面向數(shù)字化造船的離散制造試點(diǎn)示范南通中遠(yuǎn)川崎.

1、面向數(shù)字化造船的智能設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用示范（南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司）1 企業(yè)基本情況 南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司成立于1995年底，是我國(guó)較早的大型中外合資造船企業(yè)，主要業(yè)務(wù)是從事中、高端船舶的研發(fā)和建造，所建產(chǎn)品類型涵蓋靈便型散貨船、好望角散貨船、大型集裝箱船、油輪、礦砂船、汽車(chē)滾裝船等主流船型，并成功進(jìn)入特種船領(lǐng)域。成立近20年以來(lái)，南通中遠(yuǎn)川崎實(shí)現(xiàn)了高起點(diǎn)、跨越式的發(fā)展，截至2015年3月共交付148艘高質(zhì)量船舶，其中，VLCC油輪、VLOC礦砂船、205BC散貨船、5000/6200PCC滾裝船、5400/10000/13386TEU集裝箱船等8個(gè)船型，在建造當(dāng)時(shí)均填補(bǔ)了中國(guó)造船業(yè)

2、的空白，主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到日、韓船企先進(jìn)水平。公司年造船總量達(dá)到200萬(wàn)載重噸，連續(xù)多年位居全國(guó)造船業(yè)10強(qiáng)企業(yè)之列。先后通過(guò)了挪威船級(jí)社（DNV）ISO9001：2000質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證；OHSAS18000職業(yè)安全認(rèn)證；ISO27001：2013信息安全認(rèn)證；ISO10012完善計(jì)量檢測(cè)體系的國(guó)家級(jí)確認(rèn)。先后榮獲“全國(guó)最大規(guī)模外商投資企業(yè)百?gòu)?qiáng)”、“中國(guó)進(jìn)出口企業(yè)500強(qiáng)，出口企業(yè)200強(qiáng)”、“中國(guó)機(jī)械行業(yè)百?gòu)?qiáng)”、“全國(guó)外商投資雙優(yōu)企業(yè)”和“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀”等榮譽(yù)稱號(hào)。近年來(lái)，面對(duì)持續(xù)低迷的船舶市場(chǎng)，公司積極應(yīng)對(duì)船舶市場(chǎng)挑戰(zhàn)，大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，深入推進(jìn)信

3、息化和工業(yè)化“兩化融合”和智能制造，持續(xù)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，保持了企業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的平穩(wěn)增長(zhǎng)。2 項(xiàng)目基本情況2.1項(xiàng)目概述隨著以信息為核心的高新技術(shù)快速發(fā)展，許多船廠通過(guò)信息技術(shù)改造傳統(tǒng)設(shè)計(jì)建造手段。如計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)對(duì)造船企業(yè)信息化建設(shè)，在船舶研發(fā)與設(shè)計(jì)、造船生產(chǎn)管理、物流管理、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)制造等全過(guò)程中采用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源優(yōu)化、降低運(yùn)營(yíng)成本、縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品不良品率、提高能源資源利用率等，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船。再如船舶三維設(shè)計(jì)軟件TRIBON、船舶總體設(shè)計(jì)軟件NAPA等先進(jìn)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用；同時(shí)在船廠內(nèi)部將信息化建設(shè)拓展到各個(gè)領(lǐng)域，以內(nèi)部局域網(wǎng)為平臺(tái)，搭建計(jì)劃

4、、生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，使研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和管理實(shí)現(xiàn)信息化。公司信息化建設(shè)主要內(nèi)容有：五個(gè)數(shù)字化（設(shè)計(jì)、制造裝備、生產(chǎn)過(guò)程、管理、企業(yè)資源）；在五個(gè)數(shù)字化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息流、資金流、物流暢通、及時(shí)、正確，達(dá)到人、技術(shù)和資金三要素的集成優(yōu)化；建立數(shù)字化造船應(yīng)用平臺(tái)；確立現(xiàn)代造船模式；建立數(shù)字造船企業(yè)。通過(guò)上述信息化集成系統(tǒng)的建設(shè)，最終實(shí)現(xiàn)“全數(shù)字化造船”，即在數(shù)字化船廠，應(yīng)用數(shù)字化集成技術(shù)，建造數(shù)字化船舶。項(xiàng)目的總體目標(biāo)概括起來(lái)為“建立一個(gè)平臺(tái)，打通一條主線，建立四個(gè)體系”。具體如下：通過(guò)“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)”的實(shí)施，全面建立船舶產(chǎn)品的數(shù)字化研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試與試驗(yàn)、管理集成平臺(tái)環(huán)境；打通船舶數(shù)

