技术部

2019 年 12 月 16 日

船舶装配建造智能化标准体系建设指南

一个

一般要求

(一）指南

为贯彻落实《推进船舶总装建造智能化改造行动计划（2019-2021年）》，充分发挥标准在推进智能化改造过程中的引导、规范、引领和保障作用船舶总装建造、制造跨领域、跨行业、高集成、系统集成等特点，对接船舶智能制造基础、关键共性技术和智能装备、全3D数字化设计、智能车间建设、集成和服务等，建设涵盖基础共性、关键技术和船厂应用三级船舶智能制造标准体系，制定（修订）符合船舶工业发展需要的先进适用的智能制造标准，提高船舶装配和建造质量和效率推动船舶工业高质量发展。

(二）基本原则

按照“科学统筹、有序推进、强化引导、突出重点、先进应用、兼顾发展、上下融合、内外协调”的原则，针对我国特色船舶工业多品种小批量离散制造，船舶工业以数字化、网络化、智能化为核心，有序推进船舶总装智能制造标准体系研究；建立通用性和可操作性强的船舶总装建造智能化标准体系，引导船舶行业加快推进船舶智能制造标准建设，推动船舶企业提高智能化设计、制造技术和管理水平研发设计、生产制造、运营管理、销售服务等关键业务流程的水平；组织开展智能船舶装配建造基础通用标准、关键技术标准和船厂应用标准研究。要着力解决船舶企业智能化转型升级面临的紧迫问题，兼顾长远发展；顶层指导与具体时间相结合，相互促进，不断完善和优化标准体系的实施。同时，加强国内外合作与合作。产学研合作，积极参与相关技术标准交流，扎实推进船舶装配建造智能化标准制（修订）。

(三）建设目标

以《国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）》和《推进船舶装配施工智能化改造（2019-2021年）》为行动计划，立足我国船舶工业仍处于数字化制造起步阶段的发展状态，着力全面推进数字化造船，实现关键环节和流程的智能化改造，研究构建结构合理、界面清晰、重点突出、协调一致的船舶智能制造标准体系支持、全面开展船舶智能制造基础共性标准、关键技术标准、行业应用标准研究，加快推进船舶智能制造基础共性、船舶智能设计制造与管理、工业网络互联互通、和制造环单元、车间和生产线。总装施工智能化转型升级与创新发展。

到2020年，初步建立船舶装配建造智能化标准体系，制修订船舶智能制造急需标准30多项，基本涵盖基础通用标准、关键技术标准和船厂应用标准.

到2025年，船舶装配建造智能化标准体系基本建成，涵盖基本通用标准、关键技术标准和船厂应用标准，逐步建立较为完善的船舶装配建造智能化标准体系。

第二

施工思路

(一）架构图

根据《推进船舶装配建造智能化转型行动计划（2019-2021年）》相关要求，根据船舶装配建造特点，对接国家智能制造标准体系. ”、“关键技术”和“船厂应用”三大类，在“关键技术”条目下，细分为：“互联与系统集成”、“新一代信息技术应用”、“智能服务”、中级项目等作为“智慧造船厂”，构成了船舶组装建造和柔性建造的智能化标准体系结构，如图1所示。

图1船舶智能制造标准架构

(二）系统框架

船舶智能制造标准体系的框架从架构向下映射，是构成智能制造标准体系的基本单元。船舶智能制造标准体系框架包括“基础共性”、“关键技术”和“船厂应用”三部分，形成四层架构框架，如图2所示。

图2船舶智能制造标准体系框架

三个

施工内容

(一）基本通用标准

基本通用标准用于统一船舶智能制造的相关概念，解决船舶智能制造的基本共性问题，包括“通用标准”、“检测标准”、“评价标准”和“安全标准”，如如图 3 所示。

图3基本通用标准子系统

1.通用标准

主要包括四部分：船舶智能制造术语、参考模型、识别与编码、元数据和数据字典标准。术语标准用于规定与船舶智能制造相关的术语、定义（或解释性说明）及相应的英文名称，说明其内涵或外延，统一相关概念。参考模型标准用于规定船舶智能制造标准化实体或虚拟对象的形态结构、边界范围、层次关系和内部关系等属性。识别编码标准用于对船舶智能制造中的各种对象进行唯一识别和解析，建立与船舶制造企业现有识别编码体系相兼容、能够满足船舶智能制造发展要求的识别编码体系。元数据和数据字典标准用于海洋智能制造产品设计、生产和流通中涉及的元数据命名、数据项、数据结构、数据类型、数据流、数据处理、数据存储、计算机应用等。定义和描述为船舶智能制造资源、信息和数据的系统集成和交互共享奠定了基础。

