【一線調查】武船 空間工程實現數字化造船作者:本刊編輯部 分類：機械制造 上傳者:ZCOM網友 武昌造船廠總工程師 嚴俊 武昌造船廠是我國國防裝備和高科技船舶制造重點企業，是湖北及華中地區船舶制造產業鏈的龍頭單位。“十五”期間，武船進入快速發展期。已經形成以高技術、高附加值船舶為主體，橋梁鋼結構、水利工程設備協調發展的現代化大型綜合性船舶重工集團。“十五”末企業總產值、銷售收入雙雙突破30億元，利潤超過8000萬元，主要經濟指標創歷史新高。 信息化為企業戰略服務 企業圍繞戰略發展目標，提出了信息化總體規劃，信息化建設取得了長足的進步。作為國防科技工業信息化示范企業，武昌造船廠設計、制造、管理一體化綜合集成應用水平達到了船舶行業領先水平。信息化建設為企業快速發展提供了強有力的技術和管理手段。 武船企業信息化空間工程（WS-EISE）是以武船的整體為對象，在計算機網絡的數字化信息空間中，利用信息技術構造基礎軟件平臺，通過企業的現實空間向數字化信息空間的本質映射，建立智能化的并行協同工作模型，形成企業的信息層次。通過對企業信息空間進行系統的分析和設計，對企業的信息化工程按照中間產品為導向進行區域化工程分解，將問題域劃分成可解子區域，形成企業數字模型的細胞；在網絡化共享數據平臺基礎上利用數字技術對企業的信息空間進行模塊化、層次化的構造，實現企業信息空間結構持續優化和有效運行控制；通過企業的信息空間和現實空間的互動過程，變革企業行為模式，全面提升企業的核心競爭能力。 “十五”五方面建設斬獲頗豐 經過“十五”期間的建設，基本形成了數字產品的柔性生產線，具備了并行開展2.5條船的全三維的生產設計能力。主要應用包括：產品三維設計技術應用、虛擬制造技術應用、可視化設計管理系統應用。 產品三維設計技術應用。在綜合利用三維設計技術方面，完成了國外軟件系統的本地化轉化應用工作，開發了船體、舾裝、電氣等三維生產設計軟件包，形成了全船全三維生產設計能力，在大連海事大學教學實習船、VS483平臺供應船、多型軍用艦船等船舶產品以及三峽人字閘門、軍山長江大橋等非船產品的生產設計中得到成功應用。 虛擬制造技術應用。構建了具有國際水平的武昌造船廠虛擬制造中心，掌握了大型鋼結構和大型設備的工程數字化仿真分析技術，具備了擬實技術和臨景技術等虛擬制造技術工程應用的能力，實現了面向設計制造的船舶三維數字樣船虛擬演示系統。利用虛擬制造技術進行了VS483罐艙區域綜合吊裝工藝研究。 可視化設計管理系統應用。在OPTEGRA、WINDCHILL軟件基礎上開發實施了項目管理、文件管理、設計過程控制、產品數據管理、設計變更和版本控制管理、生產設計接口等六個子系統。為設計部門提供工程可視化的并行設計協同環境。在海洋試驗船、大連海事船等產品上成功應用。 “十五”期間針對典型制造車間和分廠全面展開信息化改造。主要包括：數字化制造工藝技術研究、船舶管子制造車間信息化實施、船舶配套件分廠信息化實施。 數字化制造工藝技術研究。根據現代造船模式的要求，進行了大規模的技術改造，引進了一批先進設備，進行取樣管數字化技術、激光打標劃線標識技術、激光樣板加工和激光焊接技術，高效焊接技術等多項工藝課題研究，研制了大型船用專用工裝，程序化、標準化的建造規范，實現總段單元、模塊化安裝和中間產品的快速流轉，完成一批先進建造工藝技術的工程轉換，突破了總段建造、區域舾裝、船體制造精度控制、電纜拉敷工藝、軸系安裝工藝、綜合吊裝等關鍵工藝技術，初步建立了現代建造模式的工藝體系，為提高建造質量，縮短建造周期，邁出了關鍵的一步。 船舶管子制造車間信息化實施。2002年，完成了管加車間數字模型的構造與實施，利用成組技術對生產加工流程進行了重構，實現了三維設計數據和車間的數據網絡傳遞，創造性地提出了“并行的信息流控制串行的物流”的控制策略，建立了車間的計算機信息管理系統和作業控制體系，為企業數字化工程提供了寶貴的經驗。通過信息化改造，管子加工車間管子加工能力提高了80%。 機制分廠信息化實施。2002年開始，對機制分廠進行了信息系統整體規劃，開發實施了16個子系統，含蓋了分廠主要業務工作。2004年，完成了系統上線工作。通過企業內部信息集成，實現企業管理的透明化、工作的規范化，有效解決了船舶配套件生產中所面臨的問題，使生產能力和管理水平不斷提高。該項目通過了中國船舶重工集團公司組織的鑒定，鑒定結論達到了國內同行業領先水平。 武昌造船廠通過對企業管理模式及業務流程的重構和優化，制定了企業信息管理制度體系，管理信息系統覆蓋了企業的人、財、物等主要職能管理部門。 在此基礎上，2005年，在下屬全資子公司武船重工有限公司全面開展企業信息空間工程，以大型橋梁鋼結構為產品對象，實現橋梁鋼結構數字產品生產線的矩陣化管理，形成較為完整的業務執行層、控制層和管理層的企業信息模型設計。目前，已經在杭州灣江東大橋工程上全面上線。 而且“十五”期間，工廠已經建成覆蓋全廠的企業內部信息網絡，按照總體規劃要求，搭建了層次化系統平臺，累計投入1.4億元。 在全面推行信息化管理同時，特別注重信息化人才隊伍培養。工廠具有專職的信息系統開發、維護和技術支持人員50余人，并擁有EISE系統、三維生產設計軟件包等5項軟件著作權。 經過“十五”期間的建設，工廠具備了并行開展2.5條船的全三維的生產設計能力，實現跨部門零部件數據共享和傳遞，從系統完整性上達到了國際先進水平。主要包括：建立三維生產設計體系，使設計廢返率降低了50；通過管子加工車間信息化改造，管子生產能力提高了80%；完成了機械制造分廠信息化全面改造，徹底改變了過去“造機進度趕不上造船進度”的局面，計劃配套性連續二年達到100% ；2005年信息化建設創造的直接經濟效益超過1000萬元。 向智能化敏捷制造邁進 堅持不懈探索適合造船企業信息化的理論、方法和途徑，是保持行業領先的重要基礎；應用“主板插件”式信息模型構造方法和思路，解決信息空間工程的工程分解、重組、優化的問題，是企業信息化建設持續發展的技術保障；全面系統的信息化總體規劃，實施平臺化戰略，有效解決企業內部信息孤島，是企業全面推進信息化建設的重要環節；提高全員認識水平和參與程度，逐步建立適應現代企業發展要求的科學、有序、細致、規范的信息管理體系，是企業信息化成敗的關鍵。 根據工廠發展戰略，在消化和吸收敏捷制造、精益制造、ERP、BPR、DEM等先進技術的基礎上，實施企業信息空間工程（EISE），以企業的整體優化為目標，具體包括：利用信息技術逐步建立數字化的研制體系，實現產品研制全過程信息的無縫集成；突破敏捷制造、精密制造的數字化加工成型工藝和高速加工工藝等關鍵技術，利用“并行的信息流控制串行