以數(shù)字化為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化為關(guān)鍵、智能化為方向、成本與效益為核心，積極推進船海產(chǎn)品智能制造。
今年正值中船集團所屬上海外高橋造船有限公司成立20周年。
20年來，外高橋造船在中船集團的領(lǐng)導下，發(fā)揚敢為天下先的創(chuàng)業(yè)精神，把當年長江口的一片灘涂，建設(shè)成為今日環(huán)境優(yōu)美、設(shè)施先進、世界知名的現(xiàn)代化船舶總裝廠。
20年來，外高橋造船在科技創(chuàng)新的引領(lǐng)下，堅持創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新和創(chuàng)造的發(fā)展理念，堅持高質(zhì)量發(fā)展的正確方向，一步一個腳印地向著更高目標砥礪奮進。
20年來，外高橋造船追求卓越，矢志不渝，成為我國第一家年造船完工總量突破800萬載重噸大關(guān)、第一家成功建造世界第六代深水半潛式鉆井平臺、第一家承建大型郵輪的船廠，不斷書寫“大力弘揚中船精神，做強中國第一船廠”的壯麗詩篇。
經(jīng)過20年的發(fā)展，外高橋造船正處于轉(zhuǎn)型升級新的歷史當口。
當前，世界正面臨百年不遇的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，第四次工業(yè)革命熱度空前，智能制造站上風口，在全球范圍內(nèi)成為制造業(yè)發(fā)展趨勢，推動形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式。對中國船舶工業(yè)而言，是一次自我革命、科技創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重大機遇。
海洋工程裝備及技術(shù)船舶是中國智能制造十大重點領(lǐng)域之一。
《中國船舶工業(yè)集團有限公司高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略綱要（2018~2050）》指出，船海產(chǎn)業(yè)發(fā)展，要強化技術(shù)競爭力，從追求規(guī)模速度向質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變，大力向先進制造、智能制造轉(zhuǎn)型，積極拓展海洋資源開發(fā)裝備領(lǐng)域，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實施常規(guī)船型標準化、系列化，特種船型專業(yè)化的產(chǎn)品策略，著力提高市場份額，著力推進精細化管理，著力打造領(lǐng)先全球船海產(chǎn)業(yè)的綜合優(yōu)勢。
智能制造是船企高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。俗話說，工欲善其事，必先利其器。在中船集團高質(zhì)量發(fā)展綱要引領(lǐng)下，外高橋造船已經(jīng)確定了智能制造的總體思路、實施原則及發(fā)展目標，積極探索智能制造新路徑。
外高橋造船智能制造實施原則
總體思路
外高橋造船推進智能制造的總體思路是，貫徹制造強國和中船集團高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略綱要，建立以MBSE（基于模型的系統(tǒng)工程）為總體架構(gòu)，以“雙精”（精益生產(chǎn)和精細管理）為目標，以知識、模型和數(shù)據(jù)為核心，以提高數(shù)字設(shè)計、工藝流程再造、設(shè)備智能化升級、深度兩化融合和供應(yīng)鏈管理等能力為主線，通過知識與業(yè)務(wù)的融合，提升設(shè)計質(zhì)量、生產(chǎn)效率，降低綜合成本，不斷提升企業(yè)競爭力，并達成客戶對企業(yè)滿意的目的，實現(xiàn)外高橋造船高質(zhì)量發(fā)展。
實施原則
外高橋造船推進智能制造的實施原則是，以數(shù)字化為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化為關(guān)鍵、智能化為方向、成本與效益為核心、重點項目為依托，試點先行、示范引路，點、線、面、體有序推進。
遵循“七個堅持”。堅持不在落后的工藝上搞自動化；堅持不在落后的管理上搞信息化；堅持不在不具備網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化基礎(chǔ)時搞智能化；堅持以“精益造船”為導向，打造高效船舶制造體系；堅持以“三化造船”為基礎(chǔ)，提高自動化、數(shù)字化生產(chǎn)水平；堅持以“信息感知”為源頭，建立造船過程智能管控平臺；堅持以“智能技術(shù)”為手段，提升造船質(zhì)量和效率。
通過不斷的補課、更新，提升自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，結(jié)合管理提升點、線、面體穩(wěn)步推進并達到智能化目標。
發(fā)展目標
外高橋造船實施智能制造的最終追求是，降成本、縮短生產(chǎn)周期、降低不良率、快速響應(yīng)市場。因此，智能制造最重要、最根本的是要解決生產(chǎn)效率的問題，包括：資源消耗、產(chǎn)品品質(zhì)、環(huán)境影響，以及降低成本。在CAD、PDM、MES、ERP等信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)自動采集、車間作業(yè)計劃自動排程、生產(chǎn)實時進度跟蹤反饋，以及現(xiàn)場物料消耗和質(zhì)量問題實時監(jiān)控。
