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工信部發文征求《船舶總裝建造智能化標準體系建設指南》意見

   2019-12-17 船海裝備網船海裝備網7570
核心提示:12月16日,工信部發文公開征求對《船舶總裝建造智能化標準體系建設指南》的意見。意見稱,為貫徹落實《推進船舶總裝建造智能化轉

為貫徹落實《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃(2019-2021年)》,充分發揮標準在推進船舶總裝建造智能化轉型過程中的指導、規范、引領和保障作用,有關單位編制完成了《船舶總裝建造智能化標準體系建設指南》(見附件1)。


為進一步聽取社會各界意見,現予以公示,公示日期截止2020年1月15日。如有意見或建議,請在公示期間填寫《公示意見反饋信息表》(見附件2)并反饋至工業和信息化部科技司,電子郵件發送至KJBZ@miit.gov.cn(郵件主題注明:船舶總裝建造智能化標準體系公示反饋)。


地  址:北京市西長安街13號 工業和信息化部科技司標準處

郵  編:100846

聯系電話:010-68205241

公示時間:2019年12月16日-2020年1月15日

附  件:

1:船舶總裝建造智能化標準體系建設指南

2:公示意見反饋信息表

工業和信息化部科技司

2019年12月16日


船舶總裝建造智能化標準體系建設指南


一、總體要求


(一)指導思想


為貫徹落實《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃(2019-2021年)》,充分發揮標準在推進船舶總裝建造智能化轉型過程中的指導、規范、引領和保障作用,針對船舶智能制造跨領域、跨行業以及高度集成、系統融合等特點,對接船舶智能制造基礎、關鍵共性技術與智能裝備、全三維數字化設計、智能車間建設以及集成與服務等發展重點,構建涵蓋基礎共性、關鍵技術和船廠應用三個層面船舶智能制造標準體系,制(修)訂滿足船舶工業發展需求、先進適用的智能制造標準,提升船舶總裝建造質量和效益,推動船舶工業高質量發展。


(二)基本原則


按照“科學統籌,有序推進,強化引導,突出重點,先進適用,兼顧發展,上下結合,內外協同”的原則,針對船舶制造業多品種小批量離散制造的特點,以船舶制造業數字化、網絡化、智能化為核心,有序推進船舶總裝智能制造標準體系研究;建立通用性強、可操作性強的船舶總裝建造智能化標準體系,引導船舶工業加快船舶智能制造標準建設,推動船舶建造企業提升研發設計、生產制造、經營管理、銷售服務等重點業務流程的智能設計、制造技術和管理水平;組織開展船舶總裝建造智能化基礎共性標準、關鍵技術標準和船廠應用標準研究,標準既要圍繞解決船舶制造企業智能化轉型升級所面臨的迫切問題又須兼顧長遠的發展;頂層指導與具體時間上下結合、相互促進,使標準體系不斷完善和優化落實,同時,加強國內外合作和產學研的合作,積極參與相關技術標準的交流,扎實推進船舶總裝建造智能化標準制(修)訂工作。


(三)建設目標


以《國家智能制造標準體系建設指南(2018版)》為指導,以《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃(2019-2021年)》為行動綱領,基于我國船舶工業仍處于數字化制造起步階段的發展現狀,以全面推進數字化造船、實現關鍵環節和流程的智能化改造為重點,研究構建結構合理、界面清晰、重點突出、協調配套的船舶智能制造標準體系,全面開展船舶智能制造基礎共性標準、關鍵技術標準、行業應用標準研究,加快實施船舶智能制造基礎共性、船舶智能設計制造及管理、工業網絡互聯以及制造單元、車間及生產線等標準的制(修)訂工作,切實推進船舶總裝建造智能化轉型升級與創新發展。


到2020年,船舶總裝建造智能化標準體系初步建立,累計制修訂30項以上船舶智能制造急需標準,基本覆蓋基礎共性標準、關鍵技術標準和船廠應用標準。


到2025年,船舶總裝建造智能化標準體系基本建成,全面覆蓋基礎共性標準、關鍵技術標準和船廠應用標準,逐步建立起較為完善的船舶總裝建造智能化標準體系。


二、建設思想


(一)體系結構圖


依據《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃(2019—2021年)》中建立船舶智能制造標準體系的相關要求,基于船舶總裝建造的特點,對接國家智能制造標準體系,按照“基礎共性”、“關鍵技術”和“船廠應用”三項大類條目,在“關鍵技術”條目下,細分為:“互聯互通與系統集成”、“新一代信息技術應用”、“智能服務”、“智能船廠”等中類條目,構成船舶總裝建造和柔性建造智能化標準體系結構,如圖1所示。

