船舶行業(yè)是制造業(yè)的典型標(biāo)桿,是國民經(jīng)濟中的重要組成部分,它不僅為海洋資源的開發(fā)提供了裝備,也為世界貿(mào)易提供了必需的平臺。船舶行業(yè)是一個龐大的社會系統(tǒng)工程,其牽涉面廣、關(guān)聯(lián)度大、國際互通性要求高、帶動性強,無論從產(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、國際認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、可控的高端專用裝備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(“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,實現(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)勢互補、合作共贏的開放型產(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、系統(tǒng)集成、解決方案業(yè)務(wù),助力船企實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型,提升企業(yè)核心競爭力。
一. 項目簡介
船舶建造過程中非標(biāo)件貫穿船舶建造全過程,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)件入庫管理、識別以及清點,基本是通過人工的方式進行,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。
通過項目實施,完成非標(biāo)件管理業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化,滿足智能化倉儲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、倉庫入庫、出庫、配送到生產(chǎn)現(xiàn)場的典型業(yè)務(wù)流程,依據(jù)船舶產(chǎn)品的設(shè)計要求、工程計劃要求及成本控制要求等,按照廠區(qū)布局、制造過程和工藝流程實現(xiàn)非標(biāo)件在船廠內(nèi)部、倉庫與作業(yè)區(qū)域及各不同作業(yè)階段之間的流動,掌握每一個物流環(huán)節(jié),結(jié)合通暢的數(shù)據(jù)流、無縫銜接、完整的全局考量,最終實現(xiàn)船舶建造物流的全面智能化升級;通過實際應(yīng)用,提升船舶非標(biāo)件件智能物流水平,提高建造過程中配送與建造效率,開展非標(biāo)件管理系統(tǒng)應(yīng)用研發(fā),通過信息化手段實現(xiàn)倉儲資源信息的采集,數(shù)據(jù)的分析、預(yù)警、預(yù)判等,監(jiān)控倉儲物資資源的分布存儲情況、倉儲資源利用情況,輔助進行物資采購計劃、倉儲資源調(diào)配決策;實現(xiàn)船舶非標(biāo)件制作和采購?fù)瓿珊蟮聂秆b集配管理,對船舶非標(biāo)件物流各個環(huán)節(jié)合理有效地計劃、組織、控制和調(diào)整。
二、項目實施概況
1. 總體架構(gòu)和主要內(nèi)容
通過船舶行業(yè)標(biāo)識解析二級節(jié)點平臺統(tǒng)一分配供需雙方所要物資標(biāo)識,開展船舶非標(biāo)件生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè),以“采銷協(xié)同”服務(wù)方式為制造商、分包商、供應(yīng)商等提供的價值鏈協(xié)同云服務(wù),基于可視化的交互協(xié)作,用于船舶生產(chǎn)過程中所需的物資采銷流程,通過“船海智云”供應(yīng)鏈協(xié)同服務(wù),實現(xiàn)合格供應(yīng)商的選擇、配送全過程監(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)與上下游在計劃、采購、訂單履行、庫存等核心信息流,有效控制庫存,滿足柔性生產(chǎn)的要求,進而提升整體產(chǎn)業(yè)鏈的柔性化水平,推動供給側(cè)改革與智能制造的進程。項目總體架構(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)用場景和應(yīng)用模式(船舶非標(biāo)件管理系統(tǒng))
通過建設(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)計劃為主線,整合設(shè)計、制造各環(huán)節(jié)、各部門,實現(xiàn)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造等的協(xié)同。在供應(yīng)鏈條上,通過執(zhí)行計劃監(jiān)控、經(jīng)營項目監(jiān)控、經(jīng)營指標(biāo)數(shù)據(jù)監(jiān)控等,提前做出風(fēng)險防控,建立具備貨品調(diào)配、網(wǎng)絡(luò)組織、快速保障、響應(yīng)及時等特點的運營服務(wù)鏈。
