本文來(lái)自微信公眾號(hào)“新工業(yè)網(wǎng)”，作者/王棟耀。
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，國(guó)際造船業(yè)已逐步成為一個(gè)全球化市場(chǎng)。全球范圍內(nèi)各大造船企業(yè)在船體技術(shù)、性能、質(zhì)量和服務(wù)等方面展開(kāi)了全方位的競(jìng)爭(zhēng)。隨著國(guó)際船舶市場(chǎng)占有率競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，以及先進(jìn)技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，國(guó)際造船行業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和管理體制上發(fā)生了重大變化。
“十四五”期間，促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展，推動(dòng)重點(diǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為新時(shí)期建設(shè)數(shù)字中國(guó)的工作重點(diǎn)。船舶行業(yè)作為大國(guó)重器核心行業(yè)，轉(zhuǎn)型需求急迫且難度適宜，目前已發(fā)展成為布局實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)行業(yè)。
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是指通過(guò)5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)人、數(shù)據(jù)和機(jī)器之間的高效互聯(lián)，賦予工業(yè)場(chǎng)景高可靠、低延時(shí)、抗干擾的特性，推動(dòng)工業(yè)制造向工業(yè)“智”造轉(zhuǎn)變。中國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”大會(huì)發(fā)布的《2022年度中國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”輿情研究報(bào)告》告顯示，我國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)不斷完善、應(yīng)用賦能千行百業(yè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，融合創(chuàng)新發(fā)展水平持續(xù)提升。全國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項(xiàng)目超過(guò)4000個(gè)，已在采礦、裝備、電力等十個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域形成了眾多典型應(yīng)用場(chǎng)景。
船舶產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的集大成者，匯聚龐大的工業(yè)品市場(chǎng)和生態(tài)鏈，具有建造周期長(zhǎng)、工藝流程復(fù)雜、中間產(chǎn)品種類非標(biāo)件數(shù)量多等特點(diǎn)，船舶工業(yè)對(duì)其上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)門類。我國(guó)船舶行業(yè)亟須開(kāi)拓新思路，通過(guò)全新數(shù)字化技術(shù)體系賦能船舶工業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的信息基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)信息技術(shù)把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地連接融合起來(lái)。另一方面，5G作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，其無(wú)線、高速、大容量、低時(shí)延、高可靠的特點(diǎn)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息傳輸?shù)囊蟾叨绕鹾稀?/p>
本文首先對(duì)我國(guó)船舶建造的現(xiàn)狀與問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能船舶建造數(shù)字化轉(zhuǎn)型的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行探討，分析落地應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，給出進(jìn)一步深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶建造領(lǐng)域融合應(yīng)用的相關(guān)建議。
1我國(guó)船舶建造的現(xiàn)狀與問(wèn)題
船舶建造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中具有舉足輕重的地位。我國(guó)是世界上造船總量和規(guī)模最大的國(guó)家，但與日本、韓國(guó)等造船強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)船舶建造的生產(chǎn)效率相對(duì)較低，普遍采用粗放式調(diào)度型的生產(chǎn)管理模式。
船舶制造是典型的單件生產(chǎn)，批量較小且依賴大量手工作業(yè)。生產(chǎn)管理部門以最終產(chǎn)品的船舶為核心，通過(guò)部門分工和工藝流程來(lái)組織生產(chǎn)。船舶制造部門主要包括船體、舾裝和涂裝，每個(gè)部門由經(jīng)驗(yàn)豐富、熟悉生產(chǎn)流程的人員組成項(xiàng)目組，班組按照專業(yè)來(lái)劃分工作。由于部門之間的工件和工位交叉并行，在時(shí)間和空間維度上均存在交叉作業(yè)，管理難度很大，常常出現(xiàn)脫節(jié)、等工、摩擦和推諉等問(wèn)題。不同工種之間的勞動(dòng)力分配不均衡，常導(dǎo)致前道工序忙碌，后道工序等待等問(wèn)題。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)脫節(jié)，導(dǎo)致圖紙無(wú)法及時(shí)施工，經(jīng)常需要進(jìn)行多次修改，效率低下。中間產(chǎn)品多次轉(zhuǎn)運(yùn)，人力和物力浪費(fèi)嚴(yán)重，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的控制難度很大。船舶制造的生產(chǎn)過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，往往各部門更多地考慮自身的利益，難免發(fā)生矛盾延誤生產(chǎn)。