圖1 船舶智能制造標準體系結構

圖1 船舶智能制造標準體系結構


(二)體系框架


船舶智能制造標準體系框架由體系結構向下映射而成,是形成智能制造標準體系的基本組成單元。船舶智能制造標準體系框架包括“基礎共性”、“關鍵技術”和“船廠應用”三個部分,形成四層架構框架,如圖2所示。

圖2 船舶智能制造標準體系框架

圖2 船舶智能制造標準體系框架


三、建設內容


(一)基礎共性標準


基礎共性標準用于統一船舶智能制造相關概念,解決船舶智能制造基礎共性問題,包括“通用標準”、“檢測標準”、“評價標準”與“安全標準”,如圖3所示。

圖3 基礎共性標準子體系

圖3 基礎共性標準子體系


1.通用標準


主要包括船舶智能制造術語、參考模型、標識與編碼、元數據與數據字典標準等四個部分。術語標準用于對船舶智能制造相關術語、定義(或解釋性說明)及所對應的英文名稱等進行規定,說明其內涵或外延,統一相關概念。參考模型標準用于對船舶智能制造標準化實體或虛擬對象的形態結構、邊界范圍、層級關系和內在聯系等屬性進行規定。標識與編碼標準用于對船舶智能制造中各類對象進行唯一標識與解析,建立既與船舶制造企業已有標識編碼體系兼容,又能滿足船舶智能制造發展要求的標識編碼體系。元數據與數據字典標準用于對船舶智能制造產品設計、生產、流通等各環節所涉及的元數據命名、數據項、數據結構、數據類型、數據流、數據處理、數據儲存、計算機應用等進行定義和描述,為船舶智能制造資源、信息和數據的系統集成、交互共享奠定基礎。


2.檢測標準


主要包括船舶智能制造檢測項目、檢測方法標準等兩個部分。檢測項目標準主要對船舶智能制造不同類型裝備和系統的一致性、互聯互通互操作、系統集成、綜合能效等測試項目進行規定,用于指導裝備和系統的科學檢測與檢測管理。檢測方法標準主要對船舶智能制造裝備和系統檢測的準備、環境、內容、方式、程序、計算分析等進行規定,用于指導和規范裝備及系統的檢測流程與方法。


3.評價標準


主要包括船舶智能制造指標體系、能力要求、評估評價、實施指南等四個部分。指標體系標準主要對表征船舶智能制造各方面、各領域特性及其相互關聯的多個指標所構成的有機整體進行規定,可為船舶智能制造各方面、各領域指標的設立、考核與評估提供依據。能力要求標準主要對船舶制造企業、車間或生產線等數字化、網絡化、智能化制造能力等級以及各等級對應核心要素在制造資源感知與識別、互聯互通、系統集成、綜合管控等方面的能力要求進行規定,為企業識別技術與管理差距、確立改進目標、加快升級改造提供參考。評估評價標準主要對船舶智能制造指標、能力、水平的評價方法、評價過程、綜合判定等進行規定,可為有關各方評估評價工作的開展提供指導依據。實施指南主要給出船舶智能制造相關一般性、原則性、方向性指導和建議,可為企業開展船舶智能制造相關活動提供方向性指導。


4.安全標準


主要包括船舶智能制造功能安全、信息安全、人因安全等三個部分。功能安全標準主要對功能安全要求、功能安全系統設計、功能安全測試與評估、功能安全管理等進行規定,用于保障控制系統在危險發生時能正確執行其安全功能,避免因設備故障或系統功能失效而導致生產事故。信息安全標準主要對船舶智能制造設備信息、網絡信息、軟件及數據的安全要求以及安全防護與評估方法等進行規定,用于保障船舶智能制造領域相關信息系統及其數據不被破壞、篡改和泄露,確保系統安全可靠運行。人因安全標準主要對船舶智能制造人員的工作任務、工作環境、人員能力、管理支持等要求進行規定,用于避免因人為因素造成安全隱患或威脅,保障人身安全,預防誤操作。