2.测试标准

主要包括船舶智能制造检测项目和检测方法标准两部分。测试项目标准主要规定了船舶智能制造中不同类型设备和系统的一致性、互联互通、系统集成、综合能效等测试项目，用于指导设备和系统的科学测试和测试管理。 检测方法标准主要规定了制备、环境、内容、方法、程序、计算分析等。

3.评价标准

主要包括船舶智能制造指标体系、能力要求、考核评价、实施指南四部分。指标体系标准主要规定了表征船舶智能制造各方面、各领域及其相互关联的多项指标组成的有机整体，可为船舶智能制造各方面、各领域指标的建立、考核和评价提供依据。 . 能力要求标准主要关注造船企业、车间或生产线等数字化、网络化、智能化制造能力层次的能力要求以及各层次对应的制造资源感知识别、互联互通、系统集成、和全面管控。该规定为企业识别技术和管理差距、确立改进目标、加快升级转型提供了参考。评价评价标准主要规定了船舶智能制造指标、能力、水平的评价方法、评价过程和综合判断智能车间，可为各方评价评价工作的开展提供指导。实施指南主要给出船舶智能制造相关的一般性、原则性、方向性的指导和建议，可为企业开展船舶智能制造相关活动提供方向性指导。

4.安全标准

主要包括船舶智能制造功能安全、信息安全、人身安全三部分。功能安功能。失败并导致生产事故。信息安全标准主要规定了船舶智能制造装备信息、网络信息、软件和数据的安全要求，以及安全保护和评估方法等，确保船舶领域相关信息系统及其数据的安全。智能制造不被破坏、不被篡改、不被泄露。 ，确保系统安全可靠运行。人因安全标准主要规定船舶智能制造人员的工作任务、工作环境、人员能力、管理支持等要求，用于规避人为因素造成的安全隐患或威胁，保障人身安全，防止误操作。

(二）关键技术标准

关键技术标准主要包括“互联互通与系统集成”、“智能造船厂”、“智能服务”和“新一代信息技术应用”四个部分。

1.互连与系统集成标准

主要包括全厂通信网络架构、系统间接口规范、知识管理、工业APP四个部分，如图4所示。

图4 互联与系统集成子系统

(1）全厂通信网络架构标准

主要包括船厂内各级网络互联、船厂外网络互联、生产车间网络互联、生产设备网络互联等标准。实现建设全过程的信息跟踪和管理，满足全厂内部智能化、网络化和对外交流的需求。

(2）系统间接口规范

主要包括船厂信息系统之间的交互、生产车间之间的信息交互、生产设备之间的信息等模型标准。主要用于实现设计信息系统、企业管理信息系统、物流系统、制造执行系统等信息系统之间的信息化。流交互；零部件制造车间、中小集团组建车间、分段制造车间、涂装车间、管材加工车间、舾装车间等数字化车间信息交互；设备信息模型统一。

(3）知识管理标准

主要包括船厂知识的生产、存储、传递过程标准，主要用于规范船厂知识管理，实现各生产系统产生的知识信息完整有序的存储和快速准确传递的功能。

(4）工业APP标准

主要包括工业APP的功能和权限，与工厂设备的信息交互方式，与内外网信息交互的安全性。主要用于规范工业APP的开发流程和质量要求，保证数据通信的及时性、功能的多样性、网络信息的安全性以及APP本身的可靠性。

2.智能船厂标准

主要包括智慧造船厂的总体规划、设计、流程、设备、物流和管理六个部分，如图5所示。

图5智能船厂标准子系统

(1）总体规划标准

主要包括智能船厂的基本功能、流程设计、系统架构等实体工厂规划设计标准； 3D工厂信息模型、虚拟工厂仿真设计、虚实结合系统平台、虚拟工厂规划设计等工厂布局建模与仿真标准。主要用于规范智能船厂的规划设计、工厂布局的建模与仿真，保证智能船厂的数字化、网络化、智能化水平。

