工信部聯裝〔2018〕287號

 

　　各省、自治區、直轄市及計劃單列市船舶工業、國防科技工業主管部門，有關行業協會，有關中央企業：

 

　　現將《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃（2019-2021年）》印發給你們，請結合實際，認真抓好貫徹落實。

 

                                                                　　工業和信息化部

 

                                                                         　　國防科工局

 

                                                                    　　2018年12月27日

 

　　為貫徹落實黨中央、國務院關于建設制造強國和海洋強國的決策部署，加快新一代信息通信技術與先進造船技術深度融合，逐步實現船舶設計、建造、管理與服務全生命周期的數字化、網絡化、智能化，推動船舶總裝建造智能化轉型，促進船舶工業高質量發展，打造國際競爭新優勢，制定本行動計劃。

 

　　一、發展現狀和形勢

 

　　隨著新一代信息通信技術的快速發展，數字化、網絡化、智能化日益成為未來制造業發展的主要趨勢，世界主要造船國家紛紛加快智能制造步伐。船舶制造是典型的離散型生產，由于船廠空間尺度大、船舶建造周期相對較長、工藝流程復雜、單件小批量、中間產品種類非標件數量多、物理尺寸差異大、作業環境相對惡劣，對數字化、網絡化、智能化技術應用提出了特殊要求。

 

　　21世紀以來，我國船舶工業實現了快速發展，骨干造船企業建立起以中間產品組織生產為特征的現代總裝造船模式，并不同程度開展了智能化轉型探索工作，取得了一定成效。但是，總體上我國船舶制造業仍處于數字化制造起步階段，而且各造船企業發展水平參差不齊，三維數字化工藝設計能力嚴重不足，關鍵工藝環節仍以機械化、半自動化裝備為主，基礎數據缺乏積累、信息集成化水平低等突出問題亟待解決。

 

　　我國船舶工業正處在由大到強轉變的戰略關口，造船企業應在全面建立現代造船模式基礎上，把握機遇，順應趨勢，主動作為，努力趕超，推動我國船舶總裝建造智能化水平邁上新臺階。

 

　　二、總體要求

 

　　（一）指導思想

 

　　以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中全會精神，堅持新發展理念，緊密圍繞制造強國和海洋強國建設戰略目標，以提升造船質量、效率和效益為核心，以全面推進數字化造船為重點，以關鍵環節智能化改造為切入點，促創新、補短板、強基礎、推示范，促進船舶設計、建造、管理與服務數字化網絡化集成，加快提升船舶建造技術水平，增強國際競爭力，支撐我國船舶工業由大到強轉變。

 

　　（二）基本原則

 

　　夯實基礎，補齊短板。面向行業智能制造發展需求，完善船舶精益制造體系和智能制造標準體系，加強船廠互聯網基礎設施建設。圍繞關鍵環節，補齊關鍵技術和柔性化、自動化、智能化造船裝備短板，結合船舶制造特點，充分發揮人與機器智能協同優勢。

 

　　重點突破，以點帶面。立足船舶建造關鍵薄弱環節，特別是臟、險、難工作，集中優勢力量和創新資源，開展重點領域軟件系統、硬件裝備的研發與應用，構建船舶智能制造單元、智能生產線和智能化車間，通過示范，由點到面推進實施，帶動行業技術進步與節能環保水平提升。

 

　　協同創新，開放融合。構建產學研用協同創新機制，促進關鍵技術和工藝、智能制造裝備和發展模式的創新突破。堅持軍民融合、跨界融合，建立開放高效、合作共贏的智能制造生態體系，在標準制定、人才培養等方面加強國內外交流合作。

 

　　遠近結合，分類施策。強化頂層設計，著眼長遠，體系布局，著眼當前急需，推動試點先行。結合造船企業自身基礎和條件，選擇適合發展路徑，通過填平補齊、升級改造等多種方式有序推進。

 

　　（三）主要目標

 

　　經過三年努力，船舶智能制造技術創新體系和標準體系初步建立，切割、成形、焊接和涂裝等臟險難作業過程勞動強度大幅降低，作業人員明顯減少，造船企業管理精細化和信息集成化水平顯著提高，2—3家標桿企業率先建成若干具有國際先進水平的智能單元、智能生產線和智能化車間，骨干企業基本實現數字化造船，實現每修正總噸工時消耗降低20%以上，單位修正總噸綜合能耗降低10%，建造質量與效率達到國際先進水平，為建設智能船廠奠定堅實基礎。

