智能制造在造船行業的應用研究

杜曉東

【摘要】造船行業是制造業中的重要組成，具有高技術、高難度等特點，如果具體制造過程中的相關工藝出現差錯，則可造成成品的質量與安全問題。受到市場競爭、信息技術、自動化技術等的沖擊，造船行業為獲得更好的發展空間，可結合智能制造，保障制造可靠，提升效率，并滿足實際使用需求。故此，文章對智能制造展開分析，再對具體的智能制造在造船行業中的應用進行闡述，旨在推動造船行業發展。

【關鍵詞】智能制造 造船行業 自動化 應用

通信、自動化、智能等技術的運用，為造船行業的發展和進步提供了基礎，有效的完成了對造船工藝流程的改進與優化，綜合提升了造船行業的發展。故此，文章對智能制造在造船行業的應用展開分析，先分析具體傳統制造模式的相關缺陷，再對具體智能制造技術進行闡述，最后分析智能制造在造船行業中的應用，詳細內容如下。

1 傳統制造模式的缺陷分析

受到技術和市場的沖擊，傳統制造模式逐漸無法滿足造船行業的需求，制約了造船行業的發展與進步?，F詳細的對傳統制造模式進行分析與研究，具體為：

（1）生產質量不高。當前造船行業需要在相關工作人員的共同支持下，實現相關工藝模式。盡管具有加高的自動化水平，但是，仍舊存在人為因素干擾較大的情況。則會對造船行業的發展造成干擾。

（2）生產時間長。傳統制造模式中，相關工藝不夠先進，部分工藝依個人經驗，這樣生產過程中，容易導致造船的整個生產周期較長，進而影響造成企業的市場競爭力和經濟效益。

（3）效益受限。傳統制造模式生產中，造船行業，容易出現船舶部分構件不達標的情況，進而影響船舶的性能與安全。尤其是一些船舶零部件生產企業，受到質量限制，容易導致銷售滯留的情況，進而導致囤積情況，干擾造船行業的發展與進步。

（4）設備不足。當前，傳統制造模式中，存在相關設備不夠充足的情況，對造船質量、效率等均具有不良影響。

上述幾點傳統制造模式的缺陷分析可以發現，這些缺陷的存在，必然會造船行業的發展造成不良影響。威脅造船行業的發展與進步。為實現對這些缺陷的控制與處理，需要對傳統制造模式進行改進與優化，可引入智能制造。

2 智能制造分析

2.1 智能制造的內涵。所謂智能制造技術，是一種先進的技術類型，且智能制造屬于不斷發展的階段中。當前，國內對智能制造的理解為：基于新一代的信息技術，其能夠從目標產品的生產、管理、服務等制造活動的各個環節進行優化與改進。且以智能工廠為載體，結合智能化、互聯網等技術，實現智能化生產。有效增強造船行業的發展趨勢，借助智能制造能夠全面的推動產品的生產質量提升，并有效的降低制造成本，能夠智能化生產，可為造船行業的持續發展奠定基礎。

2.2 智能船廠。智能船廠是在制造技術的支持下，其有效的將造船技術和智能制造相結合，它是智能工廠概念的體現。智能船廠具備傳統造船廠所不具備的功能，可以實現全面感知、不斷優化等功能，能達到數字化造船、精益造船、敏捷早造船和綠色造船等效果。其特點主要為：

（1）數字化。有效的將CAD、CIMS等數字化制造系統融入到造船工藝中，能夠實現無紙化作業。具體的生產中，有效的對方法庫、數據庫和模型庫等進行利用，并滿足具體的生產的需求，實現數字化生產的目的。

（2）集成化。智能船廠結合了智能制造的特征，并有效提升內部數據信息溝通，并保障決策、管理控制等均實現無障礙交流，有效的增強造船的全體效果。

（3）自動化。在數字計算和通信技術等的支持下，能夠實現智能設備和生產線的自動化生產。借助相關技術實現信息采集和傳遞，實現自動化控制和生產。

（4）可視化。在具備良好的數據處理能力同時，能夠實現人機交互，相關數據借助數據圖表、視頻等形式呈現，為相關決策提供技術，保障生產質量。

（5）網絡化。借助網絡化的特征，能夠實現實時的動態管控，便于資源利用。如下圖1所示為具體的智能船廠架構圖。

2.3 智能制造的相關關鍵技術

簡單對智能制造的關鍵技術進行分析，詳細為：

（1）物聯網技術。物聯網技術擇取三層的架構模式，為感知層、網絡傳輸層和應用服務層。具體造船行業應用智能制造中，物聯網的感知層主要負責信息的采集工作，包含日常生產中的關鍵信息。網絡層主要負責信息的匯集、存儲和傳遞等功能，其有效與感知層連接，并以多種接人設備連接。