5、字化研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理生產(chǎn)線主線；應(yīng)用“殼、舾、涂一體化”數(shù)字化樣船技術(shù)，推行模塊化造船和產(chǎn)品虛擬建造，建立船舶精益建造體系；以數(shù)字技術(shù)為紐帶促進(jìn)體制和機(jī)制創(chuàng)新，推行船舶制造資源優(yōu)化配置技術(shù)、現(xiàn)代物流技術(shù)，建立造船精細(xì)化管理體系；應(yīng)用敏捷制造技術(shù)和虛擬企業(yè)原理，實(shí)現(xiàn)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和管理向數(shù)字化信息集成的跨越，建立以數(shù)字化造船總裝廠為核心的現(xiàn)代造船協(xié)同設(shè)計(jì)和協(xié)同制造體系；推進(jìn)工場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化（FA化），對(duì)3D工種（臟、危險(xiǎn)、重復(fù)簡(jiǎn)單）進(jìn)行流水化生產(chǎn)線改造、機(jī)器人作業(yè)；進(jìn)行數(shù)字化造船人才和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)，建立“數(shù)字化造船”工程實(shí)施保障體系，使公司的造船模式向數(shù)字化集成模式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“全數(shù)字

6、化造船”。公司引進(jìn)日本川崎開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件，并進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立高度集成的主模型，實(shí)現(xiàn)眾多設(shè)計(jì)人員的協(xié)同工作；利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，與日本川崎造船建立共同的設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與日本的先進(jìn)造船技術(shù)實(shí)時(shí)共享，協(xié)同、并行設(shè)計(jì)；利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)對(duì)船舶制造中的人、物、信息及制造過(guò)程進(jìn)行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就采取預(yù)防措施，實(shí)現(xiàn)完全甩圖紙、數(shù)字化造船；實(shí)現(xiàn)CAD設(shè)計(jì)軟件與CAM/CAPP（計(jì)算機(jī)輔助制造、輔助生產(chǎn)工藝）以及ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）等系統(tǒng)的良好集成，達(dá)到動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的管理與控制，最終達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期、降低產(chǎn)品不良品率、提高工作效率和能源資源利用率的目

7、的。2.2 項(xiàng)目實(shí)施的先進(jìn)性通過(guò)面向數(shù)字化造船的智能設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施，南通中遠(yuǎn)川崎在近20年建設(shè)發(fā)展過(guò)程中創(chuàng)造了中國(guó)造船業(yè)的諸多第一。成功設(shè)計(jì)建造國(guó)產(chǎn)首艘5400標(biāo)箱集裝箱船、5000車(chē)位汽車(chē)滾裝船、10000標(biāo)箱集裝箱船、30萬(wàn)噸礦砂船、6200車(chē)位汽車(chē)滾裝船和“國(guó)輪國(guó)造”首艘VLCC超大型油輪等具有國(guó)際先進(jìn)水平的船型。公司在中國(guó)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)無(wú)余量造船，鋼材利用率達(dá)到92%以上，達(dá)到日本船廠的水平。公司造船的建造工時(shí)、鋼材利用率、萬(wàn)美元產(chǎn)值耗電量、生產(chǎn)效率、人均年產(chǎn)值等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)連年創(chuàng)造或刷新中國(guó)造船新紀(jì)錄，部分指標(biāo)達(dá)到日、韓水平，公司因此確立了在中國(guó)船舶界的領(lǐng)先地位。由于采用了

8、與日本川崎重工相同的制造工藝和生產(chǎn)組織方式并以其為依托，長(zhǎng)期堅(jiān)持走“技術(shù)引進(jìn)吸收創(chuàng)新”的道路，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理、技術(shù)開(kāi)發(fā)、信息系統(tǒng)的“本土化”和“再創(chuàng)造”，形成了具有自身特色的數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造模式。項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)用效果明顯，具體表現(xiàn)在： 建立了中國(guó)船舶精益建造模式通過(guò)該項(xiàng)目的應(yīng)用，全面建立了船舶產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、加工、測(cè)試、管理集成平臺(tái)環(huán)境；打通船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理等企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主線；應(yīng)用“殼、舾、涂一體化”數(shù)字化樣船技術(shù)，推行模塊化造船和產(chǎn)品模擬建造，建立了船舶精益建造體系。建立了產(chǎn)品信息設(shè)計(jì)模型,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)并行工程應(yīng)用先進(jìn)的信息化技術(shù)及軟件,采取建立產(chǎn)品電子信息設(shè)計(jì)模型的方法實(shí)現(xiàn)

