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　　未来船舶工艺技术发展方向——船舶智能化造船技术未来船舶工艺技术发展方向【学习目标】 了解船舶智能制造的内涵及未来发展【重点】了解船舶智能制造的技术含义。【建议学时】2课时。「本节导读」Introduction4.5 船舶制造数字化制造技术 以信息技术和制造业深度融合为重要特征的新型科技产业变革方兴未艾，“数字化，网络化，智能化”已成为船舶智能制造业技术变革的主流趋势。《中国制造2025》明确提出，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，全面促进制造型产业转型升级，并把海洋工程装备和高兴技术类船舶列为国家十大重点发展领域之一。目前，世界范围内的船舶智能制造呈现出不同的发展格局，东亚国家的船厂主要致力于自动化/智能化生产系统的研发，而西方国家的船厂则更多聚焦于数字化造船，3D打印等技术。与此同时，随着全球智能制造发展进入高速成长期，船舶行业将成为智能制造发展的重要战场之一。 本节通过解读船舶智能制造的技术背景、发展现状、技术含义、应用现状及发展趋势。让同学更好的了解中国制造2025背后的智能化造船的故事。4.5.1 智能化造船技术背景 当前，在我国造船业经营管理的过程中，仍是采用传统的方式，不仅是由于我国造船业尚未掌握核心技术发展智能制造的因素，还由于我国造船订单基本上是传统型、技能含量相对较低的船型。 因此，还需要改进当前造船业的经营管理方式。另一方面，只有增加技术投入，把智能制造贯穿在造船业的发展上，才能在关键领域掌握核心技术。鼓励科技创新，鼓励科技成果向生产力的转化，这些措施都为强化产业发展的核心技术做出贡献。我国造船业缺乏的是现代先进的造船模式，所以现在要加快建立现代造船模式的步伐，进一步提高生产和管理效率。目前中国造船业采用的是粗放型发展模式，利益和效率方面都赶不上西方国家。4.5.1 智能化造船技术背景 智能制造体现在具体造船行业中就是要大力推进数字化造船，提高信息化应用程度和水平。并且在人员素质方面更要强调人才的培养，完善用人制度，建立奖励机制，制定完善的人才发展计划，推出相应的鼓励政策，以吸引优秀人才进入造船业，会使用智能手段去制造船舶。分段制造智能化车间 4.5.2 智能化造船技术发展现状 当前，我国大型造船企业造船模式正向集约型和整合模式转变，只有支持精细化管理，多级部署和中央管控，重视各分支机构和上下游供应商、客户、伙伴之间的信息资源的互联、共享和综合利用，加强业务联动和整合，创新并持续改进业务模式，才能进一步提高信息化资源的综合利用率。 基于这个思路，南通中远海运川崎船舶工程有限公司（以下简称南通中远海运川崎）总经理陈弓开宗明义 ：“放眼今后，我国船舶建造行业的发展方向是集数字化、网络化、智能化、可视化、集成化于一体，根据船舶建造行业的功能及特点，包括移动互联网技术、工业4.0技术、物联网技术、大数据技术、增强现实技术、电子数据交换技术、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等信息技术都将（或正在）进入造船领域。4.5.2 智能化造船技术发展现状 南通中远海运川崎自2012年开始推进船舶智能制造，并计划用10年左右的时间，建成具有中国特色的智能船厂。根据韩国船厂的经验，他们制定了“三步走”的船舶智能制造和船厂发展规划：第一步是构建信息系统、自动化系统、实时监控和管理系统。第二步是建设数字化虚拟智能船厂。第三步是建设人与环境相协调的智能船厂。 采用虚拟现实技术，对造船全过程进行三维模拟演示。利用建立起来的描述船舶产品、造船厂、车间、生产设备、工人、制造资源的三维模型，描述产品、制造资源、制造工艺的数字模型，以及制定船舶建造工艺规划，同时采用虚拟现实技术构成虚拟环境，对整个造船过程进行三维模拟演示，展现船舶建造的全过程。