基于5G+AR的大型船企云制造平臺
構建全壽命周期數字造船新模式,促進船舶行業變革
長期以來,船舶工業是重工行業,生產制造條件艱苦,數字化、智能化生產轉型始終面臨許多客觀限制與技術障礙。新一代ICT技術在船舶建造領域的應用面相對狹窄,對船舶建造全流程的整體效率和質量提升效果不夠顯著。
針對深遠海“雙高”(高技術、高附加值)船舶裝備平臺大型化、新研裝置多且系統復雜、性能要求高、成本控制嚴及高度個性化定制等顯著特點,中國船舶下屬江南造船等企業打造基于5G+AR的云制造平臺,集成總裝廠-供應商、研發設計-制造現場、制造-檢驗的多層次多維度協同關系,打通研發設計-供應 -制造-檢驗的云協同流程,構建適用于船舶行業的全壽命周期數字造船新模式。
基于5G+AR的云制造平臺應用場景豐富
基于5G+AR的大型船企云制造平臺主要由基礎設施層、硬件設備層、軟件平臺層、內部協同層及應用層組成。其中基礎設施層由互聯網和江南私有云組成;硬件設備層主要包括涉及的相關硬件設備,如服務器、AR眼鏡等;軟件平臺層則包括了設計軟件、協同平臺等,內部協同層展示了平臺內部各版塊間的協同關系,應用層則由平臺對應的應用場景組成,其技術架構如下圖所示。
有別于單一數字模型的數字化轉型,本案例運用供應鏈云協同與模型轉化、基于MBD的制造交付物生成、基于AR的船舶建造檢驗技術等技術,覆蓋協同設計、無紙化建造、AR檢驗、車間數字化管控等業務場景,形成了包括基于云的供應鏈協同、基于數字交付物的無紙化制造、基于AR的船舶建造檢驗以及基于人臉識別的人員管控等功能,通過數字化手段對船舶制造過程實施精準管控。
基于5G+AR的云制造平臺應用價值顯著
基于5G+AR的云制造平臺上線應用后,打破企業間及部門間的溝通壁壘,減少設計及制造環節的信息模態轉換,實現多端模型-數據-業務的云上協同,有效減少設計員、工人等的重復性低價值勞動,在設計效率、制造效率、檢驗效率、生產人員管控效率提升等方面的提升效果顯著,可降低企業用工成本約3億/年。
1.基于云的供應鏈協同方面,液化氣船、大型集裝箱船、高新產品等船型全面應用,單船平均上傳設備模型350余項,設備建模效率和質量有效提高,設計成本節約120萬/年。
2.基于模型的無紙化建造方面,液化氣船、集裝箱船等20余型船舶產品全面應用,可縮短船舶建造周期、提高建造質量,以每年交付20艘計算,可降低建造成本約1億/年。
3.基于AR的船舶建造檢驗方面,液化氣船、集裝箱船等關鍵建造環節等全面應用,檢驗效率提升平均達到50%以上,可降低人工成本約200萬/年。
4.基于人臉的車間管控方面,精細化派工報工管理實現工人生產效率平均提升10%,公司2萬工人可降低人工成本2億/年。
中國船舶下屬江南造船等企業首次在船舶行業提出、構建并應用了的基于5G+AR的云制造平臺,相較于傳統造船模式實現了質量和效率的變革式提升,在實現產業鏈上下游互聯互通的同時,縮短了企業內外部信息傳遞和共享、技術交流和溝通時間,打造了總裝廠-供應商、研發設計-制造現場、制造-檢驗的協同、共享、共贏新模式。
同時,平臺建設成果得到省部級領導、船舶、海工、航空、建筑、能源以及工業軟件等企業500余次的考察與交流,有效促進了行業內外整體數字化轉型與發展。
本文章選自中國上市公司協會發布的《中國上市公司數字化轉型典型案例》