船舶非標(biāo)件生產(chǎn)管理系統(tǒng) 船舶協(xié)同制造數(shù)字化及智能化應(yīng)用示范
船舶行業(yè)是制造業(yè)的典型標(biāo)桿，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分，它不僅為海洋資源的開(kāi)發(fā)提供了裝備，也為世界貿(mào)易提供了必需的平臺(tái)。船舶行業(yè)是一個(gè)龐大的社會(huì)系統(tǒng)工程，其牽涉面廣、關(guān)聯(lián)度大、國(guó)際互通性要求高、帶動(dòng)性強(qiáng)，無(wú)論從產(chǎn)業(yè)的科技含量、產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜程度、零部件數(shù)量、安全性要求、質(zhì)量缺陷容忍、產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化、國(guó)際認(rèn)可等方面都是制造業(yè)最具綜合性的代表。
中船互聯(lián)做為海洋科技工業(yè)領(lǐng)域最具影響力的信息科技公司，致力于打造自主、安全、可控的高端專(zhuān)用裝備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（“船海智云”），構(gòu)建互聯(lián)生態(tài)，共生共贏。公司著力瞄準(zhǔn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、船用信息化三大業(yè)務(wù)發(fā)展方向。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同，要素資源集聚共享、優(yōu)化配置，全面建立優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏的開(kāi)放型產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系；智能制造業(yè)務(wù)主要是發(fā)展智能制造頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、解決方案業(yè)務(wù)，助力船企實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
一. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
船舶建造過(guò)程中非標(biāo)件貫穿船舶建造全過(guò)程，其涉及的品種多、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、物量大，不同船廠根據(jù)自身的特點(diǎn)和規(guī)格訂造的需求大，導(dǎo)致船舶物流管理難度增大。當(dāng)前傳統(tǒng)的非標(biāo)件入庫(kù)管理、識(shí)別以及清點(diǎn)，基本是通過(guò)人工的方式進(jìn)行，不僅成本高、效率低，甚至造成船舶企業(yè)信息流通不暢、物流、生產(chǎn)相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生。
通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，完成非標(biāo)件管理業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，滿(mǎn)足智能化倉(cāng)儲(chǔ)和物流管理模式需求，面向船舶建造從非標(biāo)件從外委制作、訂單結(jié)算、倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)、出庫(kù)、配送到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的典型業(yè)務(wù)流程，依據(jù)船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求、工程計(jì)劃要求及成本控制要求等，按照廠區(qū)布局、制造過(guò)程和工藝流程實(shí)現(xiàn)非標(biāo)件在船廠內(nèi)部、倉(cāng)庫(kù)與作業(yè)區(qū)域及各不同作業(yè)階段之間的流動(dòng)，掌握每一個(gè)物流環(huán)節(jié)，結(jié)合通暢的數(shù)據(jù)流、無(wú)縫銜接、完整的全局考量，最終實(shí)現(xiàn)船舶建造物流的全面智能化升級(jí)；通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，提升船舶非標(biāo)件件智能物流水平，提高建造過(guò)程中配送與建造效率，開(kāi)展非標(biāo)件管理系統(tǒng)應(yīng)用研發(fā)，通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)資源信息的采集，數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警、預(yù)判等，監(jiān)控倉(cāng)儲(chǔ)物資資源的分布存儲(chǔ)情況、倉(cāng)儲(chǔ)資源利用情況，輔助進(jìn)行物資采購(gòu)計(jì)劃、倉(cāng)儲(chǔ)資源調(diào)配決策；實(shí)現(xiàn)船舶非標(biāo)件制作和采購(gòu)?fù)瓿珊蟮聂秆b集配管理，對(duì)船舶非標(biāo)件物流各個(gè)環(huán)節(jié)合理有效地計(jì)劃、組織、控制和調(diào)整。
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1. 總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