加強頂層規(guī)劃和設(shè)計，深化兩化融合，優(yōu)化流程，推進精益管理和精細化生產(chǎn)，大力推行精益造船，全面提升設(shè)計、制造、管理一體化水平。以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)深化應(yīng)用為主線，實現(xiàn)制造過程數(shù)字化，以及過程實時智能管控水平，打通物理制造與數(shù)字制造空間。按照集團公司要求，通過實施“三步走”戰(zhàn)略，到2035年建設(shè)成為最具國際競爭力的船舶總裝建造智能化企業(yè)之一。
為此，外高橋形成了智能制造“三步走”策略。
第一步：試點推進階段（2018-2020年）
——智能焊接裝備（單機）、智能單元、智能化生產(chǎn)線等典型短板裝備單元開發(fā)、引進與應(yīng)用。實現(xiàn)焊接自動化率穩(wěn)步提升、智能涂裝機器人生產(chǎn)應(yīng)用、智能沖砂機器人生產(chǎn)應(yīng)用、先行小組立機器人焊接單元進入生產(chǎn)主流程、小組立機器人焊接流水線生產(chǎn)應(yīng)用。
——具備條件的區(qū)域進行設(shè)備互聯(lián)試點。對加工部部件作業(yè)區(qū)等內(nèi)場焊機進行聯(lián)網(wǎng)管控擴大應(yīng)用、切割機聯(lián)網(wǎng)、大型起重設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
——智能化倉儲與物流。完成智能鋼板堆場建設(shè)、自動化庫建設(shè)。
——推進專業(yè)化生產(chǎn)，提升產(chǎn)品質(zhì)量與效率。面向大型郵輪重大工程的智能化薄板車間建設(shè)，提升產(chǎn)品質(zhì)量與效率，同時基于所涉及數(shù)字化裝備及生產(chǎn)線應(yīng)用推進智能化車間管控，為其他海工及民品車間提供范例。面向民船與海工產(chǎn)品的中間產(chǎn)品專業(yè)化裝備及生產(chǎn)線建設(shè)。在民船及海工產(chǎn)品領(lǐng)域，細化中間產(chǎn)品分解，推進中間產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)線策劃與應(yīng)用，并以項目策劃為依托進行生產(chǎn)流程優(yōu)化。
——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)。以薄板智能車間建設(shè)為契機，打造企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺，研究與開發(fā)各類基于微服務(wù) 的工業(yè)APP，提升車間管理協(xié)同效率，實現(xiàn)全過程數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造。
第二步：協(xié)同跨越階段：（2021—2025年）
——智能焊接裝備（單機）、智能單元、智能化生產(chǎn)線等示范項目擴大應(yīng)用，針對第一階段試點示范短板裝備、智能單元及生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)應(yīng)用效果進行擴大應(yīng)用，大幅降低切割、成形、焊接和涂裝等臟險難作業(yè)過程勞動強度，使作業(yè)人員明顯減少。
——智能焊接裝備、智能單元、智能化生產(chǎn)線等高難度、高投入短板裝備開發(fā)、引進與應(yīng)用。
——設(shè)備互聯(lián)基本完成。到2025年基本完成公司生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)，后臺設(shè)備能力評估分析模型化。
——建設(shè)完成若干數(shù)字化車間。結(jié)合第一階段所完成智能化單元、生產(chǎn)線、設(shè)備互聯(lián)、可視化等基礎(chǔ)上建設(shè)完成先行工程 數(shù)字化加工車間；通過對平直車間數(shù)字化能力升級，F(xiàn)CB焊接裝備改造，大幅度數(shù)字化劃線印字機的引進，以及平直車間MES的集成應(yīng)用，建設(shè)平面分段數(shù)字化車間。
據(jù)此建立一批數(shù)字化應(yīng)用標準和工藝文件，逐步向橫向和后道延伸、擴展。
——動能源管控。完成氣體、電能等動能源管控建設(shè)。
——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。建成行業(yè)領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，服務(wù)于公司或其他企業(yè)整體的內(nèi)部工業(yè)和外部供應(yīng)系統(tǒng)， 開發(fā)并應(yīng)用各類通用、專用工業(yè)APP，促進企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，提升企業(yè)整體的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率。
第三步：全面建成階段：（2026—2035年）
到2035年全面實現(xiàn)企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，基本建成智能工廠，完成企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、管 理過程中的數(shù)字化協(xié)同研發(fā)平臺、虛擬生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、自動化物流系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)等系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，促進工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈信息交互和智能協(xié)作，建設(shè)成為最具國際競爭力的船舶總裝建造智能化企業(yè)。
