精益造船與智能制造.ppt

1、,精益造船與智能制造,江蘇科技大學(xué),馬曉平 2016-04-28,目錄,中日韓先進(jìn)造船企業(yè)每修正總噸工時(shí)消耗對(duì)比,中日韓先進(jìn)造船企業(yè)全員造船生產(chǎn)效率對(duì)比,中日韓先進(jìn)造船企業(yè)建造技術(shù)對(duì)比,中日韓先進(jìn)造船企業(yè)能耗物耗對(duì)比,我國(guó)已是造船大國(guó)，三大造船指標(biāo)位居世界前列，但總體大而不強(qiáng)，在每修正總噸工時(shí)消耗、全員造船效率等效率、效益方面，我們與日韓船企的差距仍然較大。我國(guó)先進(jìn)船廠和日韓船廠建造能力相關(guān)指標(biāo)的對(duì)比如下：,1.1我國(guó)造船業(yè)的地位和面臨的形勢(shì),分析借鑒先進(jìn)造船國(guó)家的發(fā)展路徑，我國(guó)船舶工業(yè)戰(zhàn)略取向和步驟是：,1.2船舶工業(yè)的奮斗目標(biāo)建設(shè)世界造船強(qiáng)國(guó),1.3造船業(yè)未來(lái)10年的發(fā)展態(tài)勢(shì),以信息技術(shù)和

2、制造業(yè)深度融合為重要特征的新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，多領(lǐng)域技術(shù)群體突破和交叉融合推動(dòng)制造業(yè)生產(chǎn)方式深刻變革，制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化已成為未來(lái)技術(shù)變革的重要趨勢(shì)。,船舶與海工裝備制造也正在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)為主線，持續(xù)向設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等各領(lǐng)域滲透，朝著設(shè)計(jì)智能化、管理精細(xì)化和信息集成化等方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)智能制造。,2.1現(xiàn)代造船模式、精益造船、智能造船,信息物理系統(tǒng)（CPS，Cyber-Physical Systems）,2.2造船工業(yè)2.03.04.0的推進(jìn)進(jìn)程,現(xiàn)代造船模式 工業(yè)2.0（補(bǔ)課）,造船工業(yè)的2.0、3.0、4.0之間沒(méi)有明確的界面劃分，而是一個(gè)循序推進(jìn)的過(guò)

3、程,精益造船 工業(yè)3.0（普及）,智能造船 工業(yè)4.0（示范）,目標(biāo),精 益 造 船 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化 最低成本、最快交付、最高質(zhì)量,準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn) 正確的時(shí)間、正確的數(shù)量、正確的零件 標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)拍、流通量管理 拉動(dòng)的計(jì)劃、均衡的負(fù)荷 連續(xù)有效的物流 成組技術(shù)和加工設(shè)備組,無(wú)缺陷施工 精度控制 全員質(zhì)量管理 輔助工裝高效化 過(guò)程自動(dòng)化 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,持續(xù)改進(jìn),總裝化造船 產(chǎn)品導(dǎo)向型作業(yè)分解與組合 中間產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn),可持續(xù)發(fā)展的理念 環(huán)境和安全 綠色造船,2.3精益造船的框架理念,信息物理系統(tǒng)集成,設(shè)備、人員、施工區(qū)域、產(chǎn)品物聯(lián),資源狀態(tài) 物流信息 設(shè)備維護(hù),制造過(guò)程數(shù)據(jù)收集，生產(chǎn)大數(shù)據(jù)記錄,柔

4、性計(jì)劃,生產(chǎn)管理,質(zhì)量管理,設(shè)備管理,集配管理,能源管理,安全管理,異常管理,柔性化,智能化,精益化,生產(chǎn)進(jìn)度可視化,質(zhì)量缺陷可視化,設(shè)備狀態(tài)可視化,成本數(shù)據(jù)可視化,計(jì)劃實(shí)績(jī),物資物流,人員工時(shí),物聯(lián)控制層,制造大數(shù)據(jù)層,制造執(zhí)行層,管理決策可視層,2.4智能造船的框架理念,高級(jí)排產(chǎn),位置信息（GIS）,設(shè)備接口（API）,2.5到2025年發(fā)展目標(biāo)所具備的主要技術(shù)特征,3.1精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)1,3.2精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)2,3.3精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)工程管理1,3.4精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)工程管理2,3.5精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)工藝工裝1,3.6精益造船共

