【一线调查】武船空间工程实现数字化造船
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■武昌造船厂总工程师严俊
武昌造船厂是我国国防装备和高科技船舶制造重点企业，是湖北及华中地区船舶制造产业链的龙头单位。

“十五”期间，武船进入快速发展期。

已经形成以高技术、高附加值船舶为主体，桥梁钢结构、水利工程设备协调发展的现代化大型综合性船舶重工集团。

“十五”末企业总产值、销售收入双双突破30亿元，利润超过8000万元，主要经济指标创历史新高。

信息化为企业战略服务
企业围绕战略发展目标，提出了信息化总体规划，信息化建设取得了长足的进步。

作为国防科技工业信息化示范企业，武昌造船厂设计、制造、管理一体化综合集成应用水平达到了船舶行业领先水平。

信息化建设为企业快速发展提供了强有力的技术和管理手段。

武船企业信息化空间工程（WS-EISE）是以武船的整体为对象，在计算机网络的数字化信息空间中，利用信息技术构造基础软件平台，通过企业的现实空间向数字化信息空间的本质映射，建立智能化的并行协同工作模型，形成企业的信息层次。

通过对企业信息空间进行系统的分析和设计，对企业的信息化工程按照中间产品为导向进行区域化工程分解，将问题域划分成可解子区域，形成企业数字模型的细胞；在网络化共享数据平台基础上利用数字技术对企业的信息空间进行模块化、层次化的构造，实现企业信息空间结构持续优化和有效运行控制；通过企业的信息空间和现实空间的互动过程，变革企业行为模式，全面提升企业的核心竞争能力。

“十五”五方面建设斩获颇丰
经过“十五”期间的建设，基本形成了数字产品的柔性生产线，具备了并行开展 2.5条船的全三维的生产设计能力。

主要应用包括：产品三维设计技术应用、虚拟制造技术应用、可视化设计管理系统应用。

产品三维设计技术应用。

在综合利用三维设计技术方面，完成了国外软件系统的本地化转化应用工作，开发了船体、舾装、电气等三维生产设计软件包，形成了全船全三维生产设计能力，在大连海事大学教学实习船、VS483平台供应船、多型军用舰船等船舶产品以及三峡人字闸门、军山长江大桥等非船产品的生产设计中得到成功应用。

虚拟制造技术应用。

构建了具有国际水平的武昌造船厂虚拟制造中心，掌握了大型钢结构和大型设备的工程数字化仿真分析技术，具备了拟实技术和临景技术等虚拟制造技术工程应用的能力，实现了面向设计制造的船舶三维数字样船虚拟演示系统。

利用虚拟制造技术进行了VS483罐舱区域综合吊装工艺研究。

可视化设计管理系统应用。

在OPTEGRA、WINDCHILL软件基础上开发实施了项目管理、文件管理、设计过程控制、产品数据管理、设计变更和版本控制管理、生产设计接口等六个
子系统。

为设计部门提供工程可视化的并行设计协同环境。

在海洋试验船、大连海事船等产品上成功应用。

“十五”期间针对典型制造车间和分厂全面展开信息化改造。

主要包括：数字化制造工艺技术研究、船舶管子制造车间信息化实施、船舶配套件分厂信息化实施。

数字化制造工艺技术研究。

根据现代造船模式的要求，进行了大规模的技术改造，引进了一批先进设备，进行取样管数字化技术、激光打标划线标识技术、激光样板加工和激光焊接技术，高效焊接技术等多项工艺课题研究，研制了大型船用专用工装，程序化、标准化的建造规范，实现总段单元、模块化安装和中间产品的快速流转，完成一批先进建造工艺技术的工程转换，突破了总段建造、区域舾装、船体制造精度控制、电缆拉敷工艺、轴系安装工艺、综合吊装等关键工艺技术，初步建立了现代建造模式的工艺体系，为提高建造质量，缩短建造周期，迈出了关键的一步。

船舶管子制造车间信息化实施。

2002年，完成了管加车间数字模型的构造与实施，利用成组技术对生产加工流程进行了重构，实现了三维设计数据和车间的数据网络传递，创造性地提出了“并行的信息流控制串行的物流”的控制策略，建立了车间的计算机信息管理系统和作业控制体系，为企业数字化工程提供了宝贵的经验。

通过信息化改造，管子加工车间管子加工能力提高了80%。

机制分厂信息化实施。

2002年开始，对机制分厂进行了信息系统整体规划，开发实施了16个子系统，含盖了分厂主要业务工作。

2004年，完成了系统上线工作。

通过企业内部信息集成，实现企业管理的透明化、工作的规范化，有效解决了船舶配套件生产中所面临的问题，使生产能力和管理水平不断提高。

该项目通过了中国船舶重工集团公司组织的鉴定，鉴定结论达到了国内同行业领先水平。

武昌造船厂通过对企业管理模式及业务流程的重构和优化，制定了企业信息管理制度体系，管理信息系统覆盖了企业的人、财、物等主要职能管理部门。

在此基础上，2005年，在下属全资子公司——武船重工有限公司全面开展企业信息空间工程，以大型桥梁钢结构为产品对象，实现桥梁钢结构数字产品生产线的矩阵化管理，形成较为完整的业务执行层、控制层和管理层的企业信息模型设计。

目前，已经在杭州湾江东大桥工程上全面上线。

而且“十五”期间，工厂已经建成覆盖全厂的企业内部信息网络，按照总体规划要求，搭建了层次化系统平台，累计投入1.4亿元。

在全面推行信息化管理同时，特别注重信息化人才队伍培养。

工厂具有专职的信息系统开发、维护和技术支持人员50余人，并拥有EISE系统、三维生产设计软件包等5项软件著作权。

经过“十五”期间的建设，工厂具备了并行开展2.5条船的全三维的生产设计能力，实现跨部门零部件数据共享和传递，从系统完整性上达到了国际先进水平。

主要包括：建立三维生产设计体系，使设计废返率降低了50％；通过管子加工车间信息化改造，管子生产能力提高了80%；完成了机械制造分厂信息化全面改造，彻底改变了过去“造机进度赶不上
造船进度”的局面，计划配套性连续二年达到100% ；2005年信息化建设创造的直接经济效益超过1000万元。

向智能化敏捷制造迈进
坚持不懈探索适合造船企业信息化的理论、方法和途径，是保持行业领先的重要基础；应用“主板－插件”式信息模型构造方法和思路，解决信息空间工程的工程分解、重组、优化的问题，是企业信息化建设持续发展的技术保障；全面系统的信息化总体规划，实施平台化战略，有效解决企业内部信息孤岛，是企业全面推进信息化建设的重要环节；提高全员认识水平和参与程度，逐步建立适应现代企业发展要求的科学、有序、细致、规范的信息管理体系，是企业信息化成败的关键。

根据工厂发展战略，在消化和吸收敏捷制造、精益制造、ERP、BPR、DEM等先进技术的基础上，实施企业信息空间工程（EISE），以企业的整体优化为目标，具体包括：利用信息技术逐步建立数字化的研制体系，实现产品研制全过程信息的无缝集成；突破敏捷制造、精密制造的数字化加工成型工艺和高速加工工艺等关键技术，利用“并行的信息流控制串行的物流，离散的信息站点控制连续的物流，并行、实时、动态控制”的策略，进行建造系统重构，建立生产流程的可视化并行控制体系，实现智能化敏捷制造；建立与数字化相适应的企业管理模式和生产组织方式，实现决策管理信息和产品物流信息的同步协调，提高企业“法人”决策思维能力、企业的应变能力和可持速发展能力。