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一体化方案助力造船数字化进程
西门子通过提供造船业 PLM 解决方案、建立“创新实验室”、推行培养人才计划等举措推进船舶工业智能制造示范应用,提升智能制造水平
发布时间:2017-03-17 17:55:28 | 来源:中国船舶新闻网 | 作者:赵芸
    近年来,智能制造成为装备制造领域的热门话题,德国提出了“工业4.0”;我国出台了《中国制造2025》……可以说,各国都意识到了智能制造的重要性。目前,我国船舶工业开展智能制造的积极性很高,国家在政策层面也给予了很多支持。大力推进智能制造,的确能够有效提高造船效率和质量,降低成本和能源资源消耗,提升我国船舶工业的市场竞争力。但是,船舶工业开展智能制造要结合自身发展的特点,并且要认识到这需要很大的投入和长时间的探索才会有成效。业内专家表示,船舶工业不能盲目跟风“智能”一词,在开展智能制造之前,必须先明白为什么推行智能制造,目的是什么。
    2016年,德国西门子集团与中国船舶重工集团有限公司、中国航天科工集团公司、中国电子信息产业集团有限公司等单位共同围绕《中国制造2025》展开五年计划。其中,西门子与中船重工在哈尔滨的车间里实施了“数字双胞胎”项目,促使整条生产线智能化、推行智能制造。西门子全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明表示,在“十三五”期间,通过深化《中国制造2025》与德国“工业4.0”有效对接要求,西门子将积极推进中国船舶工业的数字化进程,通过智慧院所和智能制造示范项目的实践落地、智慧院所和智能制造相关领域的培训与认证、高新技术领域前瞻性联合探索等重要举措,推进船舶工业智能制造示范应用,全面提质增效,体系化提升智能制造水平。

PLM解决方案
势不可挡

    船舶行业是西门子八大主攻行业之一。近年来,中国船舶工业正在数字化道路上奋起直追,作为全球唯一一家有能力全面提供智能制造关键技术一体化解决方案的公司,西门子也在助力船舶工业加速数字化发展,帮助船企在转型升级中实现质的飞跃,加快中国由造船大国向造船强国的迈进速度。
    梁乃明表示,船舶及海上平台的建造规划与执行是一系列非常复杂的项目。毫无疑问,优化前所未有的船舶建造流程是一项巨大的挑战。要限制开发成本和生产成本以及降低相关风险,船企需要在整个产品生命周期中优化设备功能和流程。目前,西门子产品生命周期管理 (PLM)数字化船舶建造软件可通过 4D 规划和船舶组装优化,显著提高生产效率。
    他介绍,西门子工业自动化事业部旗下机构Siemens PLM Software 提供的造船业 PLM 解决方案可帮助船企通过数字化船舶建造软件套件来应对这些挑战。该解决方案由Tecnomatix和 Teamcenter软件组成,船企运营领导可利用其在虚拟环境中提前定义并验证最合适且最实用的建造计划。借助这款数字化船舶建造软件套件,造船过程中再无需为可能的返工和拆卸操作预留不必要的空间,从而确保最佳的生产效率和可预见性。数字化船舶建造软件套件考虑到了船企资源的可用性,并针对重复的工艺流程引入自动化操作。焊接机器人的离线编程和基于资源可用性的自动钢材装配规划极大地提高了生产力。
    此外,这款数字化船舶建造软件套件还为船企售后专家提前定义和验证最佳的检修计划创造了条件。这样一来,船企就可以缩短检修时间和降低成本,从而缩短船舶停运时间,并提高检修工艺的质量和效率。不仅如此,船企规划师还可以高效计划并充分准备长期建造期间的维护活动。
    “并非传统产业就是落后产能,就要被淘汰,这种认识一定要突破。”今年全国两会期间,全国政协委员、原工业和信息化部部长李毅中说,造船等传统制造业利用新一代信息技术,借助“互联网+”,加速创新发展和融合发展,也能激发新动能,焕发新活力。他表示,融合已经成为当前经济社会发展的主旋律,虚拟经济与实体经济要融合,信息化与工业化要融合,线上线下要融合,军民要融合。特别是信息技术(Information Technology)与工业技术(Industrial Technology)两个“IT”融合,有助于把信息技术应用到船舶工业各环节、各层面,真正让信息技术切入船舶设计、建造的全流程,激发技术创新活力,提升船舶工业生产效率。“信息技术与工业技术的融合过程中,工业制造业技术的发展创新至关重要。制造业的核心技术不是凭空而来的,也不可能花钱买来,是长期坚持技术创新的结果。”李毅中说。
    在船市低谷期,各国不约而同将智能造船当作解决危机困境的“探路石”。对此,Siemens PLM Software提供的造船业PLM解决方案通过一体化的方法对造船业进行优化,通过优化造船业流程来改善企业的整体协同、同步和生产效率,并提供船舶生命周期服务和支持。西门子高级副总裁兼亚太区董事总经理Pete L.Carrier说:“舰队经营者为了应对船舶业的变革,需要建造更节能、更可靠和更环保的船舶,同时提高整体性能和降低总运营成本。这对速度和质量设计以及建造提出了更高的要求。‘未来船队’方法是Siemens PLM Software 提出的应对之策,旨在帮助领先的船舶制造商设计和建造船舶,满足所有者对快速实现船队现代化日趋迫切的需求。通过建立起一个无缝集成且同步的企业,使设计师、工程师、生产专家、支持团队、合作伙伴和供应商串联起来,船厂不但可以优化性能,还可使生命周期生产力最大化,从而保持竞争优势。” Siemens PLM Software的造船业PLM解决方案可帮助船舶制造商将业务流程转向适应“未来船队”方法的需求,该解决方案利用突破性的第四代技术,可加速船舶及海上平台的研发,提高企业的创新性、协同性和竞争力。   