本系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)合標(biāo)識解析二級節(jié)點進行構(gòu)建,主要包含標(biāo)識管理、分交單管理、成品賦碼、決策看板、生產(chǎn)計劃管理、經(jīng)營項目管理、統(tǒng)計分析、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)識解析二級節(jié)點
二級節(jié)點通過部署智能分布式標(biāo)識系統(tǒng)(Intelligent Distributed Identifier System)為船舶行業(yè)提供注冊、解析、應(yīng)用及監(jiān)測功能,讓企業(yè)用戶通過接入二級節(jié)點實現(xiàn)標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析到標(biāo)識管理的一站式服務(wù)體驗。二級節(jié)點架構(gòu)圖如上圖,標(biāo)識注冊功能由注冊子系統(tǒng)和分配子系統(tǒng)實現(xiàn),包含對標(biāo)識的注冊、刪除、修改等管理操作,以及查詢操作,基于區(qū)塊鏈技術(shù)建立注冊認證模式,形成去中心化的信任機制;業(yè)務(wù)綜合管理子系統(tǒng)支撐二級節(jié)點業(yè)務(wù)開展財務(wù)管理、統(tǒng)計分析以及提供統(tǒng)一的服務(wù)入口功能;標(biāo)識解析監(jiān)測子系統(tǒng)兼具訪問控制與隱私保護機制,通過安全技術(shù)與監(jiān)測分析手段保障標(biāo)識解析節(jié)點的安全、穩(wěn)定、高效運行,其系統(tǒng)截圖如下所示:
圖 3 標(biāo)識解析二級節(jié)點界面截圖
(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)編制采購任務(wù)包、自制件任務(wù)包,實現(xiàn)流入環(huán)節(jié)的托盤化管理,將數(shù)量大、規(guī)格多的物資管理模式變?yōu)閿?shù)量少的托盤管理模式。梳理采購任務(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)識解析二級節(jié)點,獲取在制非標(biāo)件編碼、屬性、圖紙等信息,并且通過與打印機、掃描設(shè)備等賦碼和標(biāo)識識別設(shè)備集成,實現(xiàn)標(biāo)識的快速打印,同時通過打印信息與生產(chǎn)制造信息的集成,實現(xiàn)配套企業(yè)生產(chǎn)制造狀態(tài)的實時在線反饋。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)險清單,拖期產(chǎn)品詳情(承接方、采購方、設(shè)備類型、當(dāng)前節(jié)點、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)營看板
配套企業(yè)看板如下圖所示:
圖 7 配套企業(yè)經(jīng)營看板
? 生產(chǎn)計劃管理模塊
生產(chǎn)計劃管理模塊由計劃查詢反饋、拖期風(fēng)險管理、產(chǎn)品類型維護、節(jié)點經(jīng)驗維護四部分組成。
計劃查詢反饋功能,主要用于配套企業(yè)在系統(tǒng)上反饋對應(yīng)計劃的實際進展情況和監(jiān)控節(jié)點的實際完成情況,集團用戶可在系統(tǒng)上進行查詢配套企業(yè)上報的所有信息。計劃查詢功能示意如下圖所示:
圖 8 計劃管理界面
? 經(jīng)營項目管理模塊
該模塊主要包括經(jīng)營報表管理、經(jīng)營指標(biāo)管理功能。
經(jīng)營報表管理用于查詢每個配套企業(yè)的月度承接項目、在跟蹤項目、手持訂單、歷史訂單等情況。
其中月度承接項目管理定義為月度新增的生產(chǎn)計劃;在跟蹤項目管理定義為尚未形成合同簽訂的項目;手持訂單管理定義為已簽訂合同尚未完成交付的項目;歷史訂單管理定義為已完成交付的項目。
經(jīng)營項目管理功能示意如下圖所示:
圖 9 經(jīng)營項目管理界面
? 統(tǒng)計分析模塊
該模塊主要用于由拖期項目統(tǒng)計、經(jīng)營項目統(tǒng)計、月度運行數(shù)據(jù)三部分組成。
脫期項目統(tǒng)計主要基于產(chǎn)品類型、配套企業(yè)、采購方以及關(guān)鍵詞等,對脫期項目進行篩選統(tǒng)計,呈現(xiàn)脫期臺數(shù)、脫期天數(shù)、脫期比例、脫期占比等統(tǒng)計表格,并形成趨勢圖。拖期項目統(tǒng)計功能示意如下圖所示:
圖 10 脫期項目統(tǒng)計界面
4. 安全及可靠性
