智能制造技术在船舶行业的应用探究

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摘要：摘要：当前，智能制造技术正在世界领先的造船厂发展火热，它主要用以提高船舶设计和生产的效率和质量。近年来，我国在造船的智能数字化方面开展了大量的工作，大家都将发展的中心设为了船舶的智能制造上了，因此，密切关注智能制造技术的使用和发展趋势显得

　　摘要：当前，智能制造技术正在世界领先的造船厂发展火热，它主要用以提高船舶设计和生产的效率和质量。近年来，我国在造船的智能数字化方面开展了大量的工作，大家都将发展的中心设为了船舶的智能制造上了，因此，密切关注智能制造技术的使用和发展趋势显得非常重要。

　　关键词：智能制造技术;船舶行业;应用

　　0 引言

　　在促进创新产业发展的同时，该产业的发展不可避免地要与商品制度的变化和新产业的诞生相吻合。考虑到当前的国际形势，国内对航运的需求不足，因此，船舶行业想要紧跟时代发展步伐面临着更大的挑战，其必须迅速解决产业结构问题。而亚洲是世界造船中心，其中中国、韩国和日本为主要位置。韩国和日本在造船业中处于较高水平，但提供尖端技术的却是欧美国家，他们制造的船只具有很高的技术价值，因此在市场上具有竞争优势。而我国的造船业具有悠久的传统制造历史，因此在全球航运不景气期间受到了更为深刻的市场影响。

　　1 船舶制造现状

　　进入“十三五”时期以来，党和国家开始更加重视海事领域。特别是“一带一路”和“海上力量建设”战略的提出，我国发展海洋经济的需求日益迫切。在这些条件下，我国的造船业正在经历强劲的增长，这主要可以从以下方面看出：①创新水平提高;②生产能力提高;③在保持独立自主方面取得了巨大成功;④外国技术在国际市场上的份额已大大减小;⑤产业集中度正在增加。但是，考虑到造船业的持续发展，在高科技内容市场竞争中，我国落后于韩国和日本等主要造船大国。除了缺乏重要技术的研发外，能否完成船舶及相关设施建设的问题也是一个非常重要的限制因素，因为这里没有“庞大所以强大的制造业”这一论断。我们国家的造船业与韩国和日本的造船业相比，自主造船业在生产成本、效率和人工方面有很大差距，所以一些企业正在开发和实施独立的研究和技术，以逐步弥合制造技术的差距。按照国家“两个工业化”战略的规划，全国制造业信息化进程加快，数字技术逐渐也进入到了造船业。高铁、智能制造、海洋工程等行业的产值均超过10%。在造船技术原有技术的基础上，MES和ERP，工业机器人，新型传感器和智能控制系统等信息设备已在造船企业中广泛使用，但世界上最先进的技术是信息集成和生产过程之间信息交互，与他们进行相比，我国的造船方法还是有明显的缺点，因此总的来说，目前我国造船设备的智能水平相对较低，“信息孤岛”问题仍然存在，没有达到与整合大规模合作和创新的可能性相适应的高水平阶段。

　　2 船舶智能制造的关键技术

　　2.1 人工智能技术

　　在现代制造业的发展中，人工智能在诸如智能机器人，语音和图像识别以及特殊的多信息检测系统等先进技术中发挥了无与伦比的作用，它显著的提高了制造业连续生产的效率。造船设计的过程开发和概念设计是大多数专业人员的创新思维的重要表达方式，它需要详细的分析和果断地决策，在设计船舶的过程中，可以使用特殊的系统来有效地保护设计任务免受复杂任务的影响。在船舶智能制造的设计，建造和运行方面，人工智能是指从设计、开发到生产从设计、建造、运行到开发的智能系统的持续实施运作的。从某种意义上说，智能制造技术确实是制造技术和人工智能的结合。在现代社会中，智能制造是传统人工智能在制造业中的一种应用，它从人工知识的简单应用变成了系统的对象，建立起了一个智能工厂以实现目标智能制造。

　　2.2 物联网、云计算、大数据

　　物联网是虚拟环境和现实世界之间的“桥梁”。它显着缩小了物体与人之间的空间距离，并大大简化了人的日常生活和生产。物联网技术可加速造船数据的传输和处理，并有助于优化造船资源的分配。云计算为数据处理和存储创建了可靠和安全的环境，促进了不同制造设施之间的数据交换，并为船舶的设计，建造和运营提供了有效的数据支持，大数据是基于物联网的大量数据，其利用云计算来处理和存储数据，通过分析在生产线环境中收集的大量数据，为用户提供了高质量的服务。

　　2.3 虚拟仿真技术

　　在虚拟环境中，通常实施虚拟建模技术来对供应链分工，从而有效地替代“调试、修改、加工”的旧生产方法。使用虚拟仿真技术仿真整个制造过程，需要预先模拟制造过程，进行预防性检查和评估各种措施，以提高工厂的效率并防止由于初步设计不足而导致的未来工作。在造船业中，他们不需要直接创建原型，而只需要创建虚拟模型来预测产品问题即可，逐渐积累经验并将虚拟模型转换为常规生产模型。在不同的地方，船员们在同一个船模上共同努力，以改善所涉各个方面的交流与互动。例如，当使用虚拟仿真技术设计船用发动机导管系统时，设计人员可以“插入”并放置管道以检查是否存在干扰。

　　3 智能制造技术在船舶行业的应用

　　3.1 船舶行业智能制造的框架

　　在造船业中使用智能制造技术，可以通过对不同数据进行分析来简化总体生产管理流程。在造船、物流管理和制造方面，它可以有效地建立生产链，并显着提高造船业工作效率。根据一些发达国家的造船经验，自智能制造技术引入以来，整个造船行业的发展得到了改进，智能制造技术不仅可以实现信息交互，而且还可以实现各个方向的生产管理，并集成了最新的生产方法以提高生产水平。如图1所示，这是现代智能造船的基本结构，该框架由许多模块组成，包括原材料，存储设备，数字平台，现代装配线的机器人处理，智能喷涂和智能装载。每个模块代表专业的信息收集和處理，因为每个模块之间的交互相对紧密，可以快速发现生产问题，并且生产环境高效灵活。

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