(2）设计标准

主要包括模型命名、模型定义与分类、模型构建、模型输出等船舶3D模型设计标准；船舶产品数据的组织、整合、管理等船舶产品数据标准；船舶并行协同设计标准，如数据协同共享；与船舶产品设计相关的船舶设计管理标准，如项目管理、计划管理、质量管理、文件管理等。主要用于规范和指导船舶3D模型设计的技术要求，协调设计数据的并行共享，实现数字模型对设计全周期的管理。

(3）技术标准

主要包括施工过程的工艺模拟、现场作业3D作业指导书编制等数字化工艺设计完整性标准；分段涂装工艺、船舶分段装载工艺、船舶总截面合拢工艺、船体结构件装配工艺、管件装配焊接工艺、舾装件安装工艺、数字化精密控制、数字化检测工艺等数字化施工工艺标准等数字化施工工艺标准流程知识建模、流程知识数据库设计、流程知识信息管理、流程知识信息集成、流程知识系统决策评价等流程设计管理标准。主要用于规范和指导船舶建造过程中的数字化过程设计和数字化建造过程，实现过程知识建模、收集、集成和应用的全过程管理。

(4）设备标准

主要包括控制方法、数据采集与存储、人机界面可视化、通信、柔性、智能化等通用技术，以及控制设备集成、时钟同步、系统互联等集成技术的设备控制系统标准船舶智能设备的数据格式、通信协议、通信接口、通信架构、控制语义等通信技术；编程与用户界面等设备接口标准，编程系统与机器人控制之间的接口；船舶制造如切割、焊接、打磨、涂装等智能装备与人、智能装备与智能装备、智能装备与生产环境在过程中的协同应用标准。主要用于指导和规范船舶智能制造装备的设计、开发和应用，解决船舶智能制造过程中智能装备、智能装备与其他系统之间的接口、集成和互联，以及人员、设备和生产环境。协同应用的问题。

(5）物流标准

主要包括造船全过程的识别体系标准，主要包括船舶组装建造全生命周期重要设施设备的识别和信息跟踪；适应造船过程中大材料、钢板屏蔽、多变环境等特点的材料定位技术。标准；物料储运过程中的建模与仿真、信息识别、状态监控、作业管理、优化调度等智能仓储配送标准。主要用于规范智能制造环境下船厂物流各环节的精准定位与跟踪，指导智能物流系统的设计与开发，保障物资存储与配送的精准高效。

(6）管理标准

主要包括制造资源、生产场地、关键设备、生产过程建模与仿真等管理模型和仿真标准；生产资源可视化、生产过程可视化、关键设备状态可视化的数字化操作与可视化标准。主要用于分析建设过程的可行性、制造资源的合理性，验证生产物流的效率和关键制造设备的效率，数字化展示生产资源和生产过程。对生产资源、生产设备、生产设施和生产流程进行精准、精准、敏捷、高效的管理。

3.智能服务标准

主要包括供应链协同标准和远程运维标准两部分，如图6所示。

图6智能服务标准子系统

(1）供应链协作标准

主要包括平台通用要求、业务流程、资源优化与配置、交互流程等供应链协同标准。主要用于引导和规范造船企业建立并不断完善供应链协同管理平台。各企业提供全供应链服务，进一步满足航运业供应链上下游物流管理、船舶分段制造等相关需求。

（2）远程运维标准

主要包括船厂远程运维通用系统架构、接口需求、业务需求、知识库、状态监控、故障诊断等远程运维标准。主要用于指导造船企业进行远程运维系统的建设和管理。通过对船厂运行状态的远程监控和健康诊断，实现对船舶建造设备/系统的快速、及时、正确的诊断和维护。

4.新一代信息技术应用标准

主要包括人工智能在造船中的应用、AR/VR在造船中的应用、边缘计算在造船中的应用、5G的应用，如图7所示。

图7 新一代信息技术应用标准子体系

(1）人工智能应用标准

主要包括船舶总装建造场景的数字化描述和定义标准、知识库建造标准、数据驱动的性能评估等通用要求标准；船舶总装建造过程中的现场数据采集、数据分析与挖掘、智能决策与协同控制等人工智能关键技术要求标准。