項目將基于對船舶行業(yè)標(biāo)識解析應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)及業(yè)務(wù)流程的分析,開展系統(tǒng)性的威脅分析與風(fēng)險評估,形成能夠覆蓋船舶行業(yè)標(biāo)識解析應(yīng)用系統(tǒng)在真實性、完整性、機密性等方面的安全需求,并基于此開展船舶行業(yè)標(biāo)識解析應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系設(shè)計,突破二維碼在船舶行業(yè)標(biāo)識解析系統(tǒng)中應(yīng)用的安全要求、國產(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)安全等方面開展具體的安全機制設(shè)計與實現(xiàn);在安全機制的部署與驗證環(huán)節(jié),進行安全策略的部署與配置、安全機制與標(biāo)識解析應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成與網(wǎng)絡(luò)安全測試、基于測試結(jié)果進行船舶及海工行業(yè)標(biāo)識解析應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全需求驗證及網(wǎng)絡(luò)安全狀況評估,保障船舶行業(yè)標(biāo)識解析應(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、項目創(chuàng)新點和實施效果
1. 項目先進性及創(chuàng)新點
(1)促進標(biāo)識解析行業(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,通過構(gòu)建標(biāo)識解析體系及方案,通過船舶制造龍頭企業(yè)的核心競爭力在行業(yè)內(nèi)開展推廣,依托其在技術(shù)、管理、應(yīng)用等方面的豐富經(jīng)驗,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)級編碼標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的微服務(wù)組件及工業(yè)應(yīng)用的開發(fā)建設(shè)。通過本項目建設(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)以測帶研,通過試驗測試去不斷突破新的技術(shù)邊界,在短時間內(nèi)快速提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化能力,突破行業(yè)編碼映射及時空異構(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)識解析集成應(yīng)用,培育優(yōu)質(zhì)應(yīng)用生態(tài)
標(biāo)識解析的最終目的是實現(xiàn)萬物物聯(lián)基礎(chǔ)上的一物一碼,并且要求線上管理維護統(tǒng)一。因此,通過標(biāo)識解析集成應(yīng)用,伴隨船舶工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上各種標(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、安全保障及系統(tǒng)集成服務(wù)等六大重點領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,打造行業(yè)級標(biāo)識解析應(yīng)用的樣板企業(yè)。
(3)促進產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用互聯(lián)互通,催生新型制造模式
項目通過標(biāo)識解析體系及平臺構(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)信息集成機制。平臺提供工業(yè)協(xié)議的協(xié)同解析,通過連接云平臺智能下載相應(yīng)的工業(yè)協(xié)議解析算法,同時統(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)互通操作及多類設(shè)備數(shù)據(jù)的協(xié)同解析,滿足行業(yè)內(nèi)企業(yè)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用場景,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. 實施效果
本項目面向船舶產(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),對現(xiàn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及編碼體系開展了規(guī)?;恼?,統(tǒng)籌考慮各專業(yè)及各環(huán)節(jié)的編碼需求,保證了各專業(yè)的編碼結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,有效提升編碼的易讀性和擴展性,促進實現(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)一語義規(guī)范,實現(xiàn)了上下游企業(yè)的語義統(tǒng)一,從而打造了上游配套企業(yè)經(jīng)營監(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)件管理難的問題。