 

　　——突破一批關鍵技術和智能制造裝備。突破總體、設計、工藝、管控和決策等5類船舶智能制造關鍵技術；攻克船體零件智能理料、船體零件自由邊智能打磨、小組立智能焊接、中組立智能焊接、分段外板智能噴涂、管件智能加工等6種船舶智能制造短板裝備。

 

　　——形成一批智能制造標準和平臺。制修訂船舶智能制造標準20項以上，建設試驗驗證平臺4個以上、公共服務平臺3個以上。

 

　　——建成一批智能制造單元、智能生產線和智能化車間。形成型材加工、板材加工、分段噴砂除銹、分段涂裝以及VOC處理等智能制造單元，建成型材切割、小組立、中組立、平面分段、管子加工、構件自由邊打磨等6種船舶中間產品智能生產線，以及分段制造、管子加工、分段涂裝等船舶智能化車間。

 

　　三、重點任務

 

　　（一）攻克智能制造關鍵共性技術和短板裝備

 

　　1.突破船舶智能制造關鍵共性技術。面向智能制造單元、智能生產線、智能車間建設，加快物聯網、大數據、虛擬仿真、系統協同、人工智能等技術應用，突破船舶智能制造總體技術、工藝設計、智能管控、智能決策等一批關鍵共性技術；研發船舶智能制造核心支撐軟件，構建船舶行業工業軟件體系。

 

　　專欄1 船舶智能制造關鍵共性技術研發重點

 

　　智能制造總體技術。重點研究并突破船舶智能制造新模式、船舶車間（船體分段、管子加工、分段涂裝等）智能制造解決方案、船舶典型中間產品（型材、條材、小組立、中組立、平面分段及管子加工）生產線設計集成與控制技術、統一數據庫集成技術等。

 

　　智能化工藝設計技術。重點研究并突破面向智能制造的船體構件加工成形工藝設計技術、中小組立焊接工藝設計技術、船體分段外板涂裝工藝設計技術、管子法蘭焊接工藝設計技術等。

 

　　智能制造工藝技術。重點研究并突破面向智能制造的船體構件切割和成形工藝、復雜構件焊接工藝、船體分段涂裝工藝、船體結構裝配工藝、管子裝配焊接工藝、舾裝件精準安裝工藝、船舶工藝知識庫等技術。

 

　　制造過程智能管控技術。重點研究并突破物料統一編碼及管理技術、無接觸式（如激光）在線自動檢測技術、生產現場信息實時傳輸/存儲/處理技術、車間作業計劃排產與自適應調整技術、物流實時管控技術、船舶制造精度和品質管控技術、船舶工業云平臺技術等。

 

　　關鍵制造環節智能決策技術。重點研究并突破船體結構視覺識別與自動尋定位技術、焊接機器人自適應控制技術、船舶智能制造多機器人協同作業技術、智能制造裝備在線標定與誤差補償技術、船舶智能制造質量在位檢測技術等。

 

　　智能制造工業軟件。重點研發基于統一模型的三維設計軟件、數值分析與可視化仿真軟件、基于數據驅動的工藝及生產物流仿真軟件、車間制造執行系統（MES）和制造運營管理（MOM）系統軟件、大數據管理和實時數據智能處理系統軟件等。

 

　　2.研制關鍵環節智能短板裝備。針對船舶分段制造過程中的船體零件切割、成形、焊接、涂裝等臟險難與簡單重復的作業過程，以及檢測與裝配、物流與倉儲等關鍵環節，以船舶智能制造單元、智能生產線建設需求為牽引，研制一批造船專用智能制造裝備，實現工程應用和產業化，支撐造船關鍵工序的自動化、數字化、智能化作業。

 

　　專欄2 船舶智能短板裝備研制重點

 

　　智能切割成形裝備。型材智能切割裝備、船體零件理料與打磨智能化裝備、肋骨與曲板三維成形智能化裝備等。

 

　　智能裝配焊接裝備。小組立智能化焊接裝備、中組立智能化焊接裝備、管子法蘭智能化裝焊裝備、高功率激光復合焊接裝備等。

 

　　智能涂裝裝備。VOC高效節能智能處理裝置、智能無塵噴砂除銹裝置和船體智能外板涂裝裝備等。

 

　　智能物流和倉儲裝備。船體零件識別與自動分揀裝備、船舶托盤運輸AGV小車等。

 

　　（二）夯實船舶智能制造基礎

 

