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船舶:向價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)鏈高端躍升

http://www.moduwu.com 2020-04-22 10:13 來源:賽迪智庫(kù)信息化與軟件產(chǎn)業(yè)研究所 管桐

船舶行業(yè)屬于勞動(dòng)密集、資金密集、技術(shù)密集的離散制造業(yè),具備零件數(shù)量多、生命周期長(zhǎng)、資本投入大、技術(shù)要求高等典型特征,正面臨接單難、交船難、融資難等痛點(diǎn)。江南造船、黃埔文沖、滬東中華等企業(yè)以網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同和服務(wù)化延伸為切入點(diǎn),從設(shè)計(jì)協(xié)同化、制造智能化、管理精益化、融資在線化、產(chǎn)品服務(wù)化等方向進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

研發(fā)開始向無縫設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變

(一)研發(fā)設(shè)計(jì)由獨(dú)立設(shè)計(jì)向無縫設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變

船舶行業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)復(fù)雜,涉及數(shù)十個(gè)專業(yè)分工。傳統(tǒng)船舶行業(yè)使用獨(dú)立設(shè)計(jì)模式,在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)聯(lián)通、跨專業(yè)對(duì)接、設(shè)計(jì)模型變更等方面存在數(shù)據(jù)交流不暢、企業(yè)協(xié)同水平不足等問題。隨著業(yè)內(nèi)無縫設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用推廣,基于MBD理念使用唯一數(shù)據(jù)源進(jìn)行屬性標(biāo)注,有利于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),改善數(shù)據(jù)差異問題,打破研發(fā)設(shè)計(jì)的空間、時(shí)間、組織限制,降低跨專業(yè)、跨部門、跨企業(yè)協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)門檻。

(二)生產(chǎn)制造由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變

船舶構(gòu)造復(fù)雜精密,大型豪華游輪零件數(shù)量超過2500萬(wàn)個(gè),對(duì)制造工藝、工序的要求較高。在傳統(tǒng)船舶生產(chǎn)制造過程中,零部件加工需大量人力,不利于保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,整體質(zhì)量管控成本較大。隨著數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,助力船舶企業(yè)依據(jù)統(tǒng)一模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)源進(jìn)行生產(chǎn)制造,解決CAD到CAM的集成問題,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程可預(yù)測(cè)、可調(diào)整、可追溯,有效提升產(chǎn)品質(zhì)量,提高用戶體驗(yàn),增加企業(yè)收益。

(三)供應(yīng)鏈管理由重經(jīng)驗(yàn)向重需求轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)船舶產(chǎn)業(yè)鏈管理體系中,船舶配套、船舶建造、貨物生產(chǎn)運(yùn)輸、航運(yùn)市場(chǎng)等環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)都是獨(dú)立的、單向的,無法針對(duì)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整,缺乏供應(yīng)鏈成本優(yōu)化及納期有效控制。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聚焦人、傳感器、生產(chǎn)設(shè)備和庫(kù)房、物流等節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)互通,打破數(shù)據(jù)、知識(shí)、能力、成本等束縛,推動(dòng)供需雙方相關(guān)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,以信息流加速物流、資金流、技術(shù)流有效流動(dòng),加快經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向到需求導(dǎo)向的模式轉(zhuǎn)變,推動(dòng)船舶制造企業(yè)向價(jià)值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈高端躍升。

(四)發(fā)展模式由賣產(chǎn)品向賣配套服務(wù)轉(zhuǎn)變

目前,全球船舶運(yùn)力和制造能力存在過剩現(xiàn)象,造船市場(chǎng)需求出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性不足,散貨船等常規(guī)船型需求乏力,高技術(shù)船舶和海洋工程高端裝備需求旺盛,傳統(tǒng)船舶制造業(yè),依靠生產(chǎn)要素投入和廉價(jià)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)化的盈利模式難以為繼。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在船舶行業(yè)的應(yīng)用推廣,有利于提升船舶制造整體配套服務(wù)水平,打造“船舶+智能系統(tǒng)+配套服務(wù)”的整體產(chǎn)品方案,提高用戶黏性,構(gòu)建技術(shù)迭代升級(jí)、用戶體驗(yàn)友好的新型船舶工業(yè)服務(wù)體系。

在數(shù)字空間模擬制造過程降低生產(chǎn)錯(cuò)誤率

(一)基于三維模型的協(xié)同設(shè)計(jì)

