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。
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(dāng)口。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。
智能制造實施原則
外高橋造船推進智能制造的總體思路是,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。
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。
外高橋造船推進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。
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。
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(fēng)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)。
智能制造是一項巨大的系統(tǒng)工程,任重而道遠。外高橋造船將在中船集團的領(lǐng)導(dǎo)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。