5、性關(guān)鍵制造技術(shù)工藝工裝2,3.7精益造船共性關(guān)鍵制造技術(shù)數(shù)字化制造,4.1精益造船與智能制造的實(shí)現(xiàn)途徑,以兩化融合為手段，推行精益造船，逐步向智能造船邁進(jìn),零件切割加工,小中組制作,分段建造,涂裝,試航、交船,碼頭舾裝 系泊試驗(yàn),船塢合攏 區(qū)域舾裝,總組,構(gòu)建船舶制造信息感知網(wǎng)，覆蓋物資供給、零件切割加工、分段建造、分段堆放、搭載、涂裝和舾裝等船舶制造的全過(guò)程，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取生產(chǎn)過(guò)程中人員、設(shè)備狀態(tài)、零部件物流與質(zhì)量，生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行狀態(tài)，生產(chǎn)環(huán)境和能耗，施工質(zhì)量等信息，實(shí)現(xiàn)船舶制造全部過(guò)程的狀態(tài)“可觀”。,鋼材,涂料,管舾托盤,設(shè)備,電纜,鐵舾托盤,電舾托盤,原材料,4.2基礎(chǔ)硬件設(shè)施：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

6、/物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的快速采集和反饋,信息高效采集、狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸,4.3基礎(chǔ)硬件設(shè)施：自動(dòng)化/智能化設(shè)備、工裝、生產(chǎn)線的投入,吊耳切割設(shè)備,活動(dòng)馬板,小中組 裝配工裝,平面分段全自動(dòng)流水線,零件打磨全自動(dòng)流水線,拼板裝焊全自動(dòng)流水線,管子下料裝配焊接流水線,角鋼自動(dòng)下料加工設(shè)備,推進(jìn)單個(gè)工藝環(huán)節(jié)的工裝化、機(jī)械化、自動(dòng)化，逐步轉(zhuǎn)向智能化,線表計(jì)劃,搭載計(jì)劃,先行中日程,后行中日程,設(shè)計(jì)過(guò)程控制,生產(chǎn)部門計(jì)劃 (WOP日程),周/日作業(yè)計(jì)劃,作業(yè)指示,工程分解,工程 管理,PO,到貨,領(lǐng)用 配送,庫(kù)存現(xiàn)況,作業(yè)實(shí)績(jī),POR,物資 申請(qǐng),物資預(yù)約,物資 管理,設(shè)計(jì) 管理,計(jì)劃管理,定

7、置定位 管理,工程質(zhì)量 （NDT、ITP）,工時(shí)物量定額,工程基準(zhǔn)信息,作業(yè)反饋,生產(chǎn)資源信息,CAD/CAM (Tribon/AM),意見(jiàn)管理 安全管理,工法 WSD、DAP,物資需求計(jì)劃,出庫(kù),能源消耗,分段/總段劃分,BOM R0/R1/R2,圖文檔 （版本）,入庫(kù),設(shè)計(jì)/發(fā)圖計(jì)劃,生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備,區(qū)域 劃分,系統(tǒng) 劃分,批次 劃分,生產(chǎn)準(zhǔn)備計(jì)劃,設(shè)計(jì)供圖計(jì)劃,托盤配套計(jì)劃,PP,DP,MP,設(shè)備納期計(jì)劃,設(shè)備技術(shù)跟蹤,條碼/RFID標(biāo)簽,4.4信息化建設(shè)：船舶產(chǎn)品全生命周期的信息化管理,以工程分解為綱領(lǐng)，計(jì)劃為核心，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上統(tǒng)合設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物資、成本管理,設(shè)備狀態(tài),提供管理必須