經(jīng)過(guò)多年的信息化建設(shè)，我國(guó)船舶工業(yè)在虛擬樣機(jī)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和內(nèi)部并行協(xié)同等方面取得了顯著進(jìn)展。然而，船舶設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)和供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的數(shù)字化程度不足，常面臨以下問(wèn)題:
1)設(shè)計(jì)院所和制造企業(yè)在數(shù)字化協(xié)同研制機(jī)制和手段方面仍有不足，三維模型在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用等全流程上尚未實(shí)現(xiàn)有效銜接，這制約了產(chǎn)品研制的效率和質(zhì)量。
2)在船體建造過(guò)程中，制造企業(yè)的自動(dòng)化程度較低，缺乏設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量精度數(shù)據(jù)采集。
3)運(yùn)營(yíng)管理方面未實(shí)現(xiàn)“人、財(cái)、物、事”一體化機(jī)制，常常導(dǎo)致數(shù)據(jù)滯后或失真、統(tǒng)計(jì)口徑不一致等問(wèn)題，尤其在人員變動(dòng)時(shí)問(wèn)題尤為突出。
4)產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位的信息化水平存在差異，各環(huán)節(jié)常出現(xiàn)產(chǎn)品信息不對(duì)等、物料供應(yīng)不及時(shí)、客戶需求與響應(yīng)不同步、后期維護(hù)與服務(wù)不到位等問(wèn)題。
綜上所述，雖然我國(guó)船舶工業(yè)在信息化建設(shè)方面取得了一定進(jìn)展，但仍然存在一些制約因素和問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)船舶工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)字化能力，以驅(qū)動(dòng)船舶建造向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能制造模式轉(zhuǎn)變。其中“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是船舶工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要引擎。
2“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念與內(nèi)涵
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是指將第五代移動(dòng)通信技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，形成全新的融合模式和應(yīng)用場(chǎng)景，強(qiáng)調(diào)利用5G的高速傳輸能力，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理。同時(shí)，低時(shí)延的特性使得實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作和自動(dòng)化控制成為可能，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和精確度。高可靠性和大連接性使得工業(yè)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠穩(wěn)定連接和協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)流程和資源調(diào)配。
圖1 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念全景圖
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的全景涵蓋多個(gè)層面，見(jiàn)圖1。采用5G等技術(shù)構(gòu)建新的信息基礎(chǔ)設(shè)施，連接和集成各類傳感器、設(shè)備和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的全面感知和監(jiān)控，并利用5G技術(shù)提供的高速和低時(shí)延，實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間的實(shí)時(shí)協(xié)同和智能決策，提供智能驅(qū)動(dòng)的敏捷生產(chǎn)制造能力。此外，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”推動(dòng)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的數(shù)據(jù)應(yīng)用，基于互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放屬性，支持生產(chǎn)制造的新模式與創(chuàng)新應(yīng)用。
3“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能船舶建造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
如圖2所示，船舶建造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要集中在4個(gè)方面:1)全三維數(shù)字化設(shè)計(jì);2)智能化船舶建造;3)智能化協(xié)同管理;4)智能化運(yùn)維保障。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”可在這4個(gè)領(lǐng)域全面賦能船舶建造，不斷提升船舶建造的水平。
圖2 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能船舶建造
