智能制造在造船行业的应用研究

杜晓东

【摘要】造船行业是制造业中的重要组成，具有高技术、高难度等特点，如果具体制造过程中的相关工艺出现差错，则可造成成品的质量与安全问题。受到市场竞争、信息技术、自动化技术等的冲击，造船行业为获得更好的发展空间，可结合智能制造，保障制造可靠，提升效率，并满足实际使用需求。故此，文章对智能制造展开分析，再对具体的智能制造在造船行业中的应用进行阐述，旨在推动造船行业发展。

【关键词】智能制造 造船行业 自动化 应用

通信、自動化、智能等技术的运用，为造船行业的发展和进步提供了基础，有效的完成了对造船工艺流程的改进与优化，综合提升了造船行业的发展。故此，文章对智能制造在造船行业的应用展开分析，先分析具体传统制造模式的相关缺陷，再对具体智能制造技术进行阐述，最后分析智能制造在造船行业中的应用，详细内容如下。

1 传统制造模式的缺陷分析

受到技术和市场的冲击，传统制造模式逐渐无法满足造船行业的需求，制约了造船行业的发展与进步。现详细的对传统制造模式进行分析与研究，具体为：

（1）生产质量不高。当前造船行业需要在相关工作人员的共同支持下，实现相关工艺模式。尽管具有加高的自动化水平，但是，仍旧存在人为因素干扰较大的情况。则会对造船行业的发展造成干扰。

（2）生产时间长。传统制造模式中，相关工艺不够先进，部分工艺依个人经验，这样生产过程中，容易导致造船的整个生产周期较长，进而影响造成企业的市场竞争力和经济效益。

（3）效益受限。传统制造模式生产中，造船行业，容易出现船舶部分构件不达标的情况，进而影响船舶的性能与安全。尤其是一些船舶零部件生产企业，受到质量限制，容易导致销售滞留的情况，进而导致囤积情况，干扰造船行业的发展与进步。

（4）设备不足。当前，传统制造模式中，存在相关设备不够充足的情况，对造船质量、效率等均具有不良影响。

上述几点传统制造模式的缺陷分析可以发现，这些缺陷的存在，必然会造船行业的发展造成不良影响。威胁造船行业的发展与进步。为实现对这些缺陷的控制与处理，需要对传统制造模式进行改进与优化，可引入智能制造。

2 智能制造分析

2.1 智能制造的内涵。所谓智能制造技术，是一种先进的技术类型，且智能制造属于不断发展的阶段中。当前，国内对智能制造的理解为：基于新一代的信息技术，其能够从目标产品的生产、管理、服务等制造活动的各个环节进行优化与改进。且以智能工厂为载体，结合智能化、互联网等技术，实现智能化生产。有效增强造船行业的发展趋势，借助智能制造能够全面的推动产品的生产质量提升，并有效的降低制造成本，能够智能化生产，可为造船行业的持续发展奠定基础。

2.2 智能船厂。智能船厂是在制造技术的支持下，其有效的将造船技术和智能制造相结合，它是智能工厂概念的体现。智能船厂具备传统造船厂所不具备的功能，可以实现全面感知、不断优化等功能，能达到数字化造船、精益造船、敏捷早造船和绿色造船等效果。其特点主要为：

（1）数字化。有效的将CAD、CIMS等数字化制造系统融入到造船工艺中，能够实现无纸化作业。具体的生产中，有效的对方法库、数据库和模型库等进行利用，并满足具体的生产的需求，实现数字化生产的目的。