包括：基于模型、知識驅(qū)動的三維數(shù)字化設(shè)計；全廠設(shè)備互聯(lián)互通，實現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)采集，全廠實現(xiàn)虛擬化制造；作業(yè)計劃智能排程，生產(chǎn)協(xié)同與資源配置智能優(yōu)化，生產(chǎn)實時進度跟蹤反饋；現(xiàn)場物料消耗和質(zhì)量問題實時監(jiān)控；生產(chǎn)過程關(guān)鍵工藝參數(shù)實時監(jiān)測和動態(tài)預(yù)警；智能決策支持系統(tǒng)等。
總體架構(gòu)
在此基礎(chǔ)上，外高橋造船形成了智能制造的總體架構(gòu)。重點任務(wù)：夯實智能制造發(fā)展基礎(chǔ)。
——基于模型三維數(shù)字設(shè)計和智能設(shè)計。以Smart 3 D引進和應(yīng)用為契機，提高基于模型三維設(shè)計水平，包括：基于規(guī)則二維驅(qū)動、三維數(shù)字化設(shè)計能力，VR、AR的應(yīng)用能力，三維模型設(shè)計模型和三維工藝標準的應(yīng)用能力等。建立若干知識庫和工藝庫，突破舾裝智能設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，焊接工藝庫在現(xiàn)場焊縫跟蹤和管控中實施應(yīng)用。以大型郵輪創(chuàng)新工程為牽引，深化Smart3 D二次開發(fā)，以提高設(shè)計效率。
——強化基礎(chǔ)管控和精益化管理。建立健全工時物量精細化標準、強化工程計劃管理、完善質(zhì)量與精度管理體系。
——加強信息化基礎(chǔ)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)安全能力建設(shè)。支撐數(shù)字化、物流化、信息化發(fā)展戰(zhàn)略，面向多領(lǐng)域綜合集成應(yīng)用，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，整合基礎(chǔ)設(shè)施資源，優(yōu)化IT服務(wù)管理流程，提高信息安全水平，建設(shè)以服務(wù)為核心，安全、敏捷、開放的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。以商密風險防范為中心，通過技防手段管理對商密數(shù)據(jù)的識別、保存、讀取、輸出，做到事前防范、事中控制、事后追溯相結(jié)合，避免商業(yè)秘密泄露。同時借助華為、中興等互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)的先進經(jīng)驗，結(jié)合VPN、RDP終端、虛擬化及身份識別技術(shù)，創(chuàng)建安全便利的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通道，建設(shè)適應(yīng)公司運營需要的信息安全保密體系，為公司的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
外高橋造船智能制造總體架構(gòu)
——推進智能制造短板裝備開發(fā)、引進、應(yīng)用。結(jié)合工業(yè)和信息化部、國家國防科工局聯(lián)合發(fā)布的《推進船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動計劃（2019-2021年）》要求，針對短板裝備，尤其是船體零件切割、成形、焊接、涂裝等臟險難與簡單重復(fù)的作業(yè)過程，以及檢測與裝配、物流與倉儲等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以船舶智能制造單元、智能生產(chǎn)線建設(shè)需求為牽引，研制或引進應(yīng)用智能制造裝備，實現(xiàn)工程應(yīng)用，支撐關(guān)鍵生產(chǎn)工序的自動化、數(shù)字化、智能化作業(yè)。
——推進研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)過程智能化轉(zhuǎn)型。推進基于模型、知識驅(qū)動的智能化設(shè)計，以郵輪設(shè)計平臺升級為契機，實現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)、模型全流程貫通，實現(xiàn)全流程工藝規(guī)劃和現(xiàn)場可視化作業(yè)，實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計、智能制造、精細化管理一體化的模型驅(qū)動生產(chǎn)。建立廣泛互聯(lián)、實時感知、精準執(zhí)行的生產(chǎn)過程綜合智能化管控體系。
——發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，支撐智能制造全面開展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)研究和攻關(guān)。
智能制造是項巨大的系統(tǒng)工程，任重而道遠。外高橋造船將在中船集團的領(lǐng)導下，應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理，以建造大型郵輪為契機，以建設(shè)現(xiàn)代化智能船廠為己任，發(fā)揚工匠精神，保持定力，持之以恒，注重基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實效性和安全性，在探索和實踐中不斷積累和完善，盡快形成可實施、可復(fù)制、可推廣的管理經(jīng)驗、制度、方法和標準，提質(zhì)增效，快速響應(yīng)市場，一步一個腳印，努力建成最具國際競爭力的船舶總裝建造智能化企業(yè)，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的目標。