通過(guò)船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)平臺(tái)統(tǒng)一分配供需雙方所要物資標(biāo)識(shí)，開(kāi)展船舶非標(biāo)件生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)，以“采銷(xiāo)協(xié)同”服務(wù)方式為制造商、分包商、供應(yīng)商等提供的價(jià)值鏈協(xié)同云服務(wù)，基于可視化的交互協(xié)作，用于船舶生產(chǎn)過(guò)程中所需的物資采銷(xiāo)流程，通過(guò)“船海智云”供應(yīng)鏈協(xié)同服務(wù)，實(shí)現(xiàn)合格供應(yīng)商的選擇、配送全過(guò)程監(jiān)控并結(jié)合企業(yè)應(yīng)用服務(wù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，最終打通供應(yīng)鏈企業(yè)與上下游在計(jì)劃、采購(gòu)、訂單履行、庫(kù)存等核心信息流，有效控制庫(kù)存，滿(mǎn)足柔性生產(chǎn)的要求，進(jìn)而提升整體產(chǎn)業(yè)鏈的柔性化水平，推動(dòng)供給側(cè)改革與智能制造的進(jìn)程。項(xiàng)目總體架構(gòu)圖如下所示：
圖 1 船舶非標(biāo)件管理系統(tǒng)架構(gòu)圖
2. 具體應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式（船舶非標(biāo)件管理系統(tǒng)）
通過(guò)建設(shè)船舶非標(biāo)件管理系統(tǒng)，在船舶企業(yè)內(nèi)部，以非標(biāo)件生產(chǎn)計(jì)劃為主線，整合設(shè)計(jì)、制造各環(huán)節(jié)、各部門(mén)，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造等的協(xié)同。在供應(yīng)鏈條上，通過(guò)執(zhí)行計(jì)劃監(jiān)控、經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目監(jiān)控、經(jīng)營(yíng)指標(biāo)數(shù)據(jù)監(jiān)控等，提前做出風(fēng)險(xiǎn)防控，建立具備貨品調(diào)配、網(wǎng)絡(luò)組織、快速保障、響應(yīng)及時(shí)等特點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)服務(wù)鏈。
本系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)合標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建，主要包含標(biāo)識(shí)管理、分交單管理、成品賦碼、決策看板、生產(chǎn)計(jì)劃管理、經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目管理、統(tǒng)計(jì)分析、審批管理及系統(tǒng)管理等內(nèi)容，具體功能如下圖所示：
圖 2 船舶非標(biāo)件管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
（1）標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)
二級(jí)節(jié)點(diǎn)通過(guò)部署智能分布式標(biāo)識(shí)系統(tǒng)（Intelligent Distributed Identifier System）為船舶行業(yè)提供注冊(cè)、解析、應(yīng)用及監(jiān)測(cè)功能，讓企業(yè)用戶(hù)通過(guò)接入二級(jí)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)注冊(cè)、標(biāo)識(shí)解析到標(biāo)識(shí)管理的一站式服務(wù)體驗(yàn)。二級(jí)節(jié)點(diǎn)架構(gòu)圖如上圖，標(biāo)識(shí)注冊(cè)功能由注冊(cè)子系統(tǒng)和分配子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包含對(duì)標(biāo)識(shí)的注冊(cè)、刪除、修改等管理操作，以及查詢(xún)操作，基于區(qū)塊鏈技術(shù)建立注冊(cè)認(rèn)證模式，形成去中心化的信任機(jī)制；業(yè)務(wù)綜合管理子系統(tǒng)支撐二級(jí)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)開(kāi)展財(cái)務(wù)管理、統(tǒng)計(jì)分析以及提供統(tǒng)一的服務(wù)入口功能；標(biāo)識(shí)解析監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)兼具訪問(wèn)控制與隱私保護(hù)機(jī)制，通過(guò)安全技術(shù)與監(jiān)測(cè)分析手段保障標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，其系統(tǒng)截圖如下所示：
圖 3 標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)界面截圖
（2）非標(biāo)件賦碼管理
? 分交單管理
分交單管理模塊包含非標(biāo)件的流入、分流、流出環(huán)節(jié)。流入環(huán)節(jié)編制采購(gòu)任務(wù)包、自制件任務(wù)包，實(shí)現(xiàn)流入環(huán)節(jié)的托盤(pán)化管理，將數(shù)量大、規(guī)格多的物資管理模式變?yōu)閿?shù)量少的托盤(pán)管理模式。梳理采購(gòu)任務(wù)包和安裝任務(wù)包之間的邏輯關(guān)系，讓信息化軟件生成準(zhǔn)確的采購(gòu)任務(wù)包納期。
系統(tǒng)截圖如下所示：
圖 4 分交單管理界面截圖
? 非標(biāo)件成品賦碼模塊
非標(biāo)件成品賦碼模塊結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析二級(jí)節(jié)點(diǎn)，獲取在制非標(biāo)件編碼、屬性、圖紙等信息，并且通過(guò)與打印機(jī)、掃描設(shè)備等賦碼和標(biāo)識(shí)識(shí)別設(shè)備集成，實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)的快速打印，同時(shí)通過(guò)打印信息與生產(chǎn)制造信息的集成，實(shí)現(xiàn)配套企業(yè)生產(chǎn)制造狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線反饋。其系統(tǒng)界面如下圖所示：
圖 5 非標(biāo)件成品賦碼界面截圖
