西门子：用一体化方案助力船舶工业数字化进程

本刊记者 赵芸

西门子：用一体化方案助力船舶工业数字化进程

本刊记者 赵芸

通过一体化的方法对造船流程进行优化，在高新技术领域进行前瞻性联合探索，推进船舶行业智能制造的示范应用，全面提质增效，体系化提升智能制造水平。

近几年来，智能制造成为装备制造领域的热门话题，德国提出了“工业4.0”，我国也出台了《中国制造2025》。可以说，开展智能制造是我国船舶工业做大做强的必由之路。大力推动智能制造，能够有效提高造船效率和质量，降低成本和能源资源消耗，提升我国船舶工业的市场竞争力。目前，我国船舶工业开展智能制造的积极性很高，国家在政策层面上也给予了很多支持，虽然智能制造是当前的热点，但船舶工业开展智能制造要结合自身发展的特点，并且要认识到这需要很大的投入和长时间的探索才会有成效。

业内专家表示，制造业不能盲目跟风“智能”一词。在开展智能制造之前，必须先明白为什么要做智能制造，目的是什么？只有认识到我国的不同行业目前还处于“工业2.0”或“工业3.0”的不同阶段，才能为后续有序开展“工业4.0”做良好铺垫。

2016年，德国西门子集团与中国船舶重工集团公司、中国航天科工集团公司、中国电子信息产业集团有限公司、原上海宝钢集团公司共同围绕《中国制造2025》展开五年合作计划。其中，西门子与中船重工在哈尔滨的车间里面实施了“数字双胞胎”项目，促使整个生产线实现智能化、智能制造。西门子全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明表示，在“十三五”期间，通过深化《中国制造2025》与德国“工业4.0”有效对接要求，西门子将积极推进中国船舶工业的数字化进程，通过智慧院所和智能制造示范项目的实践落地、智慧院所和智能制造相关领域的培训与认证、高新技术领域前瞻性联合探索等重要举措，推动船舶行业智能制造的示范应用，全面提质增效，体系化提升智能制造水平。

德国总理默克尔参观西门子展台

“PLM”解决方案势不可挡

船舶行业是西门子八大主攻行业之一。近几年，中国船舶工业正在数字化道路上奋起直追，作为全球唯一一家有能力全面提供智能制造关键技术一体化解决方案的公司，西门子也在助力船舶工业加速数字化发展，帮助船企在转型升级中实现质的飞跃，加快造船大国向造船强国迈进的速度。

梁乃明表示，船舶及海上平台的建造规划与执行是一系列非常复杂的项目。毫无疑问，优化前所未有的船舶建造流程是一项巨大的挑战。要限制开发成本和生产成本以及降低相关风险，造船厂需要在整个产品生命周期中优化设备和流程。目前，西门子造船业产品生命周期管理（PLM）数字化船舶建造软件可通过4D规划和船舶组装优化，显著优化规划和生产团队的生产效率。

他介绍，Siemens PLM Software的造船业“PLM”解决方案可帮助企业通过数字化船舶建造软件套件来应对这些挑战。该解决方案由Tecnomatix和 Teamcenter软件组成，船厂运营领导可用其在虚拟环境中提前定义并验证最合适且最实用的建造计划。借助这款数字化船舶建造软件，船企在造船过程中便无需为可能的返工和拆卸操作预留不必要的空间，从而确保最佳的生产效率和可预见性。数字化船舶建造考虑到了船厂资源的可用性，并针对重复的工艺流程引入了一定程度的自动化操作。焊接机器人的离线编程和基于资源可用性的自动钢材装配规划极大提高了生产力。

数字化船舶建造还为船厂售后专家提前定义和验证最佳的检修计划创造了条件。这样船厂就可以缩短检修时间和降低成本，从而缩短船舶停运时间，并提高检修工艺的质量和效率。不仅如此，船厂规划师还可以高效计划长期建造期间的维护活动并进行充分准备。

“并非传统产业就是落后产能，就要被淘汰，这种认识一定要突破。”今年全国“两会”期间，全国政协委员、原工业和信息化部部长李毅中表示，造船等传统制造业利用新一代信息技术，借助“互联网+”，加快创新发展和融合发展，也能激发新动能，焕发新活力。

“融合已经成为经济社会发展的主旋律。虚拟经济与实体经济融合，信息化与工业化融合，线上线下融合，军民融合，融合是主旋律。”李毅中表示，特别是信息技术与工业技术两个“IT”融合，有助于把信息技术应用到船舶工业各环节、各层面，真正让信息技术切入船舶设计、建造的全流程，激发技术创新活力，提升船舶工业生产效率。“在信息技术与工业技术的融合过程中，工业制造业技术的发展创新至关重要。制造业的核心技术不是凭空而来的，也不可能花钱买来，是长期坚持技术创新的结果。”李毅中如是说。