3.1數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，開(kāi)展基于5G技術(shù)的模型基礎(chǔ)定義(Model Based Definition,MBD)技術(shù)工藝三維模型化，通過(guò)構(gòu)建全三維數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字樣船的三維送審和建造，支撐無(wú)紙化造船的落地實(shí)施。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)師、工程師和生產(chǎn)人員可在數(shù)字環(huán)境中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)。各方人員可共同參與船舶設(shè)計(jì)、模擬和驗(yàn)證，便于更好地理解和優(yōu)化船舶設(shè)計(jì)。
3.2船舶建造新模式
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的賦能借助高速網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，將焊接設(shè)備與云端連接，實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄，并通過(guò)人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊縫的自動(dòng)檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)估，形成焊接免檢的新模式。
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的賦能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)，各種設(shè)備和物料可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的位置跟蹤和信息交互，實(shí)現(xiàn)物流過(guò)程的自動(dòng)化和無(wú)人化，形成無(wú)人物流的新模式。
借助5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和工程師可通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，在數(shù)字化模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行虛擬調(diào)試和裝配，形成高效的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)調(diào)試與輔助裝配的新模式。
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的賦能通過(guò)引入傳感器網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，可以對(duì)船塢的狀態(tài)和運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，構(gòu)建數(shù)字化船塢模式，并利用虛擬仿真等技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶的模擬測(cè)試和評(píng)估。
3.3產(chǎn)供融通體系
通過(guò)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，船舶建造過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享和傳輸。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、供應(yīng)商、生產(chǎn)人員等各方可即時(shí)獲取和共享設(shè)計(jì)需求、物料信息、生產(chǎn)進(jìn)度等數(shù)據(jù)，促進(jìn)了各個(gè)環(huán)節(jié)之間的緊密協(xié)作和信息流暢，有助于優(yōu)化供應(yīng)鏈管理和減少信息滯后。這有助于實(shí)現(xiàn)物料的精準(zhǔn)采購(gòu)、減少庫(kù)存積壓和提高物料利用率，從而形成更加高效的產(chǎn)供融通的供應(yīng)鏈體系，減少成本和縮短交付周期。
3.4跨界融合新平臺(tái)
5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合可以為數(shù)字化船舶建造提供廣闊合作機(jī)會(huì)。研究機(jī)構(gòu)可與船企合作研究開(kāi)發(fā)與船舶建造數(shù)字化轉(zhuǎn)型相關(guān)的技術(shù)和解決方案，推動(dòng)創(chuàng)新。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)提供商可與船企合作開(kāi)發(fā)適用于船舶建造的定制化解決方案;船舶設(shè)計(jì)師和軟件開(kāi)發(fā)公司可合作開(kāi)發(fā)基于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)和模擬平臺(tái)，提供虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，幫助船舶設(shè)計(jì)師在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)和性能模擬。
發(fā)的5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法直接構(gòu)建二層交換網(wǎng)絡(luò)，難以直接替代有線傳輸網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)引入5GLAN技術(shù)，在現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上研究5GLAN的解決方案，構(gòu)建基于5G的無(wú)線二層交換網(wǎng)，有效支持船舶建造的數(shù)字化全連接場(chǎng)景。
4“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)鍵技術(shù)
智能制造是船舶建造的趨勢(shì)，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”4.5復(fù)雜電磁干擾環(huán)境的可靠傳輸技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。近年來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，如物聯(lián)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)已取得明顯進(jìn)展。同時(shí)我國(guó)通過(guò)推進(jìn)5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)和“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程，5G在設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、應(yīng)用等方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先。然而5G賦能船舶工業(yè)領(lǐng)域還存在一些關(guān)鍵技術(shù)需要完善和突破。
