智能制造在船舶制造业中的作用原理

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💡 离散制造业是指以小批量生产为主,采用分散化流水线、多变化产品、高技术要求、快速变化的生产模式,以满足客户定制化需求的制造业。

$中国船舶(SH600150)$ $天海防务(SZ300008)$ $江龙船艇(SZ300589)$ 

船舶行业具有典型的多品种小批量的离散制造特点,要求生产作业系统具有更高的柔性和智能。舶行业智能制造的核心是全链条协同,即从设计开始,到工艺生成,到物资供应系统,到制造车间,到测试和最终交付。

1、船舶设计是一项多学科融合的复杂的工作,在设计中权衡船舶结构设计、流体分析、动力匹配以寻求综合最优解,在设计中综合考虑船舶的航行安全、耐久性、舒适性、经济性与环保要求等因素。

2、船舶生产过程涉及到大量的焊接、机加工、喷涂等工艺,工艺流程复杂,还需要按照严格的标准和规范开展质量检测、精度控制,以保证建造的质量,此外船舶舾装件产品的订购量低、需求多样。

3、船舶管理呈现精细性、多元化、系统化。船舶生产是高度精细的工作,管理难度大,需要全面系统的思考和组织,以保证船舶生产管理的效率和质量。

从船舶生产制造流程划分智能制造的产业应用,主要包括数字化设计、数字化生产、数字化管理,作用原理如下。

一、数字化设计:方便船舶设计人员进行修改和评估,帮助制造商减少设计工作量、成本、周期,提高设计的效率和质量。

3D建模(CAD):通过三维设计工具创建船舶的三维模型,可以对船舶的结构、布局和动力系统进行仿真和分析。

虚拟仿真(CAE):通过计算机模拟技术,对船舶的设计、性能和安全进行仿真和评估,以确保设计的合理性。

数字化图纸(CAPP\CAM):通过数字化技术,对船舶的设计图纸进行数字化,方便进行修改和管理。

虚拟/增强现实(VR/AR):利用虚拟/增强现实技术,可以对船舶的内部结构和布局进行三维可视化,方便设计、分析和评估。

二、数字化生产:利用数字技术来改进生产管理,包括数字化设计、生产计划和生产执行,以求减少了人工成本,提高船舶制造的效率,包括五个场景。

钢板切弯:船体分段加工智能车间

钢板焊接:自动化焊接、自动焊缝检测、机器人贴板、机器人搬运

分段吊装

船体涂装:机器人喷涂

零部件生产:3D打印、零部件智能车间

3D打印技术:3D打印技术具有高精度、高自由度、用料省、成型便捷、经济环保等优势,能够高效生产精度高、性能好的船舶零部件。关键技术在于CAD建模技术和3D打印设计控制系统开发。

三、数字化管理:通过使用物联网、计算机等先进技术,整合管理信息,降低生产制造管理难度;综合决策,提升管理能力;建立全周期的信息反馈及处理机制,快捷、便利的对船舶制造进度和问题进行处理。

集成信息管理系统:使用大数据分析和人工智能技术来收集、分析和应用生产数据,对生产过程中的各项信息进行整合,方便查询和管理。

生产运营智能管控系统:智能管控系统能够实现物料快速定位及追踪,缩短物料准备周期,降低运输和管理成本,还可实现从宏观到微观、从整体到细节、宏观微观结合的型号产品进度监控和数据分析应用,大幅缩短生产准备时间。

生产计划管理:对生产计划进行管理,以确保生产进度的合理性。

设备管理系统:对生产设备进行管理,以确保设备的运行状态。

质量管理系统:对生产过程中的质量进行管理,以确保产品的质量。

设备远程监控:通过远程监控技术对生产设备进行实时监测和管理,以提高设备运行效率和维护设备安全。