近年來，中國船舶集團(tuán)所屬中船九院持續(xù)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，聚焦船舶行業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)能力提升和運(yùn)維服務(wù)拓展兩大目標(biāo)，推出智能工廠數(shù)字化平臺(tái)。據(jù)悉，該平臺(tái)是中船九院“三+二”戰(zhàn)略布局之一，是一個(gè)面向船舶行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)。

中船九院發(fā)揮在船舶行業(yè)總體規(guī)劃、大型裝備、系統(tǒng)集成等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的綜合優(yōu)勢及幾百家船廠核心設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資產(chǎn)技術(shù)積累，將基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、設(shè)備物理機(jī)理、綠色環(huán)保評估轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)算法模型，為船廠解決基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)維、大型裝備智能診斷與維護(hù)、綠色環(huán)保評估與節(jié)能等面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特定場景的實(shí)際痛點(diǎn)問題，打造了以“領(lǐng)域知識(shí)+工業(yè)數(shù)據(jù)+模型算法”為核心的中國船舶工業(yè)設(shè)計(jì)咨詢與運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)。

讓船廠數(shù)據(jù)更“有價(jià)值”

船廠數(shù)字資產(chǎn)系統(tǒng)，挖掘數(shù)據(jù)背后的“富礦”。數(shù)字資產(chǎn)系統(tǒng)將BIM技術(shù)與大數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，將“三維數(shù)字模型”“數(shù)據(jù)源”“可視化”集成起來，依托中船九院多年來積累形成的設(shè)計(jì)、工程、技術(shù)等知識(shí)庫，加上現(xiàn)場數(shù)據(jù)的反饋，通過平臺(tái)的大數(shù)據(jù)分析管理，實(shí)現(xiàn)船廠數(shù)字資產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)信息的分類，形成了數(shù)據(jù)總覽、設(shè)施、能耗、預(yù)警、性能等幾大類功能模塊，通過系統(tǒng)設(shè)置可以細(xì)化數(shù)據(jù)分類等級(jí)。

該系統(tǒng)為保證其數(shù)據(jù)源的唯一性，把數(shù)據(jù)源放在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一管理，主要包含設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過現(xiàn)有設(shè)計(jì)資料、歷史數(shù)據(jù)整理形成三維數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫，監(jiān)測數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)均來源于數(shù)據(jù)中心。其除可以聯(lián)動(dòng)查看廠區(qū)設(shè)施、設(shè)備等數(shù)據(jù)外，還包含檢索、分類、查看、數(shù)據(jù)比對等功能。

讓船舶制造更“安全”

船廠結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)“實(shí)時(shí)體檢”。作為建造“海上城市”的工廠，船廠的生產(chǎn)工藝繁雜，有相當(dāng)數(shù)量的基礎(chǔ)模塊要在室內(nèi)生產(chǎn)車間完成，保障大跨度鋼結(jié)構(gòu)車間健康運(yùn)行是安全生產(chǎn)全局中的重要一環(huán)。由于生產(chǎn)工藝的需要，生產(chǎn)車間往往跨度大、吊車噸位大、服役環(huán)境狀況復(fù)雜，受到的荷載作用交替變化且具有一定的隨機(jī)性，部分構(gòu)件還會(huì)直接受到動(dòng)力作用，加之鋼結(jié)構(gòu)廠房往往維護(hù)保養(yǎng)不到位，發(fā)生損壞的潛在危險(xiǎn)性較大。

船廠結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)

船廠廠房結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測借助“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”建立覆蓋關(guān)鍵、重要構(gòu)件的安全生產(chǎn)信息化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，通過對結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，開發(fā)了以實(shí)時(shí)監(jiān)測為基礎(chǔ)的智能算法，建立結(jié)構(gòu)安全評價(jià)機(jī)制，利用工業(yè)BIM平臺(tái)將結(jié)構(gòu)狀態(tài)實(shí)時(shí)展示給設(shè)計(jì)及運(yùn)營方，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全快速評價(jià)，提高運(yùn)維效率。

船廠廠房結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是廠房安全評估與預(yù)警的有效手段，同時(shí)也是建立船舶生產(chǎn)安全防控體系中的重要一環(huán)，將從根本上降低事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，真正把問題解決在萌芽之時(shí)、成災(zāi)之前。

