《中國制造2025》已發(fā)布4年，中國造船業(yè)智能制造改造工作取得一定成果，但由于產(chǎn)業(yè)自動化基礎依然薄弱，改造出現(xiàn)瓶頸。新年伊始，《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃（2019—2021年）》（《轉型行動計劃》）印發(fā)。4月19日，工信部組織召開“船舶工業(yè)智能化轉型推進工作電視電話會”，指出船舶工業(yè)智能化轉型工作以智能船舶和智能制造“雙輪”驅動。頂層著意指明智能化是中國造船業(yè)發(fā)展的必然方向。
頂層不遺余力引導，船廠也紛紛行動，外高橋造船以建造大型郵輪為契機施行智能改造“三步走”戰(zhàn)略；大連中遠川崎制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）項目亦直指智能化改造核心。盡管路徑存在差異，指向卻是一致的。
外高橋造船施行“三步走”戰(zhàn)略
建廠20周年之際，外高橋造船宣布以建造大型郵輪為契機，將通過“三步走”戰(zhàn)略，實現(xiàn)以點為開端，從點到線，從線到面的智能船廠改造工作。
試點推進階段（2018-2020年）：著意于自動化率的提升，并在部分具備條件區(qū)域進行設備聯(lián)網(wǎng)試點，同時研發(fā)車間工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用平臺。在該階段，自動化率的提升是首要任務。一方面，在焊接、涂裝、沖砂等主要工藝環(huán)節(jié)上引入工業(yè)機器人，在主流程中引入智能單元，在流水線環(huán)節(jié)引入智能化產(chǎn)線；另一方面，在倉儲與物流智能化方面，以智能鋼板堆場建設、自動化庫建設為主。
協(xié)同跨越階段（2021—2025年）：把第一階段的建設成果作進一步總結，并把建設的點擴大為線。在自動化方面，將第一階段智能裝備示范項目擴大應用，大幅降低切割、成形、焊接和涂裝等臟險難作業(yè)過程勞動強度，使作業(yè)人員明顯減少。此外，更多高難度、高投入短板自動化裝備將被開發(fā)、引進與應用。設備互聯(lián)方面，到2025年基本完成生產(chǎn)設備互聯(lián)，后臺設備能力評估分析模型化。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用平臺方面，開發(fā)并應用各類通用、專用工業(yè)APP，促進企業(yè)數(shù)字化、智能化轉型，提升企業(yè)整體的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率。此外，基于自動化與互聯(lián)化以及應用平臺基礎，該階段若干數(shù)字化車間將被打造，其中平直車間MES的集成應用，建設平面分段數(shù)字化車間。
全面建成階段（2026—2035年）：建設的線將擴展為面，智能化改造工作將實現(xiàn)質的飛躍。根據(jù)“三步走”戰(zhàn)略，到2035年全面實現(xiàn)企業(yè)智能化轉型，基本建成智能工廠，完成企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、管理過程中的數(shù)字化協(xié)同研發(fā)平臺、虛擬生產(chǎn)、網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)、MES、自動化物流系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng)等系統(tǒng)的建設與應用。重點內容包括：一是基于模型、知識驅動的三維數(shù)字化設計；二是全廠設備互聯(lián)互通，實現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)采集，全廠實現(xiàn)虛擬化制造；三是作業(yè)計劃智能排程，生產(chǎn)協(xié)同與資源配置智能優(yōu)化，生產(chǎn)實時進度跟蹤反饋；四是現(xiàn)場物料消耗和質量問題實時監(jiān)控；五是生產(chǎn)過程關鍵工藝參數(shù)實時監(jiān)測和動態(tài)預警；六是智能決策支持系統(tǒng)等。
大連中遠川崎MES應用見地深
有南通中遠川崎先期經(jīng)驗，大連中遠川崎智能化改造則直指核心——通過打造中間層MES解決企業(yè)頂層管理系統(tǒng)（ERP）與底層自動化控制系統(tǒng)（PLC）之間連接問題，與此同時，打破企業(yè)信息孤島，實現(xiàn)對船舶生產(chǎn)全過程的信息監(jiān)控。
根據(jù)德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略，信息物理系統(tǒng)（CPS）技術是智能制造的核心，而位于中間層的MES是自動化控制的核心，是系統(tǒng)中起承上啟下作用的重要一環(huán)（見圖）。
MES基礎功能完備，建立了生產(chǎn)設備數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集；建立了大數(shù)據(jù)技術應用平臺，實現(xiàn)設備、質量、人員績效、能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析；建立了多渠道的看板平臺，將生產(chǎn)進度信息、設備、人員作業(yè)狀態(tài)實時展現(xiàn)。
MES通過生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集、控制、分析，對接現(xiàn)有的NC切割系統(tǒng)、船體工程管理系統(tǒng)、企業(yè)ERP系統(tǒng)，建立生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)庫，為質量、技能、成本大數(shù)據(jù)分析打下基礎。除此之外，大連中遠川崎在MES功能模塊中加入了切合船舶建造特點的拉式工程計劃管理系統(tǒng)、多功能的生產(chǎn)過程采集與分析系統(tǒng)和高度友好型圖紙管理體系。
MES的應用，使得大連中遠川崎生產(chǎn)現(xiàn)場通過電子屏或平板電腦可實時查看產(chǎn)品加工進度情況，一期在船體車間和裝焊車間覆蓋率達到80%以上；可聯(lián)網(wǎng)機加工設備數(shù)據(jù)采集率達到80%以上；人員作業(yè)工時自動采集率達到80%以上；產(chǎn)品質量可追溯率達到100%。
盡管中國船廠的智能化改造仍舊在探索階段，但是各家造船企業(yè)正在不斷從點的試驗中總結經(jīng)驗再完善，終將連點成線，匯線成面，建成可在產(chǎn)業(yè)鏈中實現(xiàn)信息交互和智能協(xié)作的系統(tǒng)。
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