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1、 精益造船与智能制造 江苏科技大学 马晓平2016 04 28 目录 中日韩先进造船企业每修正总吨工时消耗对比 中日韩先进造船企业全员造船生产效率对比 中日韩先进造船企业建造技术对比 中日韩先进造船企业能耗物耗对比 我国已是造船大国 三大造船指标位居世界前列 但总体大而不强 在每修正总吨工时消耗 全员造船效率等效率 效益方面 我们与日韩船企的差距仍然较大 我国先进船厂和日韩船厂建造能力相关指标的对比如下 1 1我国造船业的地位和面临的形势 分析借鉴先进造船国家的发展路径 我国船舶工业战略取向和步骤是 1 2船舶工业的奋斗目标 建设世界造船强国 1 3造船业未来10年的发展态势 以信息技术和制造
2、业深度融合为重要特征的新科技革命和产业变革正在孕育兴起 多领域技术群体突破和交叉融合推动制造业生产方式深刻变革 制造业数字化网络化智能化已成为未来技术变革的重要趋势 船舶与海工装备制造也正在数字化 网络化 智能化技术为主线 持续向设计 生产 管理等各领域渗透 朝着设计智能化 管理精细化和信息集成化等方向发展 最终实现智能制造 2 1现代造船模式 精益造船 智能造船 信息物理系统 CPS Cyber PhysicalSystems 2 2造船工业2 0 3 0 4 0的推进进程 现代造船模式工业2 0 补课 造船工业的2 0 3 0 4 0之间没有明确的界面划分 而是一个循序推进的过程 精益造船
3、工业3 0 普及 智能造船工业4 0 示范 目标 精益造船设计 生产 管理一体化最低成本 最快交付 最高质量 准时化生产正确的时间 正确的数量 正确的零件标准的节拍 流通量管理拉动的计划 均衡的负荷连续有效的物流成组技术和加工设备组 无缺陷施工精度控制全员质量管理辅助工装高效化过程自动化作业标准化 持续改进 总装化造船产品导向型作业分解与组合中间产品专业化生产 可持续发展的理念环境和安全绿色造船 2 3精益造船的框架理念 信息物理系统集成 设备 人员 施工区域 产品物联 资源状态物流信息设备维护 制造过程数据收集 生产大数据记录 柔性计划 生产管理 质量管理 设备管理 集配管理 能源管理 安全
4、管理 异常管理 柔性化 智能化 精益化 生产进度可视化 质量缺陷可视化 设备状态可视化 成本数据可视化 计划实绩 物资物流 人员工时 物联控制层 制造大数据层 制造执行层 管理决策可视层 2 4智能造船的框架理念 高级排产 位置信息 GIS 设备接口 API 2 5到2025年发展目标所具备的主要技术特征 3 1精益造船共性关键制造技术 生产设计1 3 2精益造船共性关键制造技术 生产设计2 3 3精益造船共性关键制造技术 工程管理1 3 4精益造船共性关键制造技术 工程管理2 3 5精益造船共性关键制造技术 工艺工装1 3 6精益造船共性关键制造技术 工艺工装2 3 7精益造船共性关键制造技
5、术 数字化制造 4 1精益造船与智能制造的实现途径 以两化融合为手段 推行精益造船 逐步向智能造船迈进 零件切割加工 小中组制作 分段建造 涂装 试航 交船 码头舾装系泊试验 船坞合拢区域舾装 总组 构建船舶制造信息感知网 覆盖物资供给 零件切割加工 分段建造 分段堆放 搭载 涂装和舾装等船舶制造的全过程 实时动态获取生产过程中人员 设备状态 零部件物流与质量 生产计划执行状态 生产环境和能耗 施工质量等信息 实现船舶制造全部过程的状态 可观 钢材 涂料 管舾托盘 设备 电缆 铁舾托盘 电舾托盘 原材料 4 2基础硬件设施 工业互联网 物联网建设 现场数据的快速采集和反馈 信息高效采集 状态实
