船舶智能制造技术现状及发展趋势 朱双龙

发表时间:2020/12/28   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:朱双龙 马文学 买发佐
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的互联网技术有了很大进展,船舶智能制造技术也越来越先进。
        甘肃中电建港航船舶工程有限公司  甘肃兰州  730000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的互联网技术有了很大进展,船舶智能制造技术也越来越先进。对于制造行业而言,该技术带动了行业朝着信息化、智能化、网络化发展,对工业格局造成了极大的影响,有效地优化了传统生产方式存在的诸多弊端。本研究从船舶智能制造体系入手,着重阐述了相关技术应用于船舶行业的现状与发展趋势。
        关键词:船舶行业;智能制造;互联网
        引言
        船体建造过程中船舶精度控制技术发挥着重要作用,是利用加放尺寸精度补偿量方式取代余量,实现精度控制船体零部件結构、提升船舶建造质量的措施。船体分段精度控制作为重要的造船工艺,直接影响到船舶建造质量,因此有必要做好研究分析工作。
        1概述
        本船为航行于内河A级航区、J1级航段的养护多功能救助双体客船,船舶类型按第3类中型客船设计,兼做非专用拖船。本船设二层甲板,双体、单甲板(干舷甲板为强力甲板)、双机、双桨、双舵,具备航道设施维护、水上巡航、海事巡逻、应急救援、对外消防(非消防船)、拖带(绑拖,非专用拖船)、吊装(非工程船)以及会议接待、现场应急指挥等功能。
        2新时代船舶制造企业技术创新的重要意义
        船舶制造业是近现代工业产业中最具代表性的行业之一,不管是在世界大战期间还是在经济全球化进程不断加速的过程中;不管是在经济发展方面,还是在国防力量竞争方面,船舶制造行业都发挥着不可替代的作用。船舶制造业,享有“工业综合之冠”的美誉,所制造的船舶产品不但是水陆面积中占比最大的海洋、河流中最为主要的交通枢纽工具,更是保护国土安全、维护海洋领域不受侵犯的重要武装力量,属于比较典型的军民融合的战略性产业。因为船舶制造行业的生产链所覆盖的产业面比较广,在船舶制造过程中会对其他行业产生较大的影响,包括正面的和负面的。船舶制造行业的“又快、又好”发展对于国内民生与经济的发展有巨大的促进作用。所以,船舶制造行业被部分发达国家视作综合工业的支柱型产业。与此同时,我国对船舶制造行业的发展也引起了高度的重视,其在我国社会经济的发展进程中处于十分重要的地位。新时代环境下,船舶制造企业积极开展技术创新,有利于提高我们国家船舶制造行业的创新水平和技能水平,可改善我国船舶制造产业的链条架构、有效缓解劳动力的大量累积,还可以提高经济竞争实力,对我国船舶制造行业快速稳定的发展、国民经济的高质量发展都有非常重要的意义。
        3船舶智能制造技术现存问题
        由于国内智能技术发展相对较晚,产业链接还不够完善,商业环境也未成熟,导致智能制造的关键技术研究还不够深入,配套产品质量较低,核心零件依旧依赖于从国外进口。从内部因素来看,智能改造升级的成本较大,会给企业造成一定压力,并且其回报周期一般比较长,从而导致相关企业智能化推进进度非常缓慢,另外与其他发达国家相比,我国目前整体智能制造技术水平较低,暂时无法将其融入开发、设计、制造以及服务过程中,并且整体信息化程度不高,时常出现信息孤岛现象。
        4船舶智能制造关键技术
        4.1射频识别技术
        射频识别技术是利用无线电信号对特定目标进行识别并获取相关数据的非接触式通信技术,其应用于船舶制造中具有较强的离散性,人员密集程度较大,场地更宽并且所需零部件数量级更高。该技术一般用于船厂库,主要是对各种生产资料进行进库和出库,供应链与资产管理,将数量庞大的零部件进行信息化,是实现船舶智能制造不可缺少的步骤。
        4.2造船精度测量技术
        在船舶制造的过程中测量是技术人员得到建造数据的唯一方式,而且它对建造过程中的质量管理,监督起到了非常重要的作用。随着现在高新技术的快速发展,已经出现了非接触测量技术,它可以利用远红外技术对船体焊点进行非接触测量,这也促进了造船技术的快速发展。


        4.3虚拟制造技术
        船舶制造是一个非常复杂且系统的工程,与飞机制造业相同,其成本投入较大,并且制造过程中每一个环节关联性较强,一旦出现问题会对船体造成比较大的影响,从而造成较大成本损失,而虚拟制造技术则可有效降低制造过程中出现问题的概率。船舶开始制造前,工作人员可事先利用虚拟制造技术对其方案进行模拟制造,确定方案的可行性,并在确保生产质量的前提下,选择出更经济的方案,同时对制造流程进行明确。虚拟制造技术的应用能够有效提高船舶制造的柔性,也可加深工作人员对船舶设计的理解和制造流程的熟悉,从而推进工程进度,有效降低成本支出。
        4.4智能制造模式在分段车间的应用
        智能制造是工业制造发展的最高级别。作为一个国家工业制造水平的体现——船舶制造业,若能率先实现智能制造生产模式在船舶制造过程中的应用,并通过大量传感器、5G通讯技术、大数据技术,结合各种生产制造机器人。如坐落于德国德累斯顿市中心易北河畔的透明工厂,就是人类发展史中一道亮丽的风景线。
        5船舶智能制造的发展趋势
        5.1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。
        5.2建立产业联盟
        所谓“产业联盟”,主要是指出于确保各方市场优势的考虑,寻求全新的标准、规模、定位或者机能,应对共同的竞争对手或者将业务推向更广的领域,各个企业间形成相互合作的模式。产业联盟在促进船舶制造企业技术创新方面发挥着重要的作用,其不仅有利于满足船舶制造企业的要求,同时还可以降低不利因素带来的影响,科学的调整资源的分配方向。具体而言,船舶制造行业可建立的产业联盟主要有以下几种:1)船舶的产业链联盟;2)船舶技术标准的产业联盟;3)船舶创新资源的产业联盟。
        5.3建立信息化管理平台
        为确保精度管理的生产模式能够顺利推进,需要不断完善管理体制,及时落实相应的责任机制,充分调动员工的工作积极性,实现责任到人,逐步形成分级管理的模式。具体如下:1)财政和行政部门需要做好船舶制造的管理工作;2)营销调度部门需要依靠自身的职能特点,对生产任务和资料分配等工作进行合理安排;3)生产管理部门作为执行部门,需要严格遵循精度管理生产的理念和要求按时高效完成生产工作。
        结语
        综上所述,随着信息时代的推进,全球工业制造智能化已是大势所趋,并且于近两年到达发展蓬勃期,船舶行业是其发展重点产业之一,通过智能制造技术不仅能够在保证产品质量的情况下缩短建造周期,有效提高生产效率,还可以在发生事故时及时控制,保证工作人员人身安全,减低企业损失。为推进船舶行业智能化发展,寻找适于我国的新技术并不断完善改进现有技术,建立健全的船舶智能制造标准体系是目前最值得研究与探索的方向。
        参考文献:
        [1]裴德民.浅析智能制造的现状及发展[J].数字化用户,2018,024(051):67.
        [2]王兵兵.我国船舶产业智能制造及其标准化现状及趋势探讨[J].科学与财富,2019,(015):98.
        [3]吴笑风,岳宏,石瑶,等.我国船舶产业智能制造及其标准化现状与趋势[J].舰船科学技术,2016,38(5):1-6.
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