(二)關鍵技術標準


關鍵技術標準主要包括“互聯互通與系統集成”、“智能船廠”、“智能服務”、“新一代信息技術應用”等四個部分。


1.互聯互通與系統集成標準


主要包括全廠通信網絡架構、各系統間的接口規范、知識管理、工業APP等四個部分,如圖4所示。

圖4 互聯互通與系統集成子體系

圖4 互聯互通與系統集成子體系


(1)全廠通信網絡架構標準


主要包括船廠內部各層級網絡互聯、船廠外部網絡互聯、生產車間網絡互聯、生產設備網絡互聯等標準,主要用于規范和指導構建貫穿全廠各層級的廠內網絡和廠外網絡,實現建造全過程信息追蹤和管理,滿足全廠內部智能化、網絡化以及與外部交換需求。


(2)各系統間的接口規范


主要包括船廠信息系統間交互、生產車間信息交互、生產設備間信息等模型標準,主要用于實現設計信息系統、企業管理信息系統、物流系統、制造執行系統等信息系統之間的信息流交互;零部件制造車間、中小組立車間、分段制造車間、涂裝車間、管加工車間、舾裝件車間等數字化車間信息交互;切割、焊接、打磨、涂裝等船舶制造過程中智能裝備信息模型統一。


(3)知識管理標準


主要包括船廠知識的產生、儲存、調用過程標準,主要用于規范船廠知識管理,實現各生產系統產生知識信息的完整、有序儲存和快速、準確調用等功能。


(4)工業APP標準


主要包括工業APP的功能、權限以及與工廠設備的信息交互方式、與內外網的信息交互安全等標準,主要用于規范工業APP的開發過程和質量要求,確保數據通訊的及時性、功能多樣性、網絡信息的安全性,以及APP本身的可靠性。


2.智能船廠標準


主要包括智能船廠總體規劃、設計、工藝、裝備、物流、管理等六部分,如圖5所示。

圖5 智能船廠標準子體系

圖5 智能船廠標準子體系


(1)總體規劃標準


主要包括智能船廠的基本功能、工藝設計、系統架構等實體工廠規劃設計標準;三維工廠信息模型、虛擬工廠仿真設計、虛實結合系統平臺、虛擬工廠規劃設計等工廠布局建模與仿真標準。主要用于規定智能船廠規劃設計、工廠布局建模與仿真,確保智能船廠的數字化、網絡化和智能化水平。


(2)設計標準


主要包括模型命名、模型定義與分類、模型構建、模型輸出等船舶三維模型設計標準;船舶產品數據的組織、集成、管理等船舶產品數據標準;船舶產品并行設計、廠所協同設計、數據協同共享等船舶并行協同設計標準;船舶產品設計相關項目管理、計劃管理、質量管理、文件管理等船舶設計管理標準。主要用于規范和指導船舶三維模型設計技術要求,并行協調設計數據共享,實現數字模型對設計全周期的管理。


(3)工藝標準


主要包括建造過程工藝仿真、面向現場作業的三維作業指導書編制等數字化工藝設計完整性標準;面向智能制造的鋼材預處理工藝、船體構件切割和成形工藝、中小組立焊接工藝、船體分段涂裝工藝、船舶分段搭載工藝、船舶總段合攏工藝、船體結構件裝配工藝、管子裝配焊接工藝、舾裝件安裝工藝、數字化精度控制、數字化檢測工藝等數字化建造工藝標準;工藝知識建模、工藝知識數據庫設計、工藝知識信息管理、工藝知識信息集成、工藝知識系統決策評價等工藝設計全過程管理標準。主要用于規范和指導船舶建造過程中數字化工藝設計、數字化建造工藝,實現工藝知識建模、收集、集成和應用全過程管理。


(4)裝備標準


主要包括控制方法、數據采集及存儲、人機界面的可視化、通信、柔性化、智能化等通用技術以及控制設備集成、時鐘同步、系統互聯等集成技術的裝備控制系統標準;船舶制造智能裝備的數據格式、通信協議、通信接口、通信架構、控制語義等通信技術,編程和用戶接口、編程系統和機器人控制間的接口等裝備接口標準;切割、焊接、打磨、涂裝等船舶制造過程中智能裝備與人、智能裝備與智能裝備、智能裝備與生產環境間的協同應用標準。主要用于指導和規范船舶智能制造裝備設計、研制和應用,解決船舶智能制造過程中智能裝備之間、智能裝備與其他系統接口、集成和互聯互通,以及與人、裝備之間、與生產環境協同應用的問題。