4.1針對(duì)船舶建造環(huán)境的5G邊緣接入網(wǎng)關(guān)
船舶建造車間環(huán)境嚴(yán)苛，存在高溫、高濕、高鹽等特點(diǎn)。同時(shí)船舶建造場(chǎng)景中擬接入設(shè)備眾多，接口具有多樣和自定義等特點(diǎn)。針對(duì)船舶建造環(huán)境的5G邊緣接入網(wǎng)關(guān)需適用于船舶建造環(huán)境，具備多種工業(yè)數(shù)據(jù)接口的接入能力，提供安全防護(hù)墻等能力，支持不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的多種數(shù)據(jù)采集和分析處理。
4.2復(fù)雜結(jié)構(gòu)環(huán)境下的5G移動(dòng)切換增強(qiáng)
船舶建造車間龍門吊等移動(dòng)設(shè)備龐大，當(dāng)其進(jìn)行鋼板移動(dòng)搬運(yùn)時(shí)，會(huì)造成區(qū)域內(nèi)5G信號(hào)的遮擋和變化，易造成通信鏈路中斷，需進(jìn)行因信號(hào)遮擋而產(chǎn)生的切換過(guò)程。以現(xiàn)有移動(dòng)切換技術(shù)為基礎(chǔ)，減少切換中斷時(shí)間和提高可靠性為目標(biāo)，研究船舶建造特定場(chǎng)景下的移動(dòng)切換技術(shù)，完善5G網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)切換機(jī)制，確保船舶建造場(chǎng)景下5G無(wú)線傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
4.3船舶建造車間的智能反射面技術(shù)
船舶建造車間鋼結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，極易對(duì)區(qū)域內(nèi)5G終端產(chǎn)生信號(hào)遮擋，從而造成車間覆蓋盲區(qū)。通過(guò)引入智能反射面(Intelligent Reflection Surface,IRS)技術(shù)，研制相應(yīng)配套產(chǎn)品和設(shè)備，在不需要改變現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議的前提下，通過(guò)IRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)船舶建造車間復(fù)雜環(huán)境下的5G全覆蓋。
4.4針對(duì)船舶建造設(shè)備互聯(lián)的5GLAN技術(shù)
船舶建造是一個(gè)傳統(tǒng)制造行業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備大都以有線傳輸?shù)亩咏粨Q為主?，F(xiàn)有以IP類型會(huì)話轉(zhuǎn)發(fā)的5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法直接構(gòu)建二層交換網(wǎng)絡(luò)，難以直接替代有線傳輸網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)引入5GLAN技術(shù)，在現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上研究5GLAN的解決方案，構(gòu)建基于5G的無(wú)線二層交換網(wǎng)，有效支持船舶建造的數(shù)字化全連接場(chǎng)景。
4.5復(fù)雜電磁干擾環(huán)境的可靠傳輸技術(shù)
船舶建造車間電磁環(huán)境復(fù)雜且惡劣，存在大量的金屬物件的反射以及各種形狀障礙物的遮擋等問(wèn)題。結(jié)合5G的開(kāi)放架構(gòu)，研究采用多路徑傳輸?shù)瓤垢蓴_手段，滿足船舶建造過(guò)程中針對(duì)關(guān)鍵核心數(shù)據(jù)在復(fù)雜電磁環(huán)境的可靠傳輸需求。
4.6船舶建造5G應(yīng)用信息安全管控技術(shù)
以現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合船舶建造領(lǐng)域應(yīng)用的特定需求，采用主動(dòng)防御的安全思想，構(gòu)建船舶行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的可靠通信和安全模型，為船舶建造領(lǐng)域的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打造安全架構(gòu)體系，針對(duì)船舶建造領(lǐng)域形成“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在接入認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、安全管控等方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
4.7船舶建造便攜式5G專網(wǎng)系統(tǒng)與裝備
船舶建造的分段車間場(chǎng)景動(dòng)態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)情況隨不同建造產(chǎn)品變化，固定網(wǎng)絡(luò)部署無(wú)法滿足其變化的場(chǎng)景需求。船艙內(nèi)部施工時(shí)，由于處于鋼結(jié)構(gòu)包圍的環(huán)境，外部無(wú)線信號(hào)無(wú)法穿透，而船艙內(nèi)部也不易部署網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)船舶行業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)便攜式5G專網(wǎng)系統(tǒng)與裝備進(jìn)行攻關(guān)，支持在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的即時(shí)性部署。
5參考建議
