物联网技术中船舶精益生产的应用范文

摘要：船舶是较为典型和复杂的制造业产品，是集高新技术于一身的大型复杂装备产品。整个船舶生产过程，对物流、信息交互、人员调配、工作量分配、设备使用维护等方面都有很高要求。船舶内业生产是船舶整体生产工作的初期阶段，也是船厂物流量、信息量以及人力等生产需求繁琐复杂的阶段。基于现如今信息技术飞速发展的契机，将船舶内业的生产融入物联网的理念，针对船厂物料流向、信息反馈、人力和工装需求的分配问题进行融合分析，促进精细化管理，推进船体内业的精益生产。

关键词：精益生产；船舶内业；物联网

引言

船舶是较为典型和复杂的制造业产品，是集高新技术于一身的大型复杂装备产品。整个船舶行业需要在稳定增长的基础上，重点攻克降成本、补短板、提质量、强品牌，强化精益生产与创新管理，充分利用新时代信息技术等手段，船舶企业管理升级；在低库存、小批量、多批次的柔性化生产中加强推进力度，不仅提高船舶生产信息化程度，加强企业生产物流管理水平；探索船舶生产过程智能化进程，提升广大职业员工在新技术、新理念、新模式的生产环境中的生产效率水平，激励挖潜增效。精益造船的探索课题一直在不断的研究中，将物联网理念运用到船舶生产，推进船舶精益制造的深度和进程。本文主要围绕船舶建造船体内业生产开展讨论，浅析物联网技术在船舶精益生产中的应用。物联网技术目前已经在部分工业领域得到了广泛使用，并卓有成效。分析表明，物联网技术能够契合我国造船工业转型升级的迫切需要。在实现船舶制造精细化设计、达到精准化的生产以及实现精益化管理等方面，物联网技术能够提供新的实现形式。对实现精益造船工程，物联网技术的引进确实能够提高劳动生产效率，降低成本，有力地提升资源利用率，并且核心方面是能够改进船舶产品质量。所以，物联网在船舶工业上的探究，将构成我国造船模式跨越式发展的重要内生动力。

1船舶内业生产的特点

船舶建造从钢板的预处理开始，到零件切割与加工，在到组立制造、涂装、总组等全工艺流程。整个船舶生产过程，对物流、信息交互、人员调配、工作量分配、设备使用维护等方面都有很高要求。船舶内业生产是船舶整体生产工作的初期阶段，也是船厂物流量、信息量以及人力等生产需求繁琐复杂的阶段。本文基于物联网的发展，将内业的生产融入物联网的理念，针对船厂物料流向、信息反馈、人力和工装需求的分配问题进行融合分析，促进精细化管理，完善船体内业生产精益生产程度。船体内业生产过程的特点有：1）船体内生产的工序较多；2）加工的作业工种复杂繁多；3）各个工序的设备繁多；4）内业生产的中间产品种类繁多，且要求不一。

2船舶内业生产管理问题分析

船舶建造过程中涉及到物流管理、调度过程、人力配备、工装过程、信息互联等纷繁复杂的多个方面。所以，船舶整体制造主要面临以下几个问题：1）解决数以万计的零部件生产、集配、物流管理问题；2）管理数以百计的配套设备；3）将数十个功能各异的生产子系统通过各类关联，将其有机地整合起来。现实中船舶内业制造过程面临很多问题，具体表现为：1）科学性的生产信息的分析系统比较缺乏；2）船舶内业生产过程中，生产资料数据信息与生产计划偶有脱节管理等现象。而事实上，船舶内业生产过程中，船舶零部件、钢板、型材本身具备具体信息，并且生产工装要求、具体生产人员、生产周期、生产信息、输出信息、下阶段生产要求等详细信息都不应该与这些物资隔离，人、物、信息等内容应该整合同步。

3船舶精益生产的需求

精益造船是以精益思想为指导组织船舶生产活动。精益生产概念的具体需求：1）船舶产品价值链管理为导向；2）要施行单件流水作业；3）需要建立拉动式计划体系；4）推进JTT生产和零缺陷施工过程；5）船舶生产需均衡有节拍生产；6）学习6S现场管理。船体内业生产中，物、人、信息等内容繁多，更需要有序、均衡有节拍的生产过程。以内业生产零件加工为例，零件的信息内容关系网如图1所示，零件、信息和人呈现这样的一种融合关系。信息不是单独与零件与人之外的。信息流是附着在零件和人这些载体上体现的，并且信息本身有响应的制作设计、分析保存和传递反馈的电子载体。物和人承载信息流的现实数据与响应关系，便于人对信息的读取和对零件加工的操作，生产出的零件还会联系下一个工位人员的信息读取，和物流输出具体工位地址等确切指令。只有赋予零件相关信息携带能力、读取能力；同时，人携带相关识别零件和信息流和物流指令的设备和数据就能开展生产工作，并且便于不同工位和工序上生产的关联、信息互动和生产结果反馈。不仅仅提升精细生产程度，同时保证信息有效准时的传递到位。

4物联网嵌入船舶内业生产的探究

物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置，对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物之间的信息交互和连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。如射频识别(RFID)技术。该技术是一种非接触式的自动识别技术。例如在造船行业，目前已知的RFID技术应用有:1）图1零件的信息内容关系网材料与设备管理。如使用无源标签，在船舶企业的钢板、设备、材料等物流、仓储管理中应用；2）人员、移动设备定位。对于船舶内业生产过程，无论是射频识别，还是二维码识别等方式，都是很好的将信息嵌入生产资料本身的一种做法。同时，在人的信息携带方面也有各类识别设施和操作方式。通过物联网技术，赋予每个零件无源标签或者二维码，在零件整合为生产分段的物料托盘时，类似超市扫描购物商品，将每个零件进行实物识别扫描；同时，根据扫描设备后台的响应数据核实零件的数据，如有错误，设备报错，并将反馈信息标识出来，并反映该生产托盘的装配完成率。便于物流将托盘运至下一个工位生产时好整体识别，同时在生产过程中读取相关零件的信息。同时，零件生产者也需要在识别零件并准备输出零件指令前网签并提交合格，有工位负责人审核并网签通过。负责人在通过审核后提交物流指令，通过现场总调度将安排托盘的物流信息别对下个工位传递物流信息和托盘整体信息，并下达零部件、小组立等后续生产装配信息和指令。当零部件装配工位发现零件尺寸或者工艺有问题，既能及时与零件生产工位进行沟通，同时反馈信息给予设计部门，获得确切数据，并对零部件做出相应的完善措施，并在设备系统中备注完整修缮信息。这样，便于类似零件生产尺寸的优化，或者避免生产失误的发生，从而保证生产过程“零失误”。

5结语

物联网技术在我国船舶工业的应用还面临很多的技术问题，全面实施物联网技术可能要解决更多的技术难题和资金障碍等困难。因此，物联网在船舶生产上的运用存在很大潜力，同时还需面对很多的困难；需要精心策划、全局考虑，攻关各专业的难题，整合成熟技术，才能将船舶建造整体规划框架下分批实施各物联网技术应用的“孤岛”集成起来。构成一个中央实时控制的集控中心，从而真正意义上提升船舶精益制造水平。

参考文献：

[1]秦一氓,卢华阳,吕常青,等.应用于船用钢板的RFID标签新型贴标方法[J].信息技术与标准化.2011(03)：54-56.

[2]朱航,曹来江,朱国盛.物联网技术在船舶工业的应用综述[J].造船技术.2012(06)：5-8，32.

作者：高倩 秦慧劼 强文清 单位：江苏海事职业技术学院