9、了各專業(yè)的集成, 改變了原有分道設(shè)計(jì)作業(yè)的方式,達(dá)到了平行設(shè)計(jì)的目標(biāo), 提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量,有效地縮短設(shè)計(jì)周期。實(shí)現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM的集成，為無(wú)紙化設(shè)計(jì)與制造奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于企業(yè)自制加工的船體結(jié)構(gòu)和船舶管路, 實(shí)現(xiàn)了CAD/CAPP/CAM的集成,使設(shè)計(jì)、制造、加工、管理信息一體化，貫穿了零件設(shè)計(jì)信息、工藝信息、工裝信息、材料配套信息、加工信息和裝配信息的信息生成和傳輸全過(guò)程，使得產(chǎn)品質(zhì)量和建造效率達(dá)到世界先進(jìn)水平。使公司的運(yùn)營(yíng)效率和管理水平顯著提高各部門(mén)能夠隨時(shí)、準(zhǔn)確、快速地掌握生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息，有助于決策層快速應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境，化解經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。信息化項(xiàng)目的建設(shè)為高層管理人員經(jīng)營(yíng)決

10、策提供了科學(xué)的依據(jù)，為加強(qiáng)企業(yè)管理、提高資金運(yùn)營(yíng)水平、減少庫(kù)存、提高效率、降低成本等提供了強(qiáng)有力的保障。公司在ERP系統(tǒng)的支持下，部門(mén)內(nèi)外、縱橫聯(lián)系有效、緊密，企業(yè)管理的現(xiàn)代化水平和競(jìng)爭(zhēng)力達(dá)到世界同行先進(jìn)水平。 智能制造裝備的引進(jìn)提高了公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力工場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化（FA化）的推進(jìn)，降低了人工成本（配員減少至原來(lái)的三分之一）、改善了作業(yè)環(huán)境、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率和產(chǎn)品合格率、縮短了生產(chǎn)周期、節(jié)約了場(chǎng)地，目前公司已經(jīng)成為我國(guó)造船行業(yè)中第一家較大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人并取得成功的造船企業(yè)。舉例來(lái)說(shuō)，大艙肋骨生產(chǎn)線、Y龍筋生產(chǎn)線、型鋼生產(chǎn)線、條材加工線、先行小組立機(jī)器人生產(chǎn)線等FA項(xiàng)目的實(shí)施，

11、在實(shí)施前后的效果特別顯著（表1表5）。表1大艙肋骨生產(chǎn)線原來(lái)的作業(yè)方式流水線作業(yè)方式生產(chǎn)效率100110分鐘/根60分鐘/根生產(chǎn)周期34天/分段1天/分段占地面積600200表2Y龍筋生產(chǎn)線原來(lái)的作業(yè)方式流水線作業(yè)方式生產(chǎn)效率90分鐘/根60分鐘/根生產(chǎn)周期23天/分段1天/分段占地面積300105表3型鋼生產(chǎn)線手工作業(yè)方式型鋼生產(chǎn)線生產(chǎn)效率1.3H/根0.3H/根生產(chǎn)周期23天/分段4H/分段配員20人7人表4條材加工線以前現(xiàn)在生產(chǎn)效率8.5H/板3H/板生產(chǎn)周期34日/分段0.5日/分段配員22人8人表5先行小組立機(jī)器人生產(chǎn)線傳統(tǒng)作業(yè)方式機(jī)器人流水線生產(chǎn)能力7.2米/小時(shí)16米/小時(shí)生產(chǎn)周