　　3.推進基礎管控精細化、數字化。系統構建涵蓋船舶制造全過程的中間產品體系和中間產品殼舾涂完整性標準；實行拉動式工程計劃管理，制定中間產品生產期量標準，建立適應智能化造船新模式的工時管理系統，實現量化的精益管理；構建企業造船精度補償模型及數據庫，推進以補償量替代余量，將造船精度控制從船體搭載工序向切割加工工序、從船體工程向舾裝工程延伸擴展，推進全工藝過程的無余量制造。

 

　　4.構建船廠信息基礎設施。改造船廠企業內網絡，實現船舶設計、制造、管理和服務等各類系統的互聯互通；加快工業互聯網標識解析集成創新應用，推進（設計）數字流、（人員）工時流、物流、資金流、能耗、設備、人員等船舶制造過程海量多源異構數據信息的實時采集與傳輸，形成高效可靠的船廠工業互聯網網絡基礎設施，加強企業網絡與數據安全能力建設；全力推動船舶設計、制造、管理和服務等云服務平臺建設，推動企業信息集成與產業鏈協同運營。

 

　　專欄3 船廠信息基礎設施建設重點

 

　　船廠網絡基礎。利用光纖通信、4G/5G移動通信、短距離無線通信以及現場總線、工業以太網、工業無線等通信網絡技術，建設改造企業內外網絡，加強衛星通信和定位系統應用，實現對船廠數據進行全方位采集和傳輸。

 

　　船舶建造多源數據采集系統。建立包含實時數據采集、結構化和非結構化數據采集系統，為大數據技術應用提供數據基礎。重點解決基于物聯網技術，實現船舶建造進度、質量、設備狀態、能源消耗、物流、人員定位、車輛跟蹤、設備監控等的實時數據采集。

 

　　船舶制造云平臺。逐步打造船舶行業云平臺，形成覆蓋行業產業鏈的云應用集群，突破地域、組織、技術的界限，整合集聚、開放、共享各類要素和資源，推動制造資源對接和優化配置，打通產業鏈上下游信息流、業務流、資金流，推動產業鏈協同創新和生態化發展，促進云制造、智能工廠、個性化定制、服務型制造等新型制造模式的形成。

 

　　5.建立船舶智能制造標準體系。對接國家智能制造標準體系，針對船舶工業特點，構建船舶智能制造標準體系。按照急用先行原則，著重圍繞船舶智能車間，從總體規劃、智能設計、智能工藝、智能裝備、智能管理和互聯互通等六個方面推進智能制造標準研究，構建標準試驗驗證平臺（系統），開展技術規范、標準全過程試驗驗證，形成有力標準支撐。

 

　　專欄4 船舶智能制造標準體系建設重點

 

　　船舶智能制造基礎共性標準。包括術語、符號、編碼、標識、模型、元數據與數據字典等標準，信息安全、數據安全、網絡安全、系統安全、功能安全等標準，檢測要求、檢測設備、指標體系、評價方法等標準。

 

　　船舶產品協同設計標準。包括設計出圖、數據生成、幾何信息和屬性信息、模型命名、編碼原則等標準；廠所協同、數據協同等標準；模型定義、模型簡化及處理、模型分類及輸出等標準。

 

　　船舶智能化工藝設計標準。包括數字化工藝設計完整性及三維建模要求、三維模型設計數據交換標準及數據接口標準、船體構件智能化加工、裝配及焊接工藝設計要求、面向智能制造的產品數據管理要求、建造過程工藝仿真要求、面向現場作業的三維作業指導書編制要求等。

 

　　船舶智能工藝標準。包括智能工藝檢測標準，工藝知識建模、工藝知識數據庫設計、工藝決策評價、工藝信息集成等工藝規范，型材加工、曲板冷熱加工、對接縫焊接、平直構件焊接、船體分段焊接、管子制作、智能涂裝、涂層智能檢測等典型作業環節工藝規范。

 

　　智能裝備標準。包括等離子切割機、型材智能切割裝備、曲板數控成形裝備等切割加工裝備，CO2半自動焊機、組立智能焊接裝備等焊接裝備的識別與傳感標準、數據接口標準、控制系統標準。

 

　　智能管理標準。包括船體分段智能車間設計工藝仿真與信息集成應用、中間產品制造精度管控、作業計劃編制、倉儲物資分類與編碼、信息采集與管控、質量管控、車間MES與ERP/PDM集成等標準。

 