（2）集成化。智能船厂结合了智能制造的特征，并有效提升内部数据信息沟通，并保障决策、管理控制等均实现无障碍交流，有效的增强造船的全体效果。

（3）自动化。在数字计算和通信技术等的支持下，能够实现智能设备和生产线的自动化生产。借助相关技术实现信息采集和传递，实现自动化控制和生产。

（4）可视化。在具备良好的数据处理能力同时，能够实现人机交互，相关数据借助数据图表、视频等形式呈现，为相关决策提供技术，保障生产质量。

（5）网络化。借助网络化的特征，能够实现实时的动态管控，便于资源利用。如下图1所示为具体的智能船厂架构图。

2.3 智能制造的相关关键技术

简单对智能制造的关键技术进行分析，详细为：

（1）物联网技术。物联网技术择取三层的架构模式，为感知层、网络传输层和应用服务层。具体造船行业应用智能制造中，物联网的感知层主要负责信息的采集工作，包含日常生产中的关键信息。网络层主要负责信息的汇集、存储和传递等功能，其有效与感知层连接，并以多种接人设备连接。

（2）工业机器人技术。是以计算机、AI等学科为基础，实现自动控制和重复编程等功能。在具体的造造船生产中，装配机器人的使用，能够完成对造船中的诸多工作完成，相关统计表明，借助工业机器人的使用，能够有效的提升效率。且效果显著。

（3）大数据技术。智能制造过程中，需要有效的数据信息支持，造船企业在实际的生产中，智能制造运用需要在大数据的支持下，借助数据挖掘、分布式存储等，能够有效的为数据信息的利用莫定基础，综合推动造船行业的持续发展。

（4）云计算技术。云计算可良好的运用到智能制造中，其具有网络计算、分布式计算、并行计算等，为智能制造提供基础。

3 智能制造在造船行业中的应用

结合智能制造的基本情况，本文对具体的智能制造技术在具体的造船行业中的应用进行阐述，详细内容如下。

3.1 智能制造技术的运用

智能制造技术能够覆盖造船行业的基本业务活动，包括船舶产品的整个生产周期。其中智能制造技术，可以根据关键技术的特征应用到造船行业的不同领域。

（1）物联网技术的应用。物联网技术可运用到造船行业的供应链管理中，应用到这部分管理中，能够实现个性化船舶定制、供应链各个环节的效率提升，构建合作共赢合作供应链，还可为透明化供应链管理提供帮助。具体的供应链管理能够实现订单、采购和物流、仓储和售后等的管理，效果显著。此外，物联网技术还可运用到车间生产管控、能源管理等，实现有效的信息采集和管理，优秀提高造船行业的生产管理能力。

（2）工业机器人的应用主要是在造船的生产阶段，能够按照船舶建设流程，实现对船体、舾装、涂装等工艺，还可实现船舶零部件的加工等。能够在预先编制程序的基础上，实现自动生产。而且，借助工业机器人能够实现智能化工艺装备。具体生产线中，包含焊接机器人、水火弯板机器人、涂装机器人等，实现制造的智能化。

（3）基于云计算和大数据制造平台。该平台可对造船业的资源分析、数据挖掘等，能够构建给予云计算的大数据处理平台，进而实现信息资源的分析与提取，为资源配置和网络协同提供基础，进而保障智能决策准确性。

3.2 智能制造技术实施的总体框架体系

智能制造可以切实应用到造船行业中，能够为生产、管理和控制等提供帮助，现本文结合智能制造的基本情况，对具体智能制造在造船行业的总体实施框架。

图2：智能制造在造船行业的总体实施框架

借助这一框架，可以有效完成对智能制造的应用，涵盖生产现场、网络基础设施、支撑层、平台和系统层。生产现场中包含各类设备、生产线和工业机器人等，属于智能船厂的基础部分。网络基础层则是由各類网络构成、包含工业以太网、WIFI、WLAN等，支撑层则实现数据处理和知识沉淀，平台和系统层，包括各类软件支持。上述框架结构中，有效的对智能制造的关键技术进行运用，满足造船行业的需求，积极推动造船行业的持续健康发展。

结束语：

本文研究分析智能制造在造船行业中的应用，现对具体的造船行业制造基本情况进行阐述，确认具体智能制造的价值。再结合智能制造的基本特征、关键技术等，分析造船行业中智能制造的应用意义。最后，结合实际情况，对具体的智能制造技术的应用展开分析，再对具体的应用框架进行阐述，从而实现造船行业的智能化水平提升，实现造船行业的持续健康发展。

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