“创新实验室”
让人才更具潜力

    其实,在西门子相关技术人员看来,做好数字化和整体方案的关键是,做好多个数字系统方案之间的协调性,即涌现性,尽量在产品研发过程中发现问题,而不是到产品成型后,再返工重建。他们认为,类似问题的关键在于,系统的元素之间存在着意外的和不可预期的相互作用,这些问题直到项目进展到系统综合、测试阶段才暴露出来,有的甚至更糟,直到交付用户之后问题才暴露出来。而且,当系统间的交互关系越多时,这类问题就会变得越严重。只有处理好这些问题,西门子才能更好地为船舶工业服务。
    中船重工龙江广瀚数字化工厂的一位负责人表示,军工企业之间“信息孤岛”的现象十分严重,船企建设数字车间的动力首先应该是需求牵引,通过打通数据,实现业务融合,进而达到提质增效的目的。2015年12月,该公司正式启动数字车间项目,与西门子团队一起花了7个月的时间打造了一家数字工厂。其中,花了3年半的时间,与15个俄罗斯专家团队、50家公司共同研发,15兆瓦燃气轮机的数字化结构样机已经成型。在此过程中,其他3台样机也进行同步研发,并取得成功,真正实现了船企“物物互通、虚实互联”的效果。
    “中国拥有完整的工业体系,具备一定的人才基础,只要下决心去做,推动起来并不困难。”今年全国两会期间,全国政协委员、原北京航空航天大学党委书记胡凌云表示,高校应充分发挥现有的人力和智力资源,将自身打造成为国家经济建设和社会发展的智力“策源地”和“生力军”。
    今年,西门子特别提出建立“创新实验室”和推行培养人才计划。在Pete L.Carrier看来,将船舶企业的人才引进“创新实验室”进行锻炼,多维度体验数字化工程,或者通过培养和提升人才素质,反哺船舶企业的智库建设,将是西门子未来5年努力的方向。
    Pete L.Carrier表示:“Siemens PLM Software进入中国市场以来,一向高度重视与高等教育机构的合作,并且与众多高校建立了卓越的合作关系,杭州电子科技大学就是其中很有代表性的高校之一。”Siemens PLM Software推出过一项十分出色的产学专业综合改革项目,旨在支持相关领域开展综合改革,促进相关院系通过校企合作重构教学内容,优化课程体系,提升教学质量,其与杭州电子科技大学的合作便源于此。在与杭州电子科技大学合作的过程中,Siemens PLM Software向该校提供了120节点的NX软件和80节点的Teamcenter软件,并帮助该校开展了基于“工业4.0” 智能工厂的实验室技术解决方案的建设工作。作为综合教育项目的一部分,西门子还提供了师资培训和高级技术人员讲座等全方位的支持服务,杭州电子科技大学参与项目授课的教师都经过了Siemens PLM Software的正式培训和认证。2014 年,该校机械工程学院派出第一期11名任课教师前往上海参加了NX软件培训,为开设NX软件相关综合产品开发课程作好了准备;2014 年下半年,该校机械工程学院再次派出2名教师前往上海Siemens PLM Software 参加为期半年的培训,主要学习Teamcenter 和机电一体化课程,为更加深入地开展教学作准备。随着该项目的逐步推进,Siemens PLM Software陆续推出了很多教学体验与实践活动,并根据需要对该项目进行调整,作为持续改善计划的一部分。Siemens PLM Software 与杭州电子科技大学之间的此次合作,不同于寻常的产学合作项目。该项目的合作超出了单一的软件产品,扩展到了集成平台的系统开发,基于PLM 软件包开发的“工业4.0”智能工厂实验系统,旨在培养具有卓越的工业化和信息化知识、能够驾驭未来智能化制造发展方向的卓越工程师,为企业培养高质量工程人才提供支持。

 

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