（3）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)監(jiān)控
? 決策看板模塊
該模塊主要包括企業(yè)及其配套企業(yè)看板，企業(yè)看板中，展示配套企業(yè)的合同比例、總金額比例、訂單情況，生產(chǎn)狀態(tài)情況，拖期風(fēng)險(xiǎn)清單，拖期產(chǎn)品詳情（承接方、采購(gòu)方、設(shè)備類(lèi)型、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)、狀態(tài)），拖期比例，平均拖期天數(shù)。在非標(biāo)件配套企業(yè)看板中，展示合同數(shù)量，合同總金額，月度、在跟蹤、手持訂單情況，外委非標(biāo)件的生產(chǎn)狀態(tài)詳情，拖期風(fēng)險(xiǎn)清單，拖期詳情等核心信息。
企業(yè)看板示意如下圖所示：
圖 6 船廠經(jīng)營(yíng)看板
配套企業(yè)看板如下圖所示：
圖 7 配套企業(yè)經(jīng)營(yíng)看板
? 生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊
生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊由計(jì)劃查詢(xún)反饋、拖期風(fēng)險(xiǎn)管理、產(chǎn)品類(lèi)型維護(hù)、節(jié)點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)維護(hù)四部分組成。
計(jì)劃查詢(xún)反饋功能，主要用于配套企業(yè)在系統(tǒng)上反饋對(duì)應(yīng)計(jì)劃的實(shí)際進(jìn)展情況和監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的實(shí)際完成情況，集團(tuán)用戶(hù)可在系統(tǒng)上進(jìn)行查詢(xún)配套企業(yè)上報(bào)的所有信息。計(jì)劃查詢(xún)功能示意如下圖所示：
圖 8 計(jì)劃管理界面
? 經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目管理模塊
該模塊主要包括經(jīng)營(yíng)報(bào)表管理、經(jīng)營(yíng)指標(biāo)管理功能。
經(jīng)營(yíng)報(bào)表管理用于查詢(xún)每個(gè)配套企業(yè)的月度承接項(xiàng)目、在跟蹤項(xiàng)目、手持訂單、歷史訂單等情況。
其中月度承接項(xiàng)目管理定義為月度新增的生產(chǎn)計(jì)劃；在跟蹤項(xiàng)目管理定義為尚未形成合同簽訂的項(xiàng)目；手持訂單管理定義為已簽訂合同尚未完成交付的項(xiàng)目；歷史訂單管理定義為已完成交付的項(xiàng)目。
經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目管理功能示意如下圖所示：
圖 9 經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目管理界面
? 統(tǒng)計(jì)分析模塊
該模塊主要用于由拖期項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)、經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)、月度運(yùn)行數(shù)據(jù)三部分組成。
脫期項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)主要基于產(chǎn)品類(lèi)型、配套企業(yè)、采購(gòu)方以及關(guān)鍵詞等，對(duì)脫期項(xiàng)目進(jìn)行篩選統(tǒng)計(jì)，呈現(xiàn)脫期臺(tái)數(shù)、脫期天數(shù)、脫期比例、脫期占比等統(tǒng)計(jì)表格，并形成趨勢(shì)圖。拖期項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)功能示意如下圖所示：
圖 10 脫期項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)界面
4. 安全及可靠性
項(xiàng)目將基于對(duì)船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)及業(yè)務(wù)流程的分析，開(kāi)展系統(tǒng)性的威脅分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，形成能夠覆蓋船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用系統(tǒng)在真實(shí)性、完整性、機(jī)密性等方面的安全需求，并基于此開(kāi)展船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系設(shè)計(jì)，突破二維碼在船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)中應(yīng)用的安全要求、國(guó)產(chǎn)商用密碼算法在解析系統(tǒng)安全中的應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)物理與環(huán)境安全、網(wǎng)絡(luò)與通信安全、設(shè)備與系統(tǒng)安全、應(yīng)用與數(shù)據(jù)安全等方面開(kāi)展具體的安全機(jī)制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；在安全機(jī)制的部署與驗(yàn)證環(huán)節(jié)，進(jìn)行安全策略的部署與配置、安全機(jī)制與標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成與網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試、基于測(cè)試結(jié)果進(jìn)行船舶及海工行業(yè)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全需求驗(yàn)證及網(wǎng)絡(luò)安全狀況評(píng)估，保障船舶行業(yè)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。其安全解決方案架構(gòu)如下圖所示：
