呈现出一种网络状结构。
网络状产业链的创新活动是分散的，在遵循共同标准的前提下，各模块可以自主创新。
由于知识创新的分散性、不确定性和产品的功能分工，使得不同模块之间的联系是网状的，因此知识创新能够很快被整个产业链吸收整合，最大限度地创造顾客价值。
1.网络状产业链的产品链。
网络状产品链上的产品具有模块化特征，通常是一个功能性的集合体，许多模块按照一个规则组成更大的系统。
模块通常理解为可组合系统的、具有某种确定功能的、典型的通用独立单元，它可以通过标准的界面结构与其它功能的半自律的通用独立单元，按照一定的规则相互联系而构成更加复杂的系统。
模块化商品是互补性的产品或服务，不同厂商生产的产品必须是兼容的，只有按照一定标准生产，具有系统特征的模块化产品才能互相兼容，发挥作用。
各个模块生产是彼此独立的，只是通过设计规则产生间接联系，它们和系统集成商发生直接联系，系统集成商把产品或服务提供给客户。
如图1所示：2.网络状产业链的价值链。
网络状产业价值链特征是规模报酬递增显著。
其一，模块化产品生产中存在显著的规模报酬递增趋势。
我国建设的核电站项目陆续将以AP1000为主，核岛系统设计简化、厂房建筑和设备配置大幅减少，随着国产化率不断提高，将获得更大的规模经济性。
其二，每一个模块的生产存在分工的专业化报酬递增，对于复杂的模块化产品，任何一个公司都不可能精通所有的生产环节，每一个产商集中于最擅长的领域，尽量实现该领域技术的潜力，实现报酬递增。
产品的模块化有助于降低复杂系统的调整风险，模块内部的局部调整可以节约信息处理和传递费用，并且可以发挥专业化优势实现报酬递增。
模块化可以带来选择价值，在一定的联系规则下，不同模块之间的信息是保密的，模块之间可以进行重复开发，互相竞争，选择性价比最好的模块，从而增加系统的价值。
模块化也可以带来系统的创新价值，由于各模块是独立运行的，因此系统可以通过模块的分解、替代、整合进行创新，可以更好地满足顾客的个性化要求，创造顾客价值。
3.网络状产业链的知识链。
网络状产业链的知识分工是功能性分工，根据功能划分模块。
每个模块的生产知识是隐藏的；设计规则(标准)是显性知识，是公开的，在整个产业链上共享，大家遵循设计规则，实现模块之间兼容，发挥系统预定的功能；顾客只需熟悉操作界面，掌握如何操作的知识。
分工经济的一个重要收益就是节约学习成本，模块化通过减少知识显性化的范围，节约人们学习成本，从而带来报酬递增，如图2所示。
产业链上知识创新是分散的，各模块在遵循设计规则的前提下，自主创新，可以是功能实现方式的创新，也可以是功能的创新，更可以是新的模块组合创新。
三、构建上海核电装备制造网络状产业链(一)核电装备制造产业特征1.产业关联程度高、波及效果明显。
核电装备制造业涉及纵向有色金属制造业、冶金、化工、通用设备制造业、专业设备制造业、电气机械及器材制造业、仪器仪表制造业、运输起重机械制造业等制造业的多数门类，以及横向的核电设备设计、研发和服务等。
2.产品模块化、成套性强。
AP1000整个核电站共有结构、管道、机械设备和电气设备四类模块。
核电装备包含核岛设备、常规岛设备、辅助设备、仪表及控制系统及核电材料五大板块，各自所处行业不同，需要跨行业配套零部件形成了一个系统的整体，因此设备成套性强。
3.产业联系方式复杂。
核材料与核电设备制造之间具有纵向垂直供应链关系，通过产品、技术和资本等纽带联系；核电设备四大板块之间既互相关联却不具有较强的相关性；横向配套服务产业链的联系比较复杂，涉及招投标、科研设计、核电站建设等多个环节。
4.市场结构具有明显的寡头垄断特征，进入壁垒、退出壁垒和行业集中度高。
要想进入核电装备制造业必须图1模块化产品分散生产模块A模块B 模块C 模块D设计规则系统集成与检测客户▲▲▲▲图2网络状产业链知识分工设计规则：显性知识模块A 隐藏知识模块B 隐藏知识模块C 隐藏知识系统集成隐藏知识操作方法显性知识顾客▲▲▲▲吴海荣，吴满琳：基于模块化生产的上海核电装备制造网络状产业链整合109--克服资金、技术、运营经验或资质、品牌、政策等各方面的壁垒，企业进入壁垒极高。
核电装备制造业的固定资产投资规模大，资产专用性很强，并且对区域经济和相关产业带动能力强，企业退出壁垒极高。
极高的进入和退出壁垒，使得该行业集中度极高，市场结构呈现寡头垄断特征。
5.设备制造技术要求高、难度大，生产周期长。
核级产品因其对安全性的要求极高，形成了一系列的制造标准，生产厂商必须严格按这个标准进行生产。
AP1000采用非能动技术，技术难度较大。