一是數(shù)字孿生仿真。在賽博空間對(duì)船舶模型進(jìn)行碰撞仿真、結(jié)構(gòu)仿真和流體仿真等測(cè)試,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。二是并行協(xié)同設(shè)計(jì)。船舶企業(yè)可應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)集成船舶數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作協(xié)同進(jìn)行,提高研發(fā)效率。三是工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化。在數(shù)字空間模擬加工、焊接與組裝等制造過程,降低生產(chǎn)錯(cuò)誤率。

(二)基于CPS的智能制造

一是關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的裝備自動(dòng)化,依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)控制智能機(jī)器人開展生產(chǎn)流程,降低人力成本。二是造船廠域生產(chǎn)要素的泛在互聯(lián)。建立狀態(tài)采集與控制網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)核心生產(chǎn)要素的泛在互聯(lián)。四是基于數(shù)字孿生車間的智能管控。構(gòu)建邏輯模型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)分析、決策與調(diào)度。

(三)供應(yīng)鏈協(xié)同

一是供應(yīng)鏈管理。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行船舶配套資材、供應(yīng)商、資材配送等精益化管理,保障供應(yīng)鏈配套均衡、有序,有效提高物流周轉(zhuǎn)效率。二是供應(yīng)鏈金融。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行融資租賃,將資產(chǎn)由流動(dòng)性較差的固定資產(chǎn)向流動(dòng)性最強(qiáng)的現(xiàn)金資產(chǎn)轉(zhuǎn)變,改善企業(yè)現(xiàn)金流,降低企業(yè)融資成本,優(yōu)化公司資本結(jié)構(gòu)。

(四)服務(wù)化延伸

一是船舶節(jié)能運(yùn)營(yíng)。將智能檢測(cè)設(shè)備連接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能耗查詢、分析、統(tǒng)計(jì)和管理等功能,減少海運(yùn)碳排放量,降低船舶運(yùn)營(yíng)成本。二是航路智能規(guī)劃。搭建網(wǎng)絡(luò)鏈路,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通與共享。實(shí)現(xiàn)開闊水域輔助駕駛,提高了船舶航行安全。三是設(shè)備預(yù)測(cè)維護(hù)。使用大數(shù)據(jù)技術(shù)預(yù)測(cè)狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)和剩余壽命,并采用合理的維修或維護(hù)保障措施。

推動(dòng)邊云協(xié)同 促進(jìn)數(shù)據(jù)流動(dòng)

(一)夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ),建設(shè)數(shù)據(jù)流動(dòng)快車道

一是推動(dòng)新一代信息技術(shù)應(yīng)用,加快大數(shù)據(jù)、虛擬仿真、系統(tǒng)協(xié)同、人工智能等技術(shù)協(xié)同,打破數(shù)據(jù)僅在本地計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)流動(dòng)的范圍限制。二是加大船舶智能制造總體技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、智能管控、智能決策等技術(shù)的研發(fā)投入力度,聚焦數(shù)據(jù)的搜集、積累,并加快相關(guān)知識(shí)轉(zhuǎn)化,指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)制造。三是加快船舶行業(yè)知識(shí)沉淀、封裝、固化,打造數(shù)字中臺(tái),構(gòu)建船舶行業(yè)工業(yè)軟件支撐體系,通過加快數(shù)據(jù)自由流動(dòng)有效解決行業(yè)問題。

(二)推動(dòng)邊云協(xié)同,打通生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)瓶頸

一是核心產(chǎn)線智能改造,依托邊緣智能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)云對(duì)邊智能控制,縮短核心零部件制造周期,有效降低不良品率,提升生產(chǎn)效率。二是生產(chǎn)計(jì)劃動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)參數(shù),在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)綜合分析場(chǎng)地、設(shè)備、人員等數(shù)據(jù),制定負(fù)荷均衡的作業(yè)計(jì)劃。三是生產(chǎn)模式組織優(yōu)化,借助大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),保障制造流程精益化、實(shí)時(shí)化和生產(chǎn)節(jié)拍的有序、流暢,降低制造成本。

(三)優(yōu)化供應(yīng)鏈配套,提高上下游信息共享水平

一是依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)上下游企業(yè)生產(chǎn)需求計(jì)劃的對(duì)接,減少交期提前或拖期現(xiàn)象。二是建立云端數(shù)字化庫(kù)存管理機(jī)制,逐步推廣“需求拉動(dòng)計(jì)劃、倉(cāng)儲(chǔ)動(dòng)態(tài)調(diào)整”的自由型庫(kù)存控制模式。三是布局基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈金融,著力解決墊資、交付延期、訂單取消等因素引起的資金鏈斷裂問題。

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