船舶智能制造

目录
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智能制造的历程 船舶行业智能制造典型示例
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船舶行业物联网技术及应用
背景——工业4.0
四次工业技术革命的历史进程
智慧的特征
将人的“智慧”纳入到研发 和制造，实现物理和信息的 深度融合，实现智慧制造！
复 杂 程 度
知识自动化时代 智能化革命 电子信息时代 数字化革命
工业 4.0 智能化 (CPPS)
焊接管控
可视化工艺
目录
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智能制造的历程 船舶行业智能制造典型示例
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船舶行业物联网技术及应用
广义的物联网涵义
利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描 器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在 任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从 而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的庞大网络系统。
大组立三维标注
工艺可视化
焊接工艺标注及数据输出
工艺可视化
舾装安装
单元支架定位 单元管件安装
管簇划分
管簇在船体中的位置
管簇的支架及管件
管件定位
工艺Baidu Nhomakorabea视化
生产现场工艺可视化
（a）首页
（b）作业内容
总组搭载 外场作业区 （平直、装焊） 配送
规范场地、胎位编码，配送 更加精准 按工序、分道进行物料配送
物流中心
计划与实绩对比、生产准备、托盘跟踪、制造监管看板
数字化制造
先行工程物流
移动终端程序的开 发及应用 数字化移动终端选型 及应用 大屏幕电子看板的应 用研究
数字化制造
焊接管控
焊缝工艺设计
•
应用层
应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系统，包括商业贸易、物流、农业、军事等等不同 的应用系统。
•
网络层
网络层，即进行信息交换的通信网络，包括有Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
•
信息采集层
数据采集指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获 取物品编码信息的过程。
普适计算
传感器网络
泛在网络
RFID
物联网
物联网的特征
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、二维码等 能够随时随地采集物体的动态 信息。
可靠传输
通过网络将感知的各种 信息进行实时传送。
智能处理
利用计算机技术，及时地对海量的 数据进行信息控制，真正达到了 人与物的沟通、物与物的沟通。
物联网的体系架构
时间
背景——国家政策
国家战略层面 新兴技术产业层面
工信部2015年重点扶持产业：
国家一带一路战略 中国海洋强国战略
1. 2. 3. 4.
智能制造； 互联网产业 钢铁业转型 新能源车
5.
6. 7.
军民融合
盐业改革 海洋工程装备
工业4.0：物联网、CPS、互联网、云计算和大数据与 制造业结合
目录
智能仓库典型业务示例-入库
验货人员
工作人员
收货单
数字化制造
数字化加工
数字化制 造看板
MES系统
数
字
化 加
1.钢材预处理
1. 打标印字装置
2.数字化划 线/喷印
1.划线印字机
3.数控切割
1.等离子坡口切割机
4.数控加工
1.肋骨冷弯机
2.二维码打标机
2.三维数控弯板机 2.型钢切割机
工
3.12米三辊弯板机
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智能制造的历程 船舶行业智能制造典型示例
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船舶行业物联网技术及应用
背景——国家政策
智能制造 （船舶海工）政策
2006 2009
发改委、国防科工委《船舶工业中长期发展规划》 国务院《船舶工业调整和振兴规划》 工信部《船舶工业“十二五”发展规划》 工信部《船舶建造规范》 工信部《智能装备发展规划》
电力电气时代 取代蒸汽动力
蒸汽机时代 机器取代人力 机械化
19世纪初 20世纪初
数字化
电气化
CAD, CAE, CAM, CAPP, CAQ, XDM, CIMS,
PLM, ERP, MES, PLC, … 传统机床 → 数控机床 手工操作 → 机器指令 20世纪后半期
物理过程 → 数字化过程
21世纪初
涂装 堆场
数字化分段装配制造生产线
智能涂装中心
基于模型的虚拟建造平台
生产管控平台
数字化物流
船舶行业智能制造典型示例
数字制造生产线
数字化加工
钢材、型钢 预处理
钢材及型材切割
曲板及型材加工 智能检测 先行物流 构架快速装配
小、中组立成组 制造
全过程托盘化配送与跟踪
完工 精度控制与分析 自动化焊接
数控调形胎架
部件配 套场 中组 立 大组 立 B阶段 舾装
数字化船体零件生产线
大修
零件托盘 零件集配
智能化搭载作业生产线 基于模 型的数 字化维 护平台 WB 试航 常规 试航 Q阶段 舾装 下水
中修 保修 交船
集 配 中 心
C 阶 段 舾 装
舾装托盘 托盘集配 P阶段舾装 中总组 小总组
D阶段舾装 船台合 大总组 拢搭载
智能物流配送
RFID、手持终端、托盘RFID、行车终端、叉车终端、运输车终端、库位RFID坐标
智能仓库
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卸货，不同类型货物的卸货地点： 1、结构件及重型件 二维码打印，贴在货物上， 2、备品备件和电气设备 选择上架模块，扫描二维码和库位号，完成上架，实现货物 对货物进行整理，放置到托盘上， 信息中心发送当天收货指令到各收 核对送货单与信息系统中的配套部发送 选择收货模块，进行收货信息的录入，实现系统 3、阀件和小型机电 的收货指令是否一致 进行收货 准备上架 货区和手持终端上 数据更新 物理上架和系统上架 4、大型机电设备 对货物进行检查
焊缝 信息 表
焊接任务管理
焊接派工
姓名 焊缝
1 2
** ***
焊
WPS库
接 管 控
焊工刷卡施焊 焊接实时管控 质量统计评估
WPS 预设 规程上传
工艺可视化
工艺可视化
工艺可视化
装配路径验证及优化
环段入坞仿真
三维作业指示
工艺可视化
三维工艺编制-组立阶段
小组立三维标注
小组立三维标注
中组立三维标注
• •
编码层
编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内容的核心和关键字。 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
背景——国家政策
物联网政策
工信部《物联网“十二五”发展规划》 2012 财政部《物联网发展专项资金管理暂行办法》 《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》 国务院 《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》 2013 发改委启动28项国家物联网重大应用示范工程； 财政部、工信部设立了物联网发展专项资金，累计安排物联网专项 资金15亿元，支持500多个研发项目； 2014 工信部《物联网白皮书》
2012
2013
国务院《船舶工业加快结构调整，促进转型升级实施方案》 国务院《全国海洋经济发展“十二五” 规划》 发改委、财政部等联合编制《海洋工程装备工程实施方案》
2014
船舶工业智能制造业务蓝图
数字化加工生产线
钢料堆场（型 钢、钢板）
钢材预 处理
钢材理 料厂
划线
切割
加工
零件理 料工厂
部件 制作
数字化制造
先行工程物流
船体 先 行 工 程 物 流
内场作业区（切割、 加工、部件） 入库
入托管理 条码扫描采集信息 船体托盘申请 物料存储的规范化管理 船体托盘按需、定点配送 舾装托盘配套性检查与配送
生产计划、托盘计划
接收生产管理部生产计划 将船体零部件托盘计划下发 至生产作业区