6、时监测 数据自动传输 4 3基础硬件设施 自动化 智能化设备 工装 生产线的投入 吊耳切割设备 活动马板 小中组装配工装 平面分段全自动流水线 零件打磨全自动流水线 拼板装焊全自动流水线 管子下料装配焊接流水线 角钢自动下料加工设备 推进单个工艺环节的工装化 机械化 自动化 逐步转向智能化 线表计划 搭载计划 先行中日程 后行中日程 设计过程控制 生产部门计划 WOP日程 周 日作业计划 作业指示 工程分解 工程管理 PO 到货 领用配送 库存现况 作业实绩 POR 物资申请 物资预约 物资管理 设计管理 计划管理 定置定位管理 工程质量 NDT ITP 工时物量定额 工程基准信息 作业反馈
7、生产资源信息 CAD CAM Tribon AM 意见管理安全管理 工法WSD DAP 物资需求计划 出库 能源消耗 分段 总段划分 BOMR0 R1 R2 图文档 版本 入库 设计 发图计划 生产技术准备 区域划分 系统划分 批次划分 生产准备计划 设计供图计划 托盘配套计划 PP DP MP 设备纳期计划 设备技术跟踪 条码 RFID标签 4 4信息化建设 船舶产品全生命周期的信息化管理 以工程分解为纲领 计划为核心 在统一的数据平台上统合设计 生产 物资 成本管理 设备状态 提供管理必须的基础数据 建立覆盖各个管理流程的体系 在体系运行中规范输入输出标准 各方信息及时准确的反馈和获取管理
8、数据 共享 透明决策支持 4 5信息化建设 业务流程和数据的标准化 状态实时共享 透明 仓储 计划 配送运输 采购 制造 为船厂的采购 仓储 生产 成本等业务管理流程提供标准的 统一的 可靠的数据 4 6设计管理 为计划 采购 仓储 配送 生产 成本提供统一数据 面向任务包 按工位 阶段提供施工所需要的图纸 图纸下发计划 设备物资需求计划 配套计划 托盘物资需求 集配 制作计划 发布 执行 反馈 先行中日程计划 4 7计划管理 建立以工序合理 负荷平衡 中间产品完整为目标的计划体系 零部件级 组立级 分段级 总段级 区域级 船坞 码头 大幅提高 中间产品 成品化 集成化生产程度 4 8生产管理
9、 建立以中间产品为导向的生产作业管理体系 生产制造部门通过WOP计划制定 派发及反馈 收集工时和进度 掌握工程健康状态 WOP接受 生产策划WOP WOP计划编制 WOP派发 WOP执行 WOP每日工时进度反馈 作业管理 标准工时S T 实动工时怠工工时 工时物量定额数据库 根据实绩回归分析工时物量S曲线 WOP分析 Task派工及执行 效率系数 中日程计划 物量 工程预算管理工程进度管理 生产部门 加工 组立 涂装 总装 保障 目标工时T MHr 工程建造策划分解 生产管理部门 施工班组 技术部门 追加计划外WOP WOP工时制定 劳务成本 4 9作业管理 以任务包为基础的作业日程计划 派发
10、和反馈体系 运输设备预约及定位管理分段定置定位管理 条形码打印机 RFID读写设备 移动RFID阅读器 移动条码阅读器 Wi Fi基站 入库 出库 退库 盘点 集配 签收 安装 加工 4 10物资管理 基于物联网 的精细化物资管理 将传感器及智能决策软件与装备集成 实现感知 分析 推理 决策 控制功能 传感检测信息化 实时化装备运行境检测制造质量的检测 工艺设计智能化 知识化制造工艺的智能设计制造工艺的实时规划 控制执行柔性化 自动化装备自动控制装备柔性操作 计划管控节拍化 均衡化生产节奏的均衡控制执行进度的自动反馈 4 11船舶制造信息物理系统CPS的构建 信息物理系统 CPS Cyber PhysicalSystems 4 12大数据的处理和使用 数据分析 挖掘 利用 设计支持 计划排产 虚拟仿真 生产流程优化 数据 隐性数据的显性化产品制造全流程的实时感知 系统 隐性知识的显性化发现规律 预测未来 动态调整 Thankyou