大型裝備的智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)反饋“健康”狀況。大型起重設(shè)備單臺(tái)造價(jià)高，在船舶制造中起著不可或缺的作用。而現(xiàn)場作業(yè)工況復(fù)雜、作業(yè)環(huán)境惡劣，保障起重設(shè)備本質(zhì)安全是船廠安全生產(chǎn)中必要的一環(huán)。

根據(jù)船舶行業(yè)大型起重設(shè)備的運(yùn)維現(xiàn)狀，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，建立該類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和特征狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。實(shí)時(shí)采集設(shè)備工況和狀態(tài)數(shù)據(jù)，融合大數(shù)據(jù)智能分析手段，將大型起重設(shè)備的狀態(tài)以數(shù)字化、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)形式體現(xiàn)，更直觀地反映設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、劣化趨勢，實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警。同時(shí)，搭建故障決策樹算法來判定故障原因，再給出處理故障的決策建議，從而實(shí)現(xiàn)大型起重設(shè)備安全生產(chǎn)從靜態(tài)分析向動(dòng)態(tài)感知、事后應(yīng)急向事前預(yù)防轉(zhuǎn)變。

讓船廠運(yùn)行更“節(jié)能”

船舶涂裝車間的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）治理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)預(yù)測實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化。船舶涂裝是船舶生產(chǎn)過程中VOCs排放的主要環(huán)節(jié)，新標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)政策倒逼船企對涂裝車間產(chǎn)生的VOCs治理提出更為嚴(yán)苛的要求。目前采用的“沸石轉(zhuǎn)輪+RTO”廢氣處理系統(tǒng)，受限于涂裝作業(yè)間歇式的工作方式與VOCs濃度的寬幅波動(dòng)，使得該廢氣治理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中使用過量天然氣助燃以達(dá)標(biāo)排放，給企業(yè)運(yùn)行造成明顯的能耗負(fù)擔(dān)。

基于船舶企業(yè)涂裝車間VOCs監(jiān)測技術(shù)研究和專業(yè)技術(shù)分析，以“機(jī)理模型+數(shù)據(jù)模型”為驅(qū)動(dòng)，數(shù)字化平臺(tái)利用人工智能和工業(yè)大數(shù)據(jù)等前沿?cái)?shù)據(jù)分析技術(shù)，針對船舶企業(yè)涂裝車間的VOCs濃度預(yù)測和“沸石轉(zhuǎn)輪+RTO”系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行開展重點(diǎn)研究，從而實(shí)現(xiàn)該廢氣治理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與降本增效，使該系統(tǒng)運(yùn)行高效、排放達(dá)標(biāo)，最終達(dá)到處理效果與經(jīng)濟(jì)成本最優(yōu)的整體目標(biāo)。

讓船廠能源運(yùn)營更“智能”

能源管控系統(tǒng)，讓數(shù)據(jù)變成“智慧管家”。船廠智慧能源管控系統(tǒng)按照自動(dòng)化運(yùn)行、集約化操控和智能化管理三個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)實(shí)施，對船廠生產(chǎn)車間全流程范圍內(nèi)的動(dòng)力、電氣、給排水三大能源專業(yè)進(jìn)行遷移升級(jí)整合，實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)制造的遠(yuǎn)程集中操控以及智慧運(yùn)營管理，進(jìn)一步提升能源系統(tǒng)運(yùn)行效率。同時(shí)以自動(dòng)化運(yùn)行、集約化操控、智能化管理為核心，運(yùn)用“物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+機(jī)理+算法”的手段，對能源生產(chǎn)全過程進(jìn)行能耗能效評價(jià)分析，對能源產(chǎn)生量、消耗量進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測，實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)監(jiān)測、自動(dòng)匯總、靈活報(bào)表、動(dòng)態(tài)分析”的能耗管理模式。

該系統(tǒng)通過提供實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)分析、對比功能，以發(fā)現(xiàn)能源消耗過程和結(jié)構(gòu)中存在的問題，同時(shí)系統(tǒng)對管網(wǎng)和車間設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警，通過與相關(guān)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、協(xié)同，建立車間能源綜合優(yōu)化方案，進(jìn)而有效降低能源損失，提高能源轉(zhuǎn)化效率，提高生產(chǎn)安全穩(wěn)定性，降低企業(yè)能源成本，實(shí)現(xiàn)能源價(jià)值最大化。