圖 11 安全解決方案架構(gòu)圖
三、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果
1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)
（1）促進(jìn)標(biāo)識(shí)解析行業(yè)推廣，打造船舶行業(yè)示范工程
基于船舶行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，通過(guò)構(gòu)建標(biāo)識(shí)解析體系及方案,通過(guò)船舶制造龍頭企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力在行業(yè)內(nèi)開(kāi)展推廣，依托其在技術(shù)、管理、應(yīng)用等方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，以及數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型的先鋒力量，形成面向船舶產(chǎn)品的行業(yè)級(jí)編碼標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的微服務(wù)組件及工業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)建設(shè)。通過(guò)本項(xiàng)目建設(shè)，以船舶工業(yè)為視角，形成行業(yè)通用方案，聯(lián)合大企業(yè)以測(cè)帶研，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試去不斷突破新的技術(shù)邊界，在短時(shí)間內(nèi)快速提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化能力，突破行業(yè)編碼映射及時(shí)空異構(gòu)解析算法等新技術(shù)，面向全行業(yè)打造示范樣板工程。
（2）加速標(biāo)識(shí)解析集成應(yīng)用，培育優(yōu)質(zhì)應(yīng)用生態(tài)
標(biāo)識(shí)解析的最終目的是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物物聯(lián)基礎(chǔ)上的一物一碼，并且要求線上管理維護(hù)統(tǒng)一。因此，通過(guò)標(biāo)識(shí)解析集成應(yīng)用，伴隨船舶工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上各種標(biāo)準(zhǔn)化的微服務(wù)組件或工業(yè)應(yīng)用，有助于快速形成完整涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)傳感與控制、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、安全保障及系統(tǒng)集成服務(wù)等六大重點(diǎn)領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，打造行業(yè)級(jí)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用的樣板企業(yè)。
（3）促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用互聯(lián)互通，催生新型制造模式
項(xiàng)目通過(guò)標(biāo)識(shí)解析體系及平臺(tái)構(gòu)建船舶行業(yè)的相關(guān)編碼標(biāo)準(zhǔn)，加速形成了船舶工業(yè)企業(yè)間的設(shè)備及制造管理系統(tǒng)信息集成機(jī)制。平臺(tái)提供工業(yè)協(xié)議的協(xié)同解析，通過(guò)連接云平臺(tái)智能下載相應(yīng)的工業(yè)協(xié)議解析算法，同時(shí)統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口、格式標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)采集方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與系統(tǒng)之間互聯(lián)互通操作及多類(lèi)設(shè)備數(shù)據(jù)的協(xié)同解析，滿(mǎn)足行業(yè)內(nèi)企業(yè)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用場(chǎng)景，為公有云、私有云及混合云設(shè)備物聯(lián)等相關(guān)集成化應(yīng)用提供保障。
2. 實(shí)施效果
本項(xiàng)目面向船舶產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)及船舶產(chǎn)品本身，從統(tǒng)一編碼要求出發(fā)，以編碼技術(shù)的基本原則為指導(dǎo)，對(duì)現(xiàn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及編碼體系開(kāi)展了規(guī)模化的整合，統(tǒng)籌考慮各專(zhuān)業(yè)及各環(huán)節(jié)的編碼需求，保證了各專(zhuān)業(yè)的編碼結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，有效提升編碼的易讀性和擴(kuò)展性，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)船舶非標(biāo)件全壽命周期集成應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，基于統(tǒng)一語(yǔ)義規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了上下游企業(yè)的語(yǔ)義統(tǒng)一，從而打造了上游配套企業(yè)經(jīng)營(yíng)監(jiān)控、非標(biāo)產(chǎn)品編碼管理等核心模塊，全面提升了船廠非標(biāo)件管理能力，解決了非標(biāo)件管理難的問(wèn)題。
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