船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)研究與試驗驗證

船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)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(xué)院、黎明工程科學(xué)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(biāo)準(zhǔn)研究和實驗驗證》。對智能車間建設(shè)的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的制定進行了研究和實驗驗證。山西汾西重工有限責(zé)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(shù)引進、消化吸收、自主研發(fā)，公司生產(chǎn)能力不斷提高，產(chǎn)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(chǎn)的船海裝備產(chǎn)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(nèi)外的工業(yè)產(chǎn)品處在大發(fā)展、大變革時期，客戶對船海裝備產(chǎn)品需求也越來越多樣化，如高壓大功率、變頻負(fù)載、寬轉(zhuǎn)速范圍、惡劣使用環(huán)境等等，而且當(dāng)前的產(chǎn)品已經(jīng)完全沒有試制周期，必須一次設(shè)計、制造成功。為盡快提升海洋工程裝備及高技術(shù)船舶領(lǐng)域研制能力，加快制造模式轉(zhuǎn)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(yīng)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(dǎo)我國船舶與海洋工程場景下的智能制造車間建設(shè)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(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，梳理智能制造車間在行業(yè)內(nèi)多種應(yīng)用場景下的技術(shù)研究成果和發(fā)展趨勢，制定指導(dǎo)我國船舶與海洋工程智能制造車間建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)水平的整體提升，促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)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(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)域的智能制造車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)，是加快我國船舶與海洋工程轉(zhuǎn)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(shè)重點領(lǐng)域智能工廠/數(shù)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(shè)備（生產(chǎn)線）的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)。通過船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)研究，促進我國船舶與海洋工程行業(yè)轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化辦法》“智能制造，標(biāo)準(zhǔn)先行”?！秶抑悄苤圃鞓?biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）》明確提出“智能工廠”標(biāo)準(zhǔn)為五類關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，船舶與海洋工程智能制造車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)既符合智能制造關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求，同時也體現(xiàn)了在船舶與海洋工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用2船舶與海洋工程智能車間標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通《船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)試驗驗證研究》項目，以船舶與海洋工程裝備產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)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(shù)據(jù)集成等關(guān)鍵瓶頸問題，制定智能車間互聯(lián)互通技術(shù)架構(gòu)、信息交互等標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)路線見圖1。首先，通過對《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018年版）》進行分析研究，構(gòu)建智能車間互聯(lián)互通技術(shù)架構(gòu)，明確船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化的范圍、對象以及研究方法。通過對企業(yè)設(shè)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(xiàn)自下而上的數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)化需求，找出制約智能車間建設(shè)的關(guān)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(biāo)準(zhǔn)體系，形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)研究內(nèi)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(wǎng)絡(luò)與制造執(zhí)行系統(tǒng)信息交互準(zhǔn)則和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求等。最后，根據(jù)以上內(nèi)容建立船舶與海洋工程智能制造車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)的逐一驗證，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的有效性和適用性，為船舶與海洋工程智能車間的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。按照以上思路構(gòu)建完成智能車間的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)架構(gòu)》、《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(wǎng)絡(luò)與制造執(zhí)行系統(tǒng)信息交互準(zhǔn)則》、《船舶與海洋工程智能制造車間無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求》四項標(biāo)準(zhǔn)，并基于該四項標(biāo)準(zhǔn)開展試驗驗證及企業(yè)應(yīng)用示范?；陧椖垦兄频乃捻棙?biāo)準(zhǔn)，以山西汾西重工有限責(zé)任公司為主要應(yīng)用對象，并在相關(guān)船舶與海洋工程制造企業(yè)進行應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)，能夠指導(dǎo)智能車間互聯(lián)互通的基本方法和流程，規(guī)范工控網(wǎng)絡(luò)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(shè)的各種測試驗證平臺和驗證方法，對智能制造車間建設(shè)業(yè)務(wù)的開展具有重要的指導(dǎo)作用。船舶與海洋工程智能車間互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的試驗驗證平臺形成的相關(guān)成果，可推廣應(yīng)用到相關(guān)企業(yè)的工廠建設(shè)和改造中，以咨詢和試驗驗證平臺的形式服務(wù)于企業(yè)，對企業(yè)提供智能車間建設(shè)相關(guān)服務(wù)，擴大研究數(shù)據(jù)搜集和成果推廣輻射范圍，大力推進智能車間建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。4準(zhǔn)的組成部分智能車間的建設(shè)及互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)是“智能工廠”標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，將推動行業(yè)智能車間建設(shè)的發(fā)展，促進制造業(yè)轉(zhuǎn)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(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)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(shè)大數(shù)據(jù)利用標(biāo)準(zhǔn)試驗驗證平臺開展標(biāo)準(zhǔn)驗證工作，通過多渠道、多方式收集行業(yè)內(nèi)各類型智能制造車間建設(shè)的現(xiàn)狀，形成智能制造車間建設(shè)大數(shù)據(jù)4.3智能車間的市場空間智能車間建設(shè)是國內(nèi)船舶與海洋工程裝備制造企業(yè)在當(dāng)前和未