在造船市场陷入低谷时期，各造船国家不约而同的将“智能造船”当作解决危机困境的“探路石”。Siemens PLM Software在引领中国造船业实现数字化造船方面有哪些成功经验？在开发智能造船应用方面具有哪些突破呢？

西门子造船业产品生命周期管理(PLM)解决方案可通过一体化的方法对造船业进行优化。造船业“PLM”可通过优化造船业流程来改善企业的整体协同、同步状况并提高生产效率，以及提供船舶生命周期服务和支持。西门子高级副总裁兼亚太区董事总经理皮特·凯瑞尔（Petel Carrier）说：“船队经营者为了应对船舶业的变革需要建造更节能、更可靠和更环保的船舶，同时提高整体性能和降低总运营成本。这对速度和质量设计以及建造提出更高的要求。”未来船队是 Siemens PLM Software 提出的应对之策，旨在帮助领先的船舶建造商设计和建造船舶，满足船东对快速实现船队现代化日趋迫切的需求。通过建立起一个无缝集成且同步的企业，使设计师、工程师、生产专家、支持团队、合作伙伴和供应商串联起来，船厂不但可以优化船舶性能，还使生命周期生产力最大化，从而保持竞争优势。”

Petel Carrier rier

“创新实验室”让人才更具潜力

“中国拥有完整的工业体系，具备一定的人才基础，只要下决心去做，推动起来并不困难。” 两会期间，全国政协委员、原北京航空航天大学党委书记胡凌云表示。

“当前，高校要主动对接这些重点工程，特别是以工科为主的学校要主动对接《中国制造2025》。”两会期间，全国政协委员、原北京航空航天大学党委书记胡凌云表示，高校应充分发挥现有的人力和智力资源，将自身打造成为国家经济建设和社会发展的智力策源地和生力军。

有意思的是，今年西门子特别提到建立“创新实验室”和培养人才计划。在皮特·凯瑞尔（Petel Carrier）看来，将船舶企业的人才引进“创新实验室”进行锻炼，多维度体验数字化工程，或者通过培养和提升人才素质，反哺船舶企业的智库建设，是西门子未来5年努力做的事情。

皮特·凯瑞尔（Petel Carrier）表示:“Siemens PLM Software 进入中国市场以来，一向高度重视与高等教育机构的合作，并且已与众多机构建立了卓越的合作关系。和杭州电子科技大学的合作便是我们的案例之一。”自2014 年开始，Siemens PLM Software 还提供了一套工业4.0 智能工厂实验室技术解决方案。杭州电子科技大学已在工科类学生金工实习阶段全面进行了NX 软件的应用培训。到2015年下半年，Siemens PLM Software 团队还将在相关课程中讲授NX 和Teamcenter，并鼓励学生参加认证考试。随着项目的逐步实施，更多的教学体验与实践活动将陆续推出。如有需要，项目还将进行调整，作为持续改善计划的一部分。同时，“PLM”专家就Siemens PLM Software推出了一项十分出色的产学专业综合改革项目。该项目旨在支持相关领域开展综合改革，打造一系列教学资料，促进相关院系通过校企合作重构教学内容，优化课程体系，提升教学质量。该项目对中国所有高等院校的机械和电气工程以及所有相关专业的学生开放。“可见，这些学生都是中国船舶行业的储备人才。”

具体看，数字化进程在船舶行业进展到哪个阶段、效果如何？其中又有哪些困难呢？从国外看，西门子在美国纽波特纽斯造船公司，实现了为平板电脑提供3D作业指导书，简化了建造和检修作业，对3亿个零部件实现了数字化设计和检修。在西门子相关技术人员看来，做好数字化和整体方案的关键是，做好多个数字系统方案之间的协调性，即涌现性，尽量在产品研发过程中发现问题，而不是到产品成型后，再返工重建。他认为，类似问题的关键在于，系统的元素之间存在着意外的和不可预期的相互作用，这些问题直到项目进展到系统综合、测试阶段才暴露出来，有的甚至更糟，直到交付用户之后问题才暴露出来。而且当系统间的交互关系越多时，这类问题就会变得越严重。只有处理好这些问题，西门子才能更好为船舶工业服务。

梁乃明

从国内看，中船重工龙江广瀚数字化工厂的负责人则用一个例子说明了一切。他表示，军工企业之间信息孤岛的现象十分严重，船企建设数字车间的动力首先应该是需求牵引，通过打通数据，实现业务融合，进而达到提质增效的目的。2015年12月，该公司正式启动数字车间项目，与西门子团队一起花了7个月的时间打造了数字工厂。其中，双方花了3年半的时间，与15个俄罗斯专家团队、50个公司共同合作研发，15兆瓦燃气轮机的数字化结构样机已经成型。在此过程中，其他3台样机研发工作也同步进行，并取得成功，实现了船企“物物互通、虚实互联”的效果。★