12、期23天/分段1天/分段其他效果焊接質(zhì)量穩(wěn)定、配員減少一半以上總之，南通中遠(yuǎn)川崎信息化項(xiàng)目建設(shè)使其造船模式逐步向數(shù)字化集成模式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化造船”，大大增強(qiáng)了公司的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。3 項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)狀3.1 項(xiàng)目系統(tǒng)模型建立與運(yùn)行情況南通中遠(yuǎn)川崎的信息化建設(shè)經(jīng)歷了引進(jìn)吸收、二次開(kāi)發(fā)、自主研發(fā)等發(fā)展階段。信息化建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域是應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船，即以精益管理理念為指導(dǎo)，把現(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)用最廣泛的ERP系統(tǒng)和一流造船企業(yè)普遍應(yīng)用的TRIBON系統(tǒng)等信息系統(tǒng)高度集成起來(lái)，使研發(fā)、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、財(cái)務(wù)、管理等部門(mén)實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)據(jù)共享，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立以計(jì)算機(jī)集成信息系統(tǒng)（NACKS-

13、CIMS系統(tǒng)，見(jiàn)圖1）為特征的現(xiàn)代化的智能設(shè)計(jì)與制造管理模式。圖1 NACKS-CIMS系統(tǒng)模型簡(jiǎn)圖圖2 項(xiàng)目系統(tǒng)模型案例就具體案例（圖2）來(lái)說(shuō)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，分別輸出各區(qū)劃詳細(xì)設(shè)計(jì)圖和肋骨型線圖，然后分別進(jìn)行建模和光順檢查，在模型發(fā)行后進(jìn)行分割，分割后經(jīng)條材/型鋼自動(dòng)處理程序，形成條材/型鋼加工數(shù)據(jù)，通過(guò)光纖分別傳輸至條材/型鋼機(jī)器人，進(jìn)行加工。經(jīng)分割后進(jìn)行套料，生成CL數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)光纖傳輸至數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行數(shù)控加工。3.2 先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)采用情況公司所承接建造的船舶都是由設(shè)計(jì)部門(mén)提供船舶基本設(shè)計(jì)的圖紙資料和各種船性能計(jì)算資料（如船體型線圖、總布置圖、船體基本結(jié)構(gòu)圖、靜水力性能計(jì)算書(shū)

14、，阻力和螺旋槳設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行船體設(shè)計(jì)、機(jī)裝設(shè)計(jì)、電裝設(shè)計(jì)、船裝設(shè)計(jì)及舾裝和船體的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、放樣下料、數(shù)控切割數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成等。公司全面引進(jìn)了日韓等先進(jìn)造船企業(yè)通用的TRIBON系統(tǒng)，并廣泛運(yùn)用于船、機(jī)、電等各專業(yè)。包括船體構(gòu)造、管系、主要機(jī)器設(shè)備等在內(nèi)的所有部件，均運(yùn)用三維的TRIBON系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)計(jì)完成。建立高度集成的三維產(chǎn)品模型，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)眾多設(shè)計(jì)人員的并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享。從設(shè)計(jì)系統(tǒng)中抽出數(shù)據(jù)至CAM/CAPP系統(tǒng)：首先在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中生成模型，然后確定大、小裝配內(nèi)容，再分割成零件圖、放樣，生成零件圖，接下來(lái)按三個(gè)方面利用數(shù)據(jù)：一方面，數(shù)據(jù)抽出至

15、NC數(shù)據(jù)作成系統(tǒng)，可形成切割軌跡數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸至船舶制造現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控自動(dòng)切割系統(tǒng)的客戶機(jī)，在客戶機(jī)上形成零件圖，進(jìn)行干涉檢查等，然后將NC數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸至數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行鋼板的切割加工；另一方面，數(shù)據(jù)進(jìn)入ERP系統(tǒng)，進(jìn)行鋼材訂購(gòu)，同時(shí)生成作業(yè)票至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)；還有一方面，進(jìn)行工事計(jì)算（重量重心計(jì)算、焊接長(zhǎng)計(jì)算、涂裝面積計(jì)算等）。從設(shè)計(jì)系統(tǒng)中抽出數(shù)據(jù)至生產(chǎn)信息作成系統(tǒng)（FAC/SAC）：經(jīng)過(guò)FA關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作成，可傳輸至型鋼/條材切割機(jī)器人和先行小組立機(jī)器人進(jìn)行型鋼/條材的切割加工和先行小組立以及小組焊接。從設(shè)計(jì)系統(tǒng)中抽出數(shù)據(jù)至管零件圖系統(tǒng)，同時(shí)讀取ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，生成管加工報(bào)表和管附件

