船舶与海洋工程智能车间互联互通标准研究与试验验证

船舶与海洋工程智能车间互联互通标准研究与试验验证

主要试验验证2017年，山西汾西劳动监察有限公司与中国铁路劳动监察学院、黎明工程科学研究院共同参与了《危险船舶和海洋工程智能车间互联互通标准研究和实验验证》。对智能车间建设的互联互通标准的制定进行了研究和实验验证。山西汾西重工有限责任公司隶属于中国船舶重工集团有限公司，改革开放以来，通过技术引进、消化吸收、自主研发，公司生产能力不断提高，产品种类不断丰富，与世界先进的研发制造水平的差距不断缩小，公司生产的船海装备产品也毫不例外地全面处在激烈的市场竞争环境中。由于国内外的工业产品处在大发展、大变革时期，客户对船海装备产品需求也越来越多样化，如高压大功率、变频负载、宽转速范围、恶劣使用环境等等，而且当前的产品已经完全没有试制周期，必须一次设计、制造成功。为尽快提升海洋工程装备及高技术船舶领域研制能力，加快制造模式转变，进行智能车间信息系统与控制系统间的互联互通的研究应用，公司搭载国家工信部项目，开启了智能车间互联互通的研究之旅。1引导我国船舶与海洋工程场景下的智能制造车间建设的发展本项目在分析我国船舶与海洋工程装备智能制造车间建设现状的基础上，梳理智能制造车间在行业内多种应用场景下的技术研究成果和发展趋势，制定指导我国船舶与海洋工程智能制造车间建设的标准，为企业打造智能车间提供实施指南，进而有效推动我国智能制造车间建设水平的整体提升，促进传统制造业转型升级，支撑制造强国战略的实施。项目的重要性具体体现在以下几个方面：1.1占有国际市场地位的特征智能制造标准是推进智能制造的重要组成部分，是抢占国际市场地位的重要手段。积极制定面向船舶与海洋工程领域的智能制造车间互联互通标准，是加快我国船舶与海洋工程转型升级的重要手段。1.2智能车间：智能制造中的核心和核心问题《中国制造2025》中明确提出建设重点领域智能工厂/数字化车间。智能车间是智能制造的核心，而智能车间的核心问题是信息系统与设备（生产线）的互联互通标准。通过船舶与海洋工程智能车间互联互通标准研究，促进我国船舶与海洋工程行业转型升级，支撑制造强国战略的实施。1.3符合《国家工程智能制造车间互联互通标准化办法》“智能制造，标准先行”。《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》明确提出“智能工厂”标准为五类关键技术标准之一，船舶与海洋工程智能制造车间互联互通标准既符合智能制造关键技术标准建设要求，同时也体现了在船舶与海洋工程领域的具体应用2船舶与海洋工程智能车间标准的互联互通《船舶与海洋工程智能车间互联互通标准试验验证研究》项目，以船舶与海洋工程装备产品智能制造为对象，开展面向船舶与海洋工程装备的智能制造车间互联互通标准研究与应用，针对推进智能车间中的信息系统与工控系统间的互联互通、数据集成等关键瓶颈问题，制定智能车间互联互通技术架构、信息交互等标准。技术路线见图1。首先，通过对《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》进行分析研究，构建智能车间互联互通技术架构，明确船舶与海洋工程智能车间互联互通标准化的范围、对象以及研究方法。通过对企业设备级、控制级、车间级、企业级、外部协同级（五级）不同层面的纵向集成，实现自下而上的数据采集、分析和利用，为企业提供决策支持。第二，深入分析船舶与海洋工程五级纵向集成标准化需求，找出制约智能车间建设的关键问题，通过对问题的研究和梳理，形成船舶与海洋工程智能车间互联互通标准体系，形成相应的标准体系技术架构和标准研究内容，包括船舶与海洋工程智能制造车间装备互操作方法、工控网络与制造执行系统信息交互准则和无线传感器网络要求等。最后，根据以上内容建立船舶与海洋工程智能制造车间互联互通标准，同时在制造车间进行试验验证平台的建立，通过验证平台进行互联互通标准的逐一验证，确保标准内容的有效性和适用性，为船舶与海洋工程智能车间的建设奠定良好的基础。按照以上思路构建完成智能车间的标准体系后，编制完成《船舶与海洋工程智能制造车间装备互联互通技术架构》、《船舶与海洋工程智能制造车间装备互操作方法》、《船舶与海洋工程智能制造车间工控网络与制造执行系统信息交互准则》、《船舶与海洋工程智能制造车间无线传感器网络要求》四项标准，并基于该四项标准开展试验验证及企业应用示范。基于项目研制的四项标准，以山西汾西重工有限责任公司为主要应用对象，并在相关船舶与海洋工程制造企业进行应用示范。3系统接口的确定本项目通过研究和制定船舶与海洋工程智能制造车间互联互通标准，能够指导智能车间互联互通的基本方法和流程，规范工控网络和信息系统间信息交互的接口，是各系统互联互通的先决条件。同时，提供面向船舶与海洋工程行业智能制造车间建设的各种测试验证平台和验证方法，对智能制造车间建设业务的开展具有重要的指导作用。船舶与海洋工程智能车间互联互通标准的试验验证平台形成的相关成果，可推广应用到相关企业的工厂建设和改造中，以咨询和试验验证平台的形式服务于企业，对企业提供智能车间建设相关服务，扩大研究数据搜集和成果推广辐射范围，大力推进智能车间建设相关产业的发展。4准的组成部分智能车间的建设及互联互通标准是“智能工厂”标准的组成部分。制定船舶与海洋工程智能车间装备互联互通标准，将推动行业智能车间建设的发展，促进制造业转型升级，支撑制造强国战略的实施。4.1促进船舶和海洋产业的转型和附加值发展智能制造是“中国制造2025”的主攻方向4.2形成智能船和海洋工程制造场地建设大数据利用标准试验验证平台开展标准验证工作，通过多渠道、多方式收集行业内各类型智能制造车间建设的现状，形成智能制造车间建设大数据4.3智能车间的市场空间智能车间建设是国内船舶与海洋工程装备制造企业在当前和未