（2）工業機器人技術。是以計算機、AI等學科為基礎，實現自動控制和重復編程等功能。在具體的造造船生產中，裝配機器人的使用，能夠完成對造船中的諸多工作完成，相關統計表明，借助工業機器人的使用，能夠有效的提升效率。且效果顯著。

（3）大數據技術。智能制造過程中，需要有效的數據信息支持，造船企業在實際的生產中，智能制造運用需要在大數據的支持下，借助數據挖掘、分布式存儲等，能夠有效的為數據信息的利用莫定基礎，綜合推動造船行業的持續發展。

（4）云計算技術。云計算可良好的運用到智能制造中，其具有網絡計算、分布式計算、并行計算等，為智能制造提供基礎。

3 智能制造在造船行業中的應用

結合智能制造的基本情況，本文對具體的智能制造技術在具體的造船行業中的應用進行闡述，詳細內容如下。

3.1 智能制造技術的運用

智能制造技術能夠覆蓋造船行業的基本業務活動，包括船舶產品的整個生產周期。其中智能制造技術，可以根據關鍵技術的特征應用到造船行業的不同領域。

（1）物聯網技術的應用。物聯網技術可運用到造船行業的供應鏈管理中，應用到這部分管理中，能夠實現個性化船舶定制、供應鏈各個環節的效率提升，構建合作共贏合作供應鏈，還可為透明化供應鏈管理提供幫助。具體的供應鏈管理能夠實現訂單、采購和物流、倉儲和售后等的管理，效果顯著。此外，物聯網技術還可運用到車間生產管控、能源管理等，實現有效的信息采集和管理，優秀提高造船行業的生產管理能力。

（2）工業機器人的應用主要是在造船的生產階段，能夠按照船舶建設流程，實現對船體、舾裝、涂裝等工藝，還可實現船舶零部件的加工等。能夠在預先編制程序的基礎上，實現自動生產。而且，借助工業機器人能夠實現智能化工藝裝備。具體生產線中，包含焊接機器人、水火彎板機器人、涂裝機器人等，實現制造的智能化。

（3）基于云計算和大數據制造平臺。該平臺可對造船業的資源分析、數據挖掘等，能夠構建給予云計算的大數據處理平臺，進而實現信息資源的分析與提取，為資源配置和網絡協同提供基礎，進而保障智能決策準確性。

3.2 智能制造技術實施的總體框架體系

智能制造可以切實應用到造船行業中，能夠為生產、管理和控制等提供幫助，現本文結合智能制造的基本情況，對具體智能制造在造船行業的總體實施框架。

圖2：智能制造在造船行業的總體實施框架

借助這一框架，可以有效完成對智能制造的應用，涵蓋生產現場、網絡基礎設施、支撐層、平臺和系統層。生產現場中包含各類設備、生產線和工業機器人等，屬于智能船廠的基礎部分。網絡基礎層則是由各類網絡構成、包含工業以太網、WIFI、WLAN等，支撐層則實現數據處理和知識沉淀，平臺和系統層，包括各類軟件支持。上述框架結構中，有效的對智能制造的關鍵技術進行運用，滿足造船行業的需求，積極推動造船行業的持續健康發展。

結束語：

本文研究分析智能制造在造船行業中的應用，現對具體的造船行業制造基本情況進行闡述，確認具體智能制造的價值。再結合智能制造的基本特征、關鍵技術等，分析造船行業中智能制造的應用意義。最后，結合實際情況，對具體的智能制造技術的應用展開分析，再對具體的應用框架進行闡述，從而實現造船行業的智能化水平提升，實現造船行業的持續健康發展。

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