16、出庫(kù)報(bào)表，此報(bào)表的電子數(shù)據(jù)又進(jìn)入ERP系統(tǒng)，進(jìn)行出入庫(kù)管理和庫(kù)存計(jì)算。管加工報(bào)表送管加工車(chē)間，管加工時(shí)進(jìn)行參照，管附件出庫(kù)報(bào)表送倉(cāng)庫(kù)備料、管加工車(chē)間領(lǐng)用。3.3 企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）建設(shè)情況針對(duì)造船工業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，采用基于集成DNC的車(chē)間管理模式，以數(shù)控技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，把與制造過(guò)程有關(guān)的設(shè)備(如數(shù)控切割機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等)與上層控制計(jì)算機(jī)集成為一個(gè)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備的集中控制管理以及制造設(shè)備之間、制造設(shè)備與上層計(jì)算機(jī)之間的信息交換，通過(guò)接收計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)處理完的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)控切割機(jī)和工業(yè)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了從鋼板下料開(kāi)始到

17、切割成品產(chǎn)出到先行小組立以及小組焊接的智能加工制造。近年來(lái)，面對(duì)持續(xù)低迷的船舶市場(chǎng)和不斷上升的制造成本，南通中遠(yuǎn)川崎積極尋求突破，將擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用和實(shí)施生產(chǎn)線改造作為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的重要舉措，以減少人工成本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善作業(yè)環(huán)境、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品不良品率，從而持續(xù)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。截至目前，公司已經(jīng)成功引進(jìn)3條機(jī)器人生產(chǎn)線，2015年還將引進(jìn)一條機(jī)器人生產(chǎn)線。目前公司已經(jīng)成為我國(guó)造船行業(yè)中第一家較大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人并取得成功的造船企業(yè)。型鋼生產(chǎn)線型鋼是船體常用部材之一。原先的型鋼生產(chǎn)方式，從劃線、寫(xiě)字到切割、分料，完全采用手工作業(yè)。效率低，周期長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且難以避免出現(xiàn)誤操作。公司

18、結(jié)合生產(chǎn)工藝流程、精度管理方式、場(chǎng)地條件、設(shè)備設(shè)施等情況，于2012年規(guī)劃實(shí)施了一條型鋼生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線的實(shí)施有效減少了人工、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并為企業(yè)后期繼續(xù)擴(kuò)大機(jī)器人應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。條材機(jī)器人生產(chǎn)線條材（FLAT BAR）是分段制造的主要部材之一，它的特點(diǎn)是數(shù)量多，大部分部材比較短小。原來(lái)的條材生產(chǎn)，包括劃線、寫(xiě)字、開(kāi)條、端部切割、打磨、分料等全是手工作業(yè)，效率低，生產(chǎn)周期很長(zhǎng)，容易出錯(cuò)。公司于2013年規(guī)劃、實(shí)施了條材機(jī)器人生產(chǎn)線。為了保證整條線的順利投產(chǎn)，制造部門(mén)在提高整條線的自動(dòng)化程度和消除瓶頸工位方面進(jìn)行了很多改進(jìn)，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。先行小組立機(jī)器人生產(chǎn)線和汽車(chē)行

19、業(yè)等相比，造船的中厚板電弧焊接實(shí)現(xiàn)機(jī)器人作業(yè)要困難得多，但這是一個(gè)必然的趨勢(shì)。公司從最簡(jiǎn)單的先行小組材開(kāi)始，嘗試推進(jìn)機(jī)器人焊接。傳統(tǒng)的制造方式是，在定盤(pán)上全面鋪開(kāi)，一塊一塊地裝配、焊接、翻身、背燒，占用面積大，制造周期長(zhǎng)，效率低。先行小組立機(jī)器人生產(chǎn)線于2014年8月份投產(chǎn)，該生產(chǎn)線僅配一名員工操作，手工進(jìn)行裝配、補(bǔ)焊；其余均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化；設(shè)置U型工位，縮短了員工的移動(dòng)距離；采取自動(dòng)背燒方式，無(wú)需對(duì)部材進(jìn)行翻身；機(jī)器人焊接質(zhì)量穩(wěn)定，成形美觀，焊腳控制良好，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。此外，流水線生產(chǎn)方式是工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求。對(duì)造船業(yè)而言，車(chē)間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化將是今后實(shí)施船舶業(yè)智能制造的一個(gè)重要

