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船舶行业解决方案

来源:    发布日期:2019-01-04 11:00:00   访问量:

一、 简介

船舶行业解决方案以工业互联网思路对加工设备、动能设备进行云化接入以及应用云化改造,通过边缘层、IaaS层、通用PaaS层、工业PaaS层以及应用层的建设,突破多级云基础设施架构、云平台和边缘网关工业协议协同解析技术等关键技术,解决船舶制造现场大区域范围内设备监控、维护管理局限性,实现对现场关键加工设备、动能源设备的智能化监控,对企业生产效率提升、节能减排、提质降本提供有力支撑。

二、 方案架构

三、 应用场景

(1) 船舶供应链协同平台(船链通)

船舶供应链平台属于采购供应领域的网络化协同、服务化延伸类型解决方案,是互联网+船舶智能制造供应链管理云平台,船舶供应链平台围绕船企与供应商的供需问题,打造“船链通”,搭建船厂与供应商的桥梁,以船企,船东为核心,服务于供应商,物流商。打造船舶行业供应链平台,提供市场咨询、船舶指数、船企介绍、船企动态、供应商介绍、品质供应链等功能。船链通应用价值体现在两个方面:

1)船厂篇:船链通致力于为船东、船企建立高效的采购管理机制,通过信息化手段,提高采购效率,降低人工成本和企业采购成本,建设"企业阳光采购"平台。一键发送招标信息等方式,加快采购流程、提高采购效率、降低成本,有效缩短采购商与供应商的距离。

2)供应商篇:船链通致力于为供应商搭建阶梯成长平台。供应商能够通过平台提供、展示解决方案提升品牌价值,提高中标成功率,同时对供应商的评价体系可为采购方筛选供应商提供有力的支持,有助于优质供应商的脱颖而出。船链通拥有顶尖的专业船舶制造专家团队,船厂资源丰富。随着中国船舶重工集团公司旗下国有船厂以及地方大中型船厂如黄海造船等的加入,平台采购需求不断壮大,平台上的供应商将获得 大量询价从而有效提高成交机会。

(2) 船舶物联网平台

船舶物联网平台属于生产制造领域的智能化生产、数字化管理类型解决方案,通过对船舶建造下料、搭载、下水、试航和交船五大节点进行分析,并结合生产设计、工艺设计、质量控制、生产建造等过程的智能化需求,提出对关键工序下料切割中的数控切割机进行数字化改造,实现生产物流状态的实时监测、生产物料的统计,同时实时监控核心装备的运行状态、并通过大数据分析实现设备预防性维修,从而达到降低设备故障率、提升生产效率和设备利用率的目的。

船舶行业解决方案涉及船舶工业企业的主要生产设备及辅助装备,包括切割机、焊接机等设备,其中大部分设备的自动化程度比较高。这些设备基本支持MODBUS协议、OPC协议等设备协议进行数据采集,采集到的海量数据通过RestfulWebsocket等多种接口形式上传至平台,然后通过与平台的标准对接,在物联应用端(WebAPP)展现和分析。

四、 方案优势

船舶行业解决方案积极响应国家科技发展的战略要求,同时结合船舶工业的发展现状及实际痛点,坚持“自研+开源”的整体技术路线,融合工控行业及IT业界最先进的工业以太网、物联网、云计算、大数据人工智能等技术,打造针对船舶工业行业的企业级工业互联网平台。总体上,平台选择Modbus开源协议为物联网数据的边缘层传输,并选择Kubernetes作为所有中间件和应用的调度引擎,以大数据处理及人工智能计算分析为支撑,提供面向领域的应用敏捷开发及应用能力。

五、 解决的痛点问题

(1) 千万级零配件管理齐套的问题

船舶建造中使用物资分为45大类、309中类、5690小类,零件数量级达千万级,且非标物资种类繁多。零件个数反应了集成管理的难度。本方案提供一种敏捷供应链的实现方式,以客户需求为出发点对传统产业链的升级改造。将客户需求引入每一个产业环节,价值传递从单向线性关系变成多维协同、多向传递的关系,提升产业效率。

(2) 生产过程关键监控环节信息感知、处理及结构建模问题

在船舶工业的制造环境中,对于包括数控切割机、数字焊机及动能源辅助装置在内的大量生产设备,由于缺乏统一框架的物联接入方案,使企业无法快速准确地掌握设备状态信息,从而阻碍了优化生产调度等生产管理工作,降低了数字化生产过程管控力度,无法实现快速调整生产计划并提供所需的物料保障;缺乏处理和分析设备状态参数信息的能力,阻碍了网络化和柔性化生产制造能力的提升,无法根据生产任务或生产环境的变更迅速调整生产,制约了快速反应和动态管理的实现。因此,面对产品制造与服务过程管控能力提升的需求,本方案将解决制造物联数据的综合感知、结构建模、智能处理等难题,攻克生产过程关键监控环节信息感知、处理及结构建模问题,实现生产过程的动态监控及优化控制提供决策支持,帮助企业提升生产效率,降低交付时间,降低成本。

(3) 采购周期长、成本高、不透明问题

目前,采购环节存在到货不及时影响生产进度;到货后质量/数量不合格:紧急采购打乱了原定的采购计划;临时物料小单采购困难;对供应商缺乏有效的管理等问题,大大加大了企业采购的难度及成本。本方案致力于为船东、船企建立高效的采购管理机制,通过信息化手段,提高采购效率,降低人工成本和企业采购成本,建设"企业阳光采购"平台,加快采购流程、提高采购效率、降低成本,有效缩短采购商与供应商的距离。

(4) 船舶建造创新模式发展的问题

船舶制造业模式老旧,利润点低,创新能力不足,需要寻找新的创新模式以改变生产制造管理现状,实现产业升级。目前,可以预测到的或者已经部分实现的新模式包括企业的智能化生产、企业之间的网络化协同、企业设备的数据化管理和产品的服务化延伸等诸多模式,将有效激发船舶制造企业创新活力。实现以上这些新模式,传统的业务交互手段是很难做到的,这就需要船舶企业在各个环节中充分融入新的技术,其中集成部署融合了云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的工业互联网平台,就能极大的实现不同主体、不同系统间数据和应用的高效集成。

六、 应用推广价值

做为用户企业中船黄埔文冲船厂通过方案实践落地,取得了明显的效果,带来了巨大的经济效益,具体体现如下三点:

1)设备利用率提升8%。通过平台的投入使用,可以实时掌握设备的使用情况,通过应用的功能进行统计分析,进而及时掌握设备的利用情况。通过数据展现及分析,结合预告警和生产情况,合理利用设备,从而最大化利用好设备,提升设备的利用率。

2)计划外故障停机减少10%。设备故障停机的处理方法都是事后维修及维护,而这是企业生产排产计划化所没有预料到的。计划外的故障停机情况,往往给企业的生产造成不可挽回的损失。通过平台应用提升维修效率、缩短维修时间,从而减少设备的停产时间,减少故障对生产的影响。

3)生产效率提升3%。根据设备的使用情况及故障情况,针对数控切割机的智能化使用,合理安排生产制造。相比于以前无计划、无数据、无排产情况,通过平台设备物联监控及应用使用,完成生产智能化排产,合理提升生产效率。

七、 案列

中船集团船海智云