智能化造船技术含义 船舶智能制造模式概念的基本内涵，是要以模块化设计建造为基础，以数字化流水线为导向，应用物联网技术，使造船工艺流程、物流、信息流一体化，实现无缺陷、准时化生产。至于未来船舶建造行业的图景，我们可以延伸展开 ：即应用智能技术，使智能机器和人一体化，实现决策、规划、设计、调度、监测、生产、管理等人机高效交互，通过工况在线感知、智能决策与控制和装备自律执行等闭环过程，不断提高完善装备性能、增加自适应能力，从而实现健康、安全、环保、人性的智能化总装建造。中国首条船舶工业智能无人生产线智能化造船技术应用现状 作为船舶行业惟一入选的首批智能制造试点示范项目，2012年至今，中远川崎先后建成了4条机器人生产线，成为我国船舶行业智能制造的“样板”。 2012年开始，中远川崎将扩大机器人应用和实施生产线改造等智能制造方式作为两化融合的切入点，以大幅降低人工成本、减轻劳动强度、改造作业环境、提高生产效率和产品质量，从而持续提升企业的竞争力。目前，中远川崎已经建成了型钢、条材、现行小组立机器人生产线和小组立机器人焊接生产线 条生产线。其中“小组立机器人焊接生产线对我们智能生产具有里程碑式的意义。”与之前的3条生产线不同，该生产线可将平面图纸转换成三维立体图，并利用照相技术自动定位，跟踪进行三维焊接，焊接质量更加稳定。修补量低，生产周期也由过去的每分段两天降至一天，作业效率提高约60%。 日本船级社成立了海事业大数据中心，与 IBM 开发了相关软件能通过收集机舱发动机、泵及温度传感器的实时数据进行分析，从而提供设备优化和维修等建议。4.5.4 智能化造船技术应用现状 韩国造船业界分析认为，在今后相当长的一段时期内，国际造船市场新技术的竞争热点将集中在两大领域：一是船舶的降低能耗和减少排放新技术，二是船舶的“智能化”新技术。如今，韩国的主要造船企业已在这两大领域增加财力、物力和人力投入，并展开研究开发，期望以新技术优势战胜以数量为优势的中国造船企业，从而比竞争对手创出更多的收益、更高的附加值，成为国际上的高效益造船企业。 现代重工于2011年3月在世界造船企业中首家推出了“Smart Ship 1.0”（智能型船1.0），现在这一基础上正在开发智能型船 2.0，并专门设立了“造船海洋IT融合革新中心”，负责 IT 技术与造船、海工装备相融合的技术研发。三星重工造船与IT 技术融合的最突出特点是该技术在生产过程中得到应用，自动化的“机器人”被大量投入生产现场一线，使造船自动化率达到 62%，为世界同行的最高水平；将 IT技术应用于造船生产工艺流程，构筑起了船厂统一的计算机网络管理控制系统，船用钢材从加工、船体分段件焊接、搬运和组装全过程均由计算机系统操控，无线波频识别（RFID）、条形码、无线通信、卫星定位（GPS）等技术被广泛采用。4.5.5 智能化造船技术发展趋势（1）数字化车间 低级制造能力过剩，高级制造能力的严重缺乏是导致我国船舶产业“大而不强”的主要原因，而智能制造的应用正在逐渐改变这一现象，从数字化车间来看，目前主要还是停留于分段与分段之前的工序，通过3C技术（通信技术、计算机技术和控制技术）以及生产管理软件等来对某个生产环节的操作进行有效管理，但是并未达到对整个船厂的制造岛屿进行整合，从而实现数据共享。而智能制造则是通过机器收集数据的同时将人类智慧互相融合，以此达到优化目标，不仅可以使企业经济效益最大化，还能够保证操作人员人身安全，使产业可持续发展得以实现。4.5.5 智能化造船技术发展趋势（2）重点建设生产管控系统 完善的生产管控系统可以快速对制造过程所需的材料设备进行定位追踪，从而省去了准

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