20、發(fā)展方向。目前南通中遠(yuǎn)川崎已經(jīng)實(shí)施了大艙肋骨、Y龍筋等4個(gè)半自動(dòng)化生產(chǎn)線技改項(xiàng)目，取得了較好的成果。大艙肋骨生產(chǎn)線大艙肋骨（VERTICAL FRAME）是散貨輪貨艙中共通性較大的一種部材。以前的作業(yè)方式是和其他船體部材一樣，將一個(gè)分段的部材全部擺放在蜂窩平臺(tái)上按裝配、焊接、翻身、再焊接的工序一步一步作業(yè)，效率低、占地面積大、制作周期長(zhǎng)。為此，制造部門(mén)設(shè)計(jì)制作了一條流水線，實(shí)現(xiàn)了大艙肋骨的流水線生產(chǎn)。該生產(chǎn)線的特點(diǎn)是，各工位工作量均衡，流水線可以進(jìn)行嚴(yán)格的節(jié)拍管理；“一字長(zhǎng)蛇陣”占地太多，將其設(shè)計(jì)成回字形，占地面積大大減??；極力縮短各工位的準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)間和員工的移動(dòng)距離，有效提高了凈作業(yè)時(shí)間比例

21、。Y龍筋生產(chǎn)線Y龍筋，俗稱大刀片，是大艙肋骨的下端，由外業(yè)直接安裝于散貨輪BNH分段斜板上。以往內(nèi)業(yè)制作時(shí)，是鋪在定盤(pán)上，逐一裝配、焊接、翻身、打磨，占地面積大，效率低。借鑒上述大艙肋骨生產(chǎn)線的經(jīng)驗(yàn)，按照同形狀部材盡可能流水線生產(chǎn)的思路，自行設(shè)計(jì)了一條生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了Y龍筋的流水化制作。該生產(chǎn)線占地面積小，可以利用大行車(chē)的盲區(qū)。由2名員工協(xié)同作業(yè)，移動(dòng)距離短，可充分使用焊接小車(chē)作業(yè)，利用氣缸翻身，生產(chǎn)效率很高。3.4 資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP）建設(shè)情況資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP），主要包括綜合船體系統(tǒng)、綜合舾裝系統(tǒng)、工時(shí)系統(tǒng)、支付系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)、工程管理等子系統(tǒng)，它超越了傳統(tǒng)MRP-（制造資源

22、計(jì)劃）的概念，吸收了按時(shí)生產(chǎn)(JIT)、優(yōu)化生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理（TQC）等先進(jìn)的管理思想，極大地拓展了管理信息系統(tǒng)的范圍。該系統(tǒng)的主要宗旨是將企業(yè)的各方面資源（人力、資金、信息、物料、設(shè)備、時(shí)間、方法等）充分調(diào)配和平衡，為企業(yè)加強(qiáng)財(cái)務(wù)管理、提高資金運(yùn)營(yíng)水平、減少庫(kù)存、提高生產(chǎn)效率、降低成本等方面提供了強(qiáng)有力的工具，同時(shí)為高層管理人員經(jīng)營(yíng)決策提供科學(xué)的依據(jù)，有效地提高了盈利，最終全面加強(qiáng)了企業(yè)的現(xiàn)代化，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合舾裝系統(tǒng)在采用TRIBON設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)和船舶結(jié)構(gòu)、舾裝模塊的數(shù)字化管理的同時(shí)，利用ERP系統(tǒng)對(duì)全船物量進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，但由于設(shè)計(jì)和采購(gòu)兩系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立

23、，會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的管理脫節(jié)。對(duì)于舾裝品數(shù)量巨大的PCC船，類似問(wèn)題將更加突出。為了避免這種情況出現(xiàn)，進(jìn)一步將設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)緊密結(jié)合起來(lái)，確保整個(gè)過(guò)程的連貫性和穩(wěn)定性，縮短舾裝品采購(gòu)、在庫(kù)、領(lǐng)用周期，南通中遠(yuǎn)川崎開(kāi)發(fā)了舾裝品生產(chǎn)管理系統(tǒng)，將相對(duì)獨(dú)立的TRIBON設(shè)計(jì)系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)融合貫穿在一起，有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息集成，最終達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低成本和縮短工期的目的。綜合船體系統(tǒng)主要包括鋼材的采購(gòu)、入出庫(kù)管理、作業(yè)票管理。工程管理系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合了造船生產(chǎn)的特點(diǎn)，船廠現(xiàn)有的布局、設(shè)備狀況和公司獨(dú)特的生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)和技術(shù)模式，結(jié)合兼容上述兩個(gè)系統(tǒng)（綜合舾裝系統(tǒng)和綜合