　　互聯互通標準。包括智能車間信息感知通用要求、組網要求、數據傳輸要求、數據存儲要求以及大數據應用準則等。

 

　　船舶智能車間總體規劃標準。包括船舶智能車間總體技術要求、車間工藝布局要求、以及預處理流水線、型材智能切割生產線、小組立智能生產線、中組立智能生產線、平面分段智能生產線等智能生產線技術要求。

 

　　（三）推進全三維數字化設計

 

　　6.推進基于模型的數字化設計體系建設。研究并建立統一的設計標準、工具集、基礎資源庫和管理流程，形成三維數字化設計與工藝設計的軟件系統，打通從三維設計到生產現場的交互數據流，推進面向現場作業的三維工藝可視化仿真，促進基于模型的設計/工藝/制造協同。

 

　　7.推進船舶產品數據管理信息化。研究并掌握面向智能制造的船舶產品數據組織、船舶生產設計系統數據集成、精細化工時物量管理、設計工藝信息管理、設計及物資編碼映射、工時物量與任務包/工作指令（WP/WO）的關聯等關鍵技術，形成面向智能制造應用的船舶產品數據管理系統（PDM），提升船舶設計數據管理水平，加快生產設計數據的統一管理和集成應用。

 

　　8.推進三維數字化交付。基于船舶單一數據源，應用三維可視化技術，建立包含設計信息、圖紙審查信息、工藝信息、運維信息等要素的一體化三維數字化模型，打通船舶全生命周期數據鏈，推進基于一體化數據源的全要素、全生命周期設計、送審、建造、檢驗、管理、運維，適應船東運營數據要求，推動完工產品數字化交付。

 

　　專欄5 推進全三維數字化設計工作重點

 

　　初步設計、詳細設計與生產設計協同。提出基于統一數據庫的三維模型初步設計、詳細設計方法、三維模型送審模式及三維審圖方法，推出送、退審三維模型數據規范及數據接口標準，實現基于三維模型的初步設計、詳細設計及審圖；掌握面向生產設計的分段生成、典型船體結構詳細與生產設計模型協同、管系和電氣原理設計與生產設計協同等關鍵技術，形成詳細設計與生產設計模型數據無縫對接，實現船舶詳細設計與生產設計業務與系統的集成協同。

 

　　船舶智能化工藝設計。研究建立多型設計軟件的模型導出接口軟件、焊接工藝及路徑自動規劃軟件、基于三維模型的焊接工藝離線編程、基于激光掃描的在線編程軟件系統，支撐船舶鋼材切割、中小組立焊接、分段涂裝等智能化作業。

 

　　船舶智能制造工藝及數據庫應用。圍繞型材加工、板材加工、管材加工裝配與焊接、零部件鑄鍛加工、零部件裝配與焊接以及分段涂裝等關鍵環節工藝，建立三維設計智能工藝數據庫，有效管理新工藝，滿足船舶智能制造對工藝的精準使用需求。

 

　　面向現場作業的三維工藝可視化仿真。掌握基于三維模型的工藝可視化設計、大規模產品設計數據組織與存儲等關鍵技術，構建船舶三維作業指導系統與車間三維作業指導平臺，打造基于三維模型的船舶工藝指導新模式，提高船舶建造效率。

 

　　船舶產品數據管理系統。突破船舶生產設計數據組織、船舶生產設計系統數據集成、精細化工時物量管理、設計工藝信息管理、設計及物資編碼映射、工時物量與WP/WO的關聯等技術，構建產品數據管理系統。

 

　　（四）加快智能車間建設

 

　　9.持續優化造船工藝流程。以船舶制造的加工、配送、裝配、焊接、涂裝等關鍵工藝環節為重點，推進車間總體設計、工藝流程及布局的數字化建模，分析優化適應智能制造需求的各工序、生產線、車間的工藝流程與端到端數據流，實現物流與信息流的有機統一；結合與生產工位功能相匹配的專用工裝和自動化、智能化裝備，構建人員、設備與信息相協調的生產工位；運用大數據技術對生產過程中不斷產生的海量數據進行分析挖掘，實現造船工藝流程的持續優化和改進。

 

　　10.加快中間產品智能生產線建設。以船舶分段制造為重點，強化底層設備數字化網絡化改造，全面推進船舶中間產品流水線的數字化、智能化升級改造與建設，逐步實現零件、小組立、中組立、平面分段、管子等各類中間產品數字化、智能化流水式批量生產。

 

