船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準研究與試驗驗證

船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準研究與試驗驗證

主要試驗驗證2017年，山西汾西勞動監(jiān)察有限公司與中國鐵路勞動監(jiān)察學院、黎明工程科學研究院共同參與了《危險船舶和海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準研究和實驗驗證》。對智能車間建設的互聯(lián)互通標準的制定進行了研究和實驗驗證。山西汾西重工有限責任公司隸屬于中國船舶重工集團有限公司，改革開放以來，通過技術引進、消化吸收、自主研發(fā)，公司生產能力不斷提高，產品種類不斷豐富，與世界先進的研發(fā)制造水平的差距不斷縮小，公司生產的船海裝備產品也毫不例外地全面處在激烈的市場競爭環(huán)境中。由于國內外的工業(yè)產品處在大發(fā)展、大變革時期，客戶對船海裝備產品需求也越來越多樣化，如高壓大功率、變頻負載、寬轉速范圍、惡劣使用環(huán)境等等，而且當前的產品已經完全沒有試制周期，必須一次設計、制造成功。為盡快提升海洋工程裝備及高技術船舶領域研制能力，加快制造模式轉變，進行智能車間信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)間的互聯(lián)互通的研究應用，公司搭載國家工信部項目，開啟了智能車間互聯(lián)互通的研究之旅。1引導我國船舶與海洋工程場景下的智能制造車間建設的發(fā)展本項目在分析我國船舶與海洋工程裝備智能制造車間建設現狀的基礎上，梳理智能制造車間在行業(yè)內多種應用場景下的技術研究成果和發(fā)展趨勢，制定指導我國船舶與海洋工程智能制造車間建設的標準，為企業(yè)打造智能車間提供實施指南，進而有效推動我國智能制造車間建設水平的整體提升，促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級，支撐制造強國戰(zhàn)略的實施。項目的重要性具體體現在以下幾個方面：1.1占有國際市場地位的特征智能制造標準是推進智能制造的重要組成部分，是搶占國際市場地位的重要手段。積極制定面向船舶與海洋工程領域的智能制造車間互聯(lián)互通標準，是加快我國船舶與海洋工程轉型升級的重要手段。1.2智能車間：智能制造中的核心和核心問題《中國制造2025》中明確提出建設重點領域智能工廠/數字化車間。智能車間是智能制造的核心，而智能車間的核心問題是信息系統(tǒng)與設備（生產線）的互聯(lián)互通標準。通過船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準研究，促進我國船舶與海洋工程行業(yè)轉型升級，支撐制造強國戰(zhàn)略的實施。1.3符合《國家工程智能制造車間互聯(lián)互通標準化辦法》“智能制造，標準先行”?！秶抑悄苤圃鞓藴鼠w系建設指南（2018年版）》明確提出“智能工廠”標準為五類關鍵技術標準之一，船舶與海洋工程智能制造車間互聯(lián)互通標準既符合智能制造關鍵技術標準建設要求，同時也體現了在船舶與海洋工程領域的具體應用2船舶與海洋工程智能車間標準的互聯(lián)互通《船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準試驗驗證研究》項目，以船舶與海洋工程裝備產品智能制造為對象，開展面向船舶與海洋工程裝備的智能制造車間互聯(lián)互通標準研究與應用，針對推進智能車間中的信息系統(tǒng)與工控系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、數據集成等關鍵瓶頸問題，制定智能車間互聯(lián)互通技術架構、信息交互等標準。技術路線見圖1。首先，通過對《國家智能制造標準體系建設指南（2018年版）》進行分析研究，構建智能車間互聯(lián)互通技術架構，明確船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準化的范圍、對象以及研究方法。通過對企業(yè)設備級、控制級、車間級、企業(yè)級、外部協(xié)同級（五級）不同層面的縱向集成，實現自下而上的數據采集、分析和利用，為企業(yè)提供決策支持。第二，深入分析船舶與海洋工程五級縱向集成標準化需求，找出制約智能車間建設的關鍵問題，通過對問題的研究和梳理，形成船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準體系，形成相應的標準體系技術架構和標準研究內容，包括船舶與海洋工程智能制造車間裝備互操作方法、工控網絡與制造執(zhí)行系統(tǒng)信息交互準則和無線傳感器網絡要求等。最后，根據以上內容建立船舶與海洋工程智能制造車間互聯(lián)互通標準，同時在制造車間進行試驗驗證平臺的建立，通過驗證平臺進行互聯(lián)互通標準的逐一驗證，確保標準內容的有效性和適用性，為船舶與海洋工程智能車間的建設奠定良好的基礎。按照以上思路構建完成智能車間的標準體系后，編制完成《船舶與海洋工程智能制造車間裝備互聯(lián)互通技術架構》、《船舶與海洋工程智能制造車間裝備互操作方法》、《船舶與海洋工程智能制造車間工控網絡與制造執(zhí)行系統(tǒng)信息交互準則》、《船舶與海洋工程智能制造車間無線傳感器網絡要求》四項標準，并基于該四項標準開展試驗驗證及企業(yè)應用示范?；陧椖垦兄频乃捻棙藴?，以山西汾西重工有限責任公司為主要應用對象，并在相關船舶與海洋工程制造企業(yè)進行應用示范。3系統(tǒng)接口的確定本項目通過研究和制定船舶與海洋工程智能制造車間互聯(lián)互通標準，能夠指導智能車間互聯(lián)互通的基本方法和流程，規(guī)范工控網絡和信息系統(tǒng)間信息交互的接口，是各系統(tǒng)互聯(lián)互通的先決條件。同時，提供面向船舶與海洋工程行業(yè)智能制造車間建設的各種測試驗證平臺和驗證方法，對智能制造車間建設業(yè)務的開展具有重要的指導作用。船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標準的試驗驗證平臺形成的相關成果，可推廣應用到相關企業(yè)的工廠建設和改造中，以咨詢和試驗驗證平臺的形式服務于企業(yè)，對企業(yè)提供智能車間建設相關服務，擴大研究數據搜集和成果推廣輻射范圍，大力推進智能車間建設相關產業(yè)的發(fā)展。4準的組成部分智能車間的建設及互聯(lián)互通標準是“智能工廠”標準的組成部分。制定船舶與海洋工程智能車間裝備互聯(lián)互通標準，將推動行業(yè)智能車間建設的發(fā)展，促進制造業(yè)轉型升級，支撐制造強國戰(zhàn)略的實施。4.1促進船舶和海洋產業(yè)的轉型和附加值發(fā)展智能制造是“中國制造2025”的主攻方向4.2形成智能船和海洋工程制造場地建設大數據利用標準試驗驗證平臺開展標準驗證工作，通過多渠道、多方式收集行業(yè)內各類型智能制造車間建設的現狀，形成智能制造車間建設大數據4.3智能車間的市場空間智能車間建設是國內船舶與海洋工程裝備制造企業(yè)在當前和未