24、船體系統(tǒng)）的功能和數(shù)據(jù)，并能夠?qū)υ袛?shù)據(jù)進(jìn)一步再分析采集處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)和制造的管理一體化。目前國(guó)內(nèi)各造船企業(yè)在這一方面尚沒(méi)有成熟的系統(tǒng)。成本管理系統(tǒng) 提供材料費(fèi)核算、經(jīng)費(fèi)分?jǐn)?、勞?wù)費(fèi)分?jǐn)?、工費(fèi)制造費(fèi)分?jǐn)偂⒉块T(mén)費(fèi)管理等功能模塊。支付系統(tǒng)提供支付委托、支付認(rèn)可、欠票管理、到票管理等功能模塊。工時(shí)系統(tǒng)提供工時(shí)錄入、查詢、工時(shí)報(bào)表等功能模塊。 3.5 通信及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)情況南通中遠(yuǎn)川崎計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)廠區(qū)，通過(guò)光纖連接到各生產(chǎn)車(chē)間（見(jiàn)圖3）以及公司外的管加工車(chē)間，利用數(shù)字專線連接大連中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司，實(shí)現(xiàn)兩家公司間的共同設(shè)計(jì)、共同采購(gòu)、共同經(jīng)營(yíng)、共同信息系統(tǒng)的共享平臺(tái)。公司建有自

25、己的企業(yè)網(wǎng)站和郵件系統(tǒng)，通過(guò)光纖接入互聯(lián)網(wǎng)。公司計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主干網(wǎng)為1000MB快速以太網(wǎng)。所有的計(jì)算機(jī)都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)互聯(lián)互通和企業(yè)信息分級(jí)共享，極大地方便了員工的工作，提高了工作效率。圖3 數(shù)字化車(chē)間的通信網(wǎng)絡(luò)示意圖公司于2008年1月首次取得信息安全I(xiàn)SO/IEC 27001:2005認(rèn)證，并于2014年10月升級(jí)為信息安全I(xiàn)SO/IEC 27001:2013版本。公司為保證造船相關(guān)業(yè)務(wù)的持續(xù)性、保護(hù)核心技術(shù)和滿足合同方信息安全需求，實(shí)施了以下保障信息安全的方針：保護(hù)信息資產(chǎn)的保密性，確保不能通過(guò)故意或疏忽的行為泄漏給未被授權(quán)的人；保護(hù)信息資產(chǎn)的完整性，防止未被授權(quán)

26、的修改；保護(hù)信息資產(chǎn)的可用性,確保被授權(quán)的用戶需要時(shí)可獲得完整信息資產(chǎn)；保證信息資產(chǎn)免受未被授權(quán)的訪問(wèn)和破壞；確保業(yè)務(wù)持續(xù)性計(jì)劃有效地建立、維護(hù)及測(cè)試、實(shí)施；符合中遠(yuǎn)集團(tuán)（總公司）和川崎重工要求；實(shí)施全員教育和培訓(xùn)，讓員工認(rèn)識(shí)到信息安全的重要性并具備相應(yīng)的能力；報(bào)告并調(diào)查所有可能危及信息安全的事件。3.6 生產(chǎn)過(guò)程采集與分析系統(tǒng)建設(shè)情況南通中遠(yuǎn)川崎堅(jiān)持立足自主開(kāi)發(fā)，充分考慮信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)的結(jié)合度，以實(shí)用見(jiàn)效為原則，大力推進(jìn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化和業(yè)務(wù)管理集成性，提高管理效率和業(yè)務(wù)效率，并通過(guò)管理水平的提升進(jìn)一步推動(dòng)信息化的發(fā)展。公司依靠自身的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)人才隊(duì)伍，先后開(kāi)發(fā)了一些實(shí)用系統(tǒng)。為加強(qiáng)財(cái)務(wù)