(2）AR/VR应用标准

主要包括AR/VR对船舶装配建造、互联互通、系统集成、人机交互、性能测试、虚拟现实软件和数据处理的应用标准等通用要求。基于AR/VR的船舶装配建造相关人员和信息系统的渠道、多模式、多维度交互途径、模式、方法和技术要求，解决AR/VR高可靠性和安全性交互模式、集成协同并与现有设备高效集成。

(3）边缘计算应用标准

主要包括造船中边缘计算应用所涉及的架构、计算与存储、安全等标准。主要用于指导船舶行业边缘计算技术、设备或产品的研发和应用，规范船舶制造过程中边缘计算技术的技术要求。

（4）5G应用标准

主要包括船舶组装和建造的5G环境建设标准（船厂网络节点布局、数据传输速度和稳定性）；新一代5G配套设备终端及技术要求标准。

(三）船厂应用标准

主要包括料场标准、零部件制造标准、中小组建车间标准、分段制造标准、喷涂车间标准、管材加工车间标准、舾装件制造车间标准、智能仓库标准、总装区标准、船厂标准区域标准、码头区域标准等11个部分如图8所示。

图8船厂应用标准子系统

1.物料堆场标准

主要包括料场总体规划、料场流程分析、料场智能装备、料场物料智能定位、料场智能调度、料场智能转运、料场智能安全辅助、料场换料智能提醒、物料院子管理和其他标准。

2.零件制造车间标准

主要包括零件制造车间的总体规划、零件分类、产品流程编码、钢材预处理工艺、加工工艺、钢材预处理设备、智能切割设备、智能加工设备、智能打标打标设备、智能零件分拣设备、设备数字联网、质量在线检测、零部件托盘数字化物流管理系统、零部件制造管理等标准。

3.中间组建立车间标准

主要包括中小型车间的总体规划、中小型企业的分类、中小集团的编码、中小集团的工艺流程、生产设备通用型机器人、先进的小型施工机器人设备、小型施工机器人生产线、中型施工移动式机器人设备、中装固定工位机器人设备、智能装配及背烧设备、工件识别定位技术、焊机联网管理系统、质量在线检测、零部件托盘数字化物流管理系统、中小装配制造管理等标准。

4.分段制造标准

主要包括分段车间总体规划、分段分类、分段制造工艺、平面分段流水线、曲面分段焊接工作站、分段精密在线检测设备、分段制造设备网络管控、质量在线检测、分段智能物流、分段制造管理和其他标准。

5.涂装车间标准

主要包括喷涂车间总体规划、喷涂工艺流程、分段式结构化表面机器人喷砂设备、分段式结构化表面机器人喷涂设备、涂层在线检测设备、喷涂设备网络管控、喷涂智能物流、喷涂管理和其他标准。

6.管材加工车间标准

主要包括管材加工车间总体规划、管件分类、管材加工工艺、材料储存、自动切割设备、管法兰智能焊接设备、背弯机设备、成品管材自动打码设备、封闭式管材测量和复制设备、管材加工质量检测设备、管材加工设备网络管控、成品管材托盘物流管理标准、管材加工管理等标准。

7.舾装件制造车间标准

主要包括舾装件车间总体规划、舾装件分类、舾装件生产流程、舾装件打码、通用件机器人生产设备、智能打码打码设备、舾装件加工设备数字化联网、质量在线检测、舾装件托盘物流、舾装件智能化管理等标准。

8.智能仓库标准

主要包括智能仓库总体规划、智能仓库建设、智能仓库交付、智能仓库作业流程、智能仓库设备、智能仓库识别与传感、智能仓库物料信息协同、智能仓库人工智能应用、智能仓库布线与无线通信、智能仓物流集成、智能仓集成优化、智能仓管理等标准。

9.装配区标准

主要包括总装区总体规划、总装流程、总装​​自动化设备、智能胎位管理系统、智能分段/总段物流管理、总装区管理等标准。

10.码头区标准

主要包括码头区总体规划、码头区作业流程、码头区设备、智能精密控制系统、质量管理自动化系统、起重设备管控、自动化装载网络管理，登机人员智能管理。

11.码头区标准

主要包括码头区总体规划、码头区运营流程、码头区设备、质量管理自动化系统、起重设备管理系统、关键设备智能化管控、智能化寄宿人员的定位管理。

四个

组织实施

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