(5)物流標準


主要包括船舶總裝建造重要設施設備全生命周期身份識別與信息追蹤的船舶制造全過程標識系統標準;船舶制造過程中適應大件物料多、鋼板屏蔽、環境多變等特點的物料定位技術標準;物料存儲輸送過程中建模仿真、信息識別、狀態監控、作業管理、優化調度等智能倉儲與配送標準。主要用于規范智能制造環境下船廠物流各環節準確定位及跟蹤,指導智能物流系統的設計與開發,保證物料倉儲與配送準確高效。


(6)管理標準


主要包括制造資源、生產場地、關鍵裝備、生產工藝建模與仿真等管理模型與仿真標準;生產資源可視化、生產工藝可視化、關鍵裝備狀態可視化的數字化運行和可視化標準。主要用于分析建造工藝的可行性、制造資源的合理性,校驗生產物流的效率和關鍵制造裝備的效能,對生產資源與生產過程進行數字化展現,以信息數字化及數據流動為主要特征,對生產資源、生產設備、生產設施以及生產過程進行精細、精準、敏捷、高效地管理。


3.智能服務標準


主要包括供應鏈協同標準、遠程運維標準等兩部分,如圖6所示。

圖6 智能服務標準子體系

圖6 智能服務標準子體系


(1)供應鏈協同標準


主要包括平臺通用要求、業務流程、資源優化與配置、交互流程等供應鏈協同標準。主要用于指導和規范船舶制造型企業建立并持續改進供應鏈協同管理平臺,通過整合供應鏈各階段資源、生產能力、服務能力等相關技術能力,實現供應鏈資源不斷優化,為船舶制造供應鏈各企業提供供應鏈全程服務,進一步滿足船舶行業供應鏈上下游物流管理、船舶分段制造等相關需求。


(2)遠程運維標準


主要包括船廠遠程運維通用體系架構、接口要求、業務需求、知識庫、狀態監測、故障診斷等遠程運維標準。主要用于指導船舶企業開展遠程運維系統建設和管理,通過對船廠運行狀態的遠程監測和健康診斷,實現對船舶建造裝備/系統快速、及時、正確診斷和維護。


4.新一代信息技術應用標準


主要包括人工智能在船舶制造中的應用、AR/VR在船舶制造中的應用、邊緣計算在船舶制造中的應用、5G應用等四部分,如圖7所示。

圖7 新一代信息技術應用標準子體系

圖7 新一代信息技術應用標準子體系


(1)人工智能應用標準


主要包括船舶總裝建造場景的數字化描述與定義標準、知識庫構建的標準、數據驅動性能評估等通用要求標準;船舶總裝建造過程中現場數據采集,數據分析與挖掘,智能決策和協同控制等人工智能關鍵技術要求標準。


(2)AR/VR應用標準


主要包括面向船舶總裝建造的AR/VR通用要求、互聯互通、系統集成、人機交互、性能測試、虛擬現實軟件及數據處理的應用標準等。主要用于規范基于AR/VR的船舶總裝建造相關人員與信息系統多通道、多模式和多維度的交互途徑、模式、方法和技術要求,解決包括AR/VR高可靠性和安全性交互模式,及與現有設備的融合協調和高效集成的問題。


(3)邊緣計算應用標準


主要包括船舶制造邊緣計算應用所涉及的架構、計算及存儲、安全等標準。主要用于指導船舶制造行業中邊緣計算技術、設備或產品的研發和應用,規范邊緣計算技術在船舶制造過程中的技術要求。


(4)5G應用標準


主要包括面向船舶總裝建造的5G環境構建標準(船廠的網絡節點布置,數據傳輸速度和穩定性);新一代支持5G的設備終端與技術要求標準。


(三)船廠應用標準


主要包括材料堆場標準、零件制造標準、中小組立車間標準、分段制造標準、噴涂車間標準、管加工車間標準、舾裝件制造車間標準、智能倉庫標準、總裝區域標準、船塢區域標準和碼頭區域標準等十一個部分,如圖8所示。

圖8 船廠應用標準子體系

圖8 船廠應用標準子體系


1.材料堆場標準


主要包括材料堆場總體規劃、材料堆場工藝流程分析、材料堆場智能裝備、材料堆場物資智能定位、材料堆場智能調度、材料堆場智能轉運、材料堆場智能安全輔助、材料堆場物資異動智能提醒、材料堆場管理等標準。