27、管理，開(kāi)發(fā)了成本系統(tǒng)和支付系統(tǒng)，并與ERP系統(tǒng)緊密接口。自行開(kāi)發(fā)了PSPC涂裝管理系統(tǒng)，其功能是：根據(jù)PSPC規(guī)范要求，對(duì)二次表面施工、涂裝施工、完工檢查等報(bào)告進(jìn)行記錄，便于船舶營(yíng)運(yùn)、維修過(guò)程中對(duì)船廠的涂裝工作和記錄進(jìn)行查閱；為有效對(duì)涂裝測(cè)膜儀數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析，自動(dòng)處理成膜厚報(bào)告，同時(shí)直接將最大膜厚、最小膜厚、有效膜厚數(shù)據(jù)比例、測(cè)膜儀型號(hào)等數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄。為加強(qiáng)公司固定資產(chǎn)管理，有效跟蹤固定資產(chǎn)的申請(qǐng)、購(gòu)入、撥交、報(bào)廢等整個(gè)生命周期，開(kāi)發(fā)了固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)。為完善工具的領(lǐng)用與歸還，實(shí)時(shí)掌握工具的庫(kù)存情況，開(kāi)發(fā)了工具庫(kù)管理系統(tǒng)。為提高船東滿意度、及時(shí)處理船東監(jiān)造過(guò)程中的意見(jiàn)，開(kāi)發(fā)了船東意見(jiàn)

28、處理系統(tǒng)。為提高公司用人透明度、量化人員測(cè)評(píng)與績(jī)效，開(kāi)發(fā)了人事考核系統(tǒng)。為實(shí)施電子病歷與處方，開(kāi)發(fā)了診療系統(tǒng)。為加強(qiáng)成本控制及跟蹤管理，有效進(jìn)行成本跟蹤、經(jīng)營(yíng)分析、預(yù)期走勢(shì)等，為公司領(lǐng)導(dǎo)層經(jīng)營(yíng)決策提供依據(jù)，開(kāi)發(fā)了成本控制管理系統(tǒng)。為加強(qiáng)船舶建造過(guò)程中的質(zhì)量管理，及時(shí)處理質(zhì)量問(wèn)題，并對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的處理提供可追溯性，開(kāi)發(fā)了不具合品處理系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理信息化，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的安全經(jīng)歷進(jìn)行跟蹤，加強(qiáng)技術(shù)工人的作業(yè)資格管理，提供安全預(yù)知、避免安全事故的發(fā)生，開(kāi)發(fā)了安全信息管理系統(tǒng)。為正確把握生產(chǎn)進(jìn)度、提高生產(chǎn)計(jì)劃精度，使得工程明細(xì)調(diào)整圖形化，開(kāi)發(fā)了工程管理系統(tǒng)。為實(shí)時(shí)反映定盤(pán)、置場(chǎng)狀態(tài)信息，開(kāi)發(fā)了定盤(pán)

29、及置場(chǎng)配置圖系統(tǒng)，代替手工制圖。為有效制訂現(xiàn)場(chǎng)人員的生產(chǎn)計(jì)劃，自動(dòng)生成報(bào)表，使得修改變得簡(jiǎn)便，便于信息共享，對(duì)操業(yè)度制定進(jìn)行了IT化工作。為加強(qiáng)計(jì)量設(shè)備管理信息化，開(kāi)發(fā)了計(jì)量臺(tái)帳數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，等等。各項(xiàng)目成立開(kāi)發(fā)小組，有序開(kāi)展開(kāi)發(fā)工作，為公司節(jié)約了軟件引進(jìn)的大量成本、為使用部門(mén)大大提高了工作效率。4 下一步實(shí)施計(jì)劃4.1 下一步項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃南通中遠(yuǎn)川崎面向數(shù)字化造船的智能設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用項(xiàng)目的重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的完善和工場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化（FA化）的深入推進(jìn)，目前正在推進(jìn)信息化建設(shè)的領(lǐng)域有設(shè)計(jì)軟件的更新與二次開(kāi)發(fā)、ERP系統(tǒng)的完善、機(jī)器人生產(chǎn)線等應(yīng)用。下一步項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃有以下幾方面：一是發(fā)揮已經(jīng)建立的信息化項(xiàng)目的主體作用，大力提高信息化應(yīng)用水平。二是加強(qiáng)信息化和工業(yè)化的深度融合，大力推進(jìn)信息化，既有利于技術(shù)創(chuàng)新，亦有利于管理創(chuàng)新。信息化進(jìn)車(chē)間，到班組，延伸至各個(gè)管理的末端，也是本項(xiàng)目實(shí)施的一個(gè)重要內(nèi)容。三是推進(jìn)車(chē)間內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的流水線化作業(yè)