8、的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， 建立覆蓋各個(gè)管理流程的體系， 在體系運(yùn)行中規(guī)范輸入輸出標(biāo)準(zhǔn),各方信息及時(shí)準(zhǔn)確的反饋和獲取 管理數(shù)據(jù)：共享透明 決策支持,4.5信息化建設(shè)：業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，狀態(tài)實(shí)時(shí)共享、透明,倉(cāng)儲(chǔ),計(jì)劃,配送運(yùn)輸,采購(gòu),制造,為船廠的采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)、成本等業(yè)務(wù)管理流程提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的、可靠的數(shù)據(jù),4.6設(shè)計(jì)管理：為計(jì)劃、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、生產(chǎn)、成本提供統(tǒng)一數(shù)據(jù),面向任務(wù)包，按工位、階段提供施工所需要的圖紙,圖紙下發(fā)計(jì)劃,設(shè)備物資需求計(jì)劃,配套 計(jì)劃,托盤物資需求、集配、制作計(jì)劃,發(fā)布,執(zhí)行、反饋,先行中日程計(jì)劃,4.7計(jì)劃管理：建立以工序合理、負(fù)荷平衡、中間產(chǎn)品完整為目標(biāo)的計(jì)劃體系,零

9、部件級(jí),組立級(jí),分段級(jí),總段級(jí),區(qū)域級(jí) （船塢/碼頭）,大幅提高“中間產(chǎn)品”成品化、集成化生產(chǎn)程度,4.8生產(chǎn)管理：建立以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的生產(chǎn)作業(yè)管理體系,生產(chǎn)制造部門通過(guò)WOP計(jì)劃制定、派發(fā)及反饋，收集工時(shí)和進(jìn)度，掌握工程健康狀態(tài),WOP 接受,生產(chǎn)策劃WOP,WOP 計(jì)劃編制,WOP 派發(fā),WOP 執(zhí)行,WOP每日工時(shí)進(jìn)度反饋,作業(yè)管理,標(biāo)準(zhǔn)工時(shí) S.T,實(shí)動(dòng)工時(shí) 怠工工時(shí),工時(shí)物量定額數(shù)據(jù)庫(kù),根據(jù)實(shí)績(jī)回歸分析工時(shí)物量S曲線,WOP 分析,Task派工 及執(zhí)行,效率系數(shù),中日程計(jì)劃,物量,工程預(yù)算管理 工程進(jìn)度管理,生產(chǎn)部門：加工/組立/涂裝/總裝/保障,目標(biāo)工時(shí) T.MHr,工程建造策劃

10、分解,生產(chǎn)管理部門,施工班組,技術(shù)部門,追加計(jì)劃外WOP,WOP 工時(shí)制定,勞務(wù) 成本,4.9作業(yè)管理：以任務(wù)包為基礎(chǔ)的作業(yè)日程計(jì)劃、派發(fā)和反饋體系,運(yùn)輸設(shè)備預(yù)約及定位管理 分段定置定位管理,條形碼打印機(jī),RFID讀寫(xiě)設(shè)備,移動(dòng)RFID閱讀器,移動(dòng)條碼閱讀器,Wi-Fi基站,入庫(kù),出庫(kù),退庫(kù),盤點(diǎn),集配,簽收,安裝,加工,4.10物資管理：基于物聯(lián)網(wǎng)+的精細(xì)化物資管理,將傳感器及智能決策軟件與裝備集成，實(shí)現(xiàn)感知、分析、推理、決策、控制功能,傳感檢測(cè) 信息化、實(shí)時(shí)化 裝備運(yùn)行境檢測(cè) 制造質(zhì)量的檢測(cè),工藝設(shè)計(jì) 智能化、知識(shí)化 制造工藝的智能設(shè)計(jì) 制造工藝的實(shí)時(shí)規(guī)劃,控制執(zhí)行 柔性化、自動(dòng)化 裝備自動(dòng)控制 裝備柔性操作,計(jì)劃管控 節(jié)拍化、均衡化 生產(chǎn)節(jié)奏的均衡控制 執(zhí)行進(jìn)度的自動(dòng)反饋,4.11船舶制造