2.零件制造車間標準


主要包括零件制造車間總體規劃、零部件分類、產品流向編碼、鋼材預處理工藝流程、加工工藝流程、鋼材預處理裝備、智能切割裝備、智能加工裝備、智能打碼劃線裝備、智能零件分揀裝備、設備數字化聯網、質量在線檢測、零件托盤數字化物流管理系統、零部件制造管理等標準。


3.中小組立車間標準


主要包括中小組立車間總體規劃、中小組立分類、組立流向編碼、中小組立工藝流程、通用件機器人制作裝備、先行小組立機器人裝備、小組立機器人生產線、中組立移動式機器人裝備、中組立固定工位式機器人裝備、智能組立背燒裝備、工件識別定位技術、焊機聯網管理系統、質量在線檢測、部件托盤數字化物流管理系統、中小組立制造管理等標準。


4.分段制造標準


主要包括分段車間總體規劃、分段分類、分段制作工藝流程、平面分段流水線、曲面分段焊接工作站、分段精度在線檢測裝備、分段制作裝備聯網管控、質量在線檢測、分段智能化物流、分段制造管理等標準。


5.噴涂車間標準


主要包括噴涂車間總體規劃、噴涂工藝流程、帶結構面分段機器人噴砂裝備、帶結構面分段機器人噴涂裝備、涂裝在線檢測裝備、噴涂裝備聯網管控、噴涂智能化物流、噴涂管理等標準。


6.管加工車間標準


主要包括管加工車間總體規劃、管件分類、管加工工藝流程、材料倉儲、自動切料設備、管法蘭智能焊接設備、后彎機設備、成品管自動打碼設備、合攏管測量及再現裝備、管加工質量檢測裝備、管加工設備聯網管控、成品管托盤物流管理標準、管加工管理等標準。


7.舾裝件制造車間標準


主要包括舾裝件車間總體規劃、舾裝件分類、舾裝件制作工藝流程、舾裝件編碼、通用件機器人制作裝備、智能編碼打碼裝備、舾裝件加工設備數字化聯網、質量在線檢測、舾裝件托盤物流、舾裝件智能管理等標準。


8.智能倉庫標準


主要包括智能倉庫總體規劃、智能倉庫建造、智能倉庫交付、智能倉庫作業流程、智能倉庫裝備、智能倉庫識別及傳感、智能倉庫物資信息協同、智能倉庫人工智能應用、智能倉庫有線及無線通信、智能倉庫物流集配、智能倉庫集成優化、智能倉庫管理等標準。


9.總裝區域標準


主要包括總裝區域總體規劃、總裝工藝流程、總裝自動化裝備、智能胎位管理系統、智能分段/總段物流管理、總裝區域管理等標準。


10.船塢區域標準


主要包括船塢區域總體規劃、船塢區域作業流程、船塢區域裝備、智能精度控制系統、質量管理自動化系統、起重設備管控、搭載網絡自動化管理、登船人員智能管理等標準。


11.碼頭區域標準


主要包括碼頭區域總體規劃、碼頭區域作業流程、碼頭區域裝備、質量管理自動化系統、起重設備管理系統、關重設備智能管控、登船人員智能定位管理等標準。


四、組織實施


加強統籌協調。鼓勵和支持地方行業主管部門、造船企業(集團)、科研院所等建立統一的協調機制。推動加強船舶總裝建造標準化技術支撐力量,整體統籌協調推進船舶智能制造標準制定與實施。


加快標準研制。加快基礎共性、關鍵技術、船廠應用方面共性和急需標準的研究制定,實現標準與船舶智能制造技術發展的同步推進,積極推動標準試驗驗證平臺和公共服務平臺建設,開展標準全過程試驗驗證,形成有力標準支撐。


加強宣貫培訓。充分發揮地方主管部門、行業協會/學會、產業發展聯盟等的引導作用,組織召開標準體系宣貫會,進行標準試點應用,總結并宣傳船舶總裝智能化研究成果和應用案例,加強對重點標準的應用咨詢和服務工作。


加強交流與合作。鼓勵造船企業、科研院所、高等院校加強與國內外相關標準化組織機構開展多層面、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制定工作。


加大人才引進與培養。建立健全船舶智能制造人才引進、培養、使用、激勵等專項政策和機制,培養和造就一批既具備智能制造理念、技術和思維,又熟悉船舶總裝建造流程的復合型、實用型、現代型的智能制造高級管理人才、科技領軍人才和專業技能人才。


 
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