目前，中國(guó)船舶集團(tuán)已制定了2045年前“三步走”高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，聚焦防務(wù)產(chǎn)業(yè)、船海產(chǎn)業(yè)、科技應(yīng)用產(chǎn)業(yè)、船海服務(wù)業(yè)等四大產(chǎn)業(yè)方向，提出建設(shè)世界一流船舶集團(tuán)發(fā)展目標(biāo)。針對(duì)這一發(fā)展目標(biāo)，必須從頂層規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用生態(tài)等方面繼續(xù)深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶工業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用，以“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為發(fā)動(dòng)機(jī)，加快推進(jìn)船舶工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建船舶工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的行業(yè)生態(tài)。
5.1政策支持
綜合考慮船舶領(lǐng)域環(huán)境復(fù)雜、保密要求等因素，探索船企的5G網(wǎng)絡(luò)模式，建設(shè)具備船企特色的5G專網(wǎng)系統(tǒng)。隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展完善，制定相應(yīng)政策，促進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶領(lǐng)域從點(diǎn)狀示范應(yīng)用逐步向面狀、系統(tǒng)應(yīng)用的階段發(fā)展。
5.2基礎(chǔ)能力
構(gòu)建船舶集團(tuán)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)能力，包括研究針對(duì)船舶行業(yè)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和標(biāo)識(shí)體系，提供船企內(nèi)數(shù)據(jù)的完整性、有效性、一致性、規(guī)范性與開(kāi)放性，建設(shè)面向船舶行業(yè)提供標(biāo)識(shí)注冊(cè)和解析服務(wù)的節(jié)點(diǎn)。形成面向船舶行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的智能安全管控平臺(tái)，提供安全態(tài)勢(shì)感知與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警服務(wù)，保護(hù)企業(yè)數(shù)據(jù)和服務(wù)安全，為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能船舶行業(yè)提供保障。
5.3技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)
針對(duì)標(biāo)船舶總裝建造生產(chǎn)環(huán)境和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系，著力突破5G超級(jí)上行、高精度室內(nèi)定位、確定性網(wǎng)絡(luò)、高精度時(shí)間同步等應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)揮國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)推進(jìn)組、總體組和專家咨詢組的作用，統(tǒng)籌中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)(CCSA)及船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，研究制定船舶行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合標(biāo)準(zhǔn)體系。
5.4應(yīng)用生態(tài)
“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的應(yīng)用將在船舶行業(yè)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，深挖船舶行業(yè)數(shù)據(jù)的價(jià)值，賦能決策，提升船舶工業(yè)的生產(chǎn)力。進(jìn)一步，以5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)，基于船舶企業(yè)的數(shù)字化和開(kāi)放服務(wù)能力，構(gòu)建船舶工業(yè)應(yīng)用生態(tài)體系。
6結(jié)論
目前受全球競(jìng)爭(zhēng)加劇、成本上漲等因素影響，我國(guó)船舶工業(yè)發(fā)展仍面臨巨大困境和壓力。為化解這些困境和壓力，必須進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，利用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的配置效率優(yōu)化。鋼鐵、煤炭等行業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)表明，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”能夠?yàn)橹圃祛I(lǐng)域的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型提供切實(shí)可行的支撐。
針對(duì)船舶建造的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，本文探討了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能船舶建造的應(yīng)用領(lǐng)域和需突破的關(guān)鍵技術(shù)，并提出了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶工業(yè)深化融合的建議。未來(lái)，通過(guò)統(tǒng)籌科研機(jī)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、終端廠商以及應(yīng)用商等產(chǎn)學(xué)研用力量，協(xié)同推進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在船舶工業(yè)的落地應(yīng)用，賦能我國(guó)船舶工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
原文刊載于《船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師》2024年4月作者：江蘇自動(dòng)化研究所上海分部王棟耀