　　11.建設車間制造執行系統。以企業資源計劃（ERP）平臺為基礎，加快推進智能車間制造執行系統（MES）建設，實現船舶車間計劃、調度、設備、生產、效能的全過程閉環管理，并與企業資源計劃平臺實現高效的協同與集成。

 

　　12.推動數字化車間應用示范。推進車間互聯互通平臺、車間智能管控系統建設，形成集計劃管理、過程協同、設備管控、資源優化、質量控制、決策支持等功能于一體的智能化車間，并在船體分段、管子加工、分段涂裝等關鍵環節加快應用示范，樹立行業標桿。

 

　　（五）推動造船數字化集成與服務

 

　　13.推進設計生產管理一體化信息集成。基于一體化數據源，全面集成產品數據管理系統（PDM）、企業資源規劃系統（ERP）和制造執行系統（MES），打通設計、制造、管理與服務的信息通道，實現設計、生產和管理等關鍵環節的信息集成和持續優化。

 

　　14.加強造船產業鏈信息集成。推進船舶行業工業互聯網建設，加快客戶關系管理、供應鏈管理、遠程運維服務等系統的推廣應用，逐步打通與船東、設計公司、船檢、供應商間的信息鏈條，為實現企業間無縫合作以及有效的信息集成與管控，發展服務型制造打下堅實的基礎。

 

　　15.探索造船大數據分析與決策。搭建船舶建造過程大數據平臺，推動船舶制造過程大數據的存儲、分析、可視化、模式識別、人工智能決策等技術的研發與創新應用，為智能裝備運行、車間智能管控和企業智能決策等提供技術支撐，顯著提升船廠生產過程決策水平和管理效率。

 

　　四、保障措施

 

　　（一）加強組織協調。加強政府、行業組織、企業等多方聯動，有效利用中央、地方和其他社會資源，加快協同推進。鼓勵各地區結合當地實際，研究制定相關配套支持政策。充分發揮行業中介組織、專業機構在加強政策宣貫、企業評估、技術指導、交流合作、成果應用推廣等方面的平臺作用，引導造船企業加快智能化轉型。造船企業（集團）要結合實際情況，制定具體行動方案，加強組織領導，確保各項任務落到實處。

 

　　（二）強化創新和示范應用的支持力度。充分利用現有渠道，加大對船舶智能制造關鍵技術研究、標準制定、智能制造裝備研制、工業軟件開發以及行業性大數據中心建設等方面的支持力度。支持智能化試驗驗證平臺建設，開展船舶智能制造工藝、裝備、軟件、關鍵技術、標準等驗證，鼓勵其發展成為行業公共服務平臺。鼓勵造船企業積極協同裝備生產企業，建立創新聯合體，加快智能制造短板裝備的研發、工程化和產業化。充分利用首臺（套）重大技術裝備、工業互聯網示范應用有關政策，促進船舶智能制造裝備創新應用。

 

　　（三）加大金融支持力度。鼓勵政策性銀行和開發性金融機構加大對船舶總裝建造智能化轉型的融資支持力度。鼓勵商業性金融機構在風險可控、商業可持續的基礎上，為船舶智能制造項目提供融資條件。鼓勵建立船舶智能制造發展基金，引導社會資本參與船舶智能制造關鍵技術和裝備的研發及產業化推廣應用。

 

　　（四）大力培育系統解決方案供應商。面向船舶智能制造發展需求，推動造船企業與智能制造裝備、自動化、信息技術等不同領域企業開展分工合作與協同創新。依托中國智能制造系統解決方案供應商聯盟船舶行業分盟，探索船舶行業系統解決方案供應商推薦與工作機制，逐步培育若干在國內外具有一定影響力的船舶行業智能制造系統解決方案供應商，提升船舶智能制造創新服務能力。

 

　　（五）加強人才隊伍建設。鼓勵支持有條件的高校、院所、企業建設船舶智能制造實訓平臺，開展相關管理人才和技能人才的培養。鼓勵高校開展船舶智能制造學科體系和人才培養體系建設，建立船舶智能制造人才需求預測和信息服務平臺。鼓勵骨干企業依托國家重大科研項目和示范應用工程等，引進和培養船舶智能制造高層次領軍人才。

 

　　（六）深化國際交流合作。圍繞船舶智能制造技術及裝備研發、標準制定和示范應用等，鼓勵造船企業、科研院所與國外相關機構開展多層面、全方位、跨行業的技術交流與合作。同時，積極參與相關國際規則規范標準的研究制定，推動我國船舶工業智能制造水平大幅提升。