基于網絡化協同的海洋油氣裝備智能工廠
企業簡介
海洋石油工程股份有限公司(以下簡稱“海油工程”)是中國海洋石油集團有限公司控股的上市公司,是國內唯一集海洋油氣開發工程設計、采購、建造和海上安裝、調試、維修以及液化天然氣、海上風電、煉化工程等為一體的大型工程總承包公司。海油工程以數智轉型為翼,筑牢海洋裝備智造高地,斬獲工信部“海洋油氣生產平臺上部模塊智能制造解決方案及關鍵技術研究”示范應用基地、國資委中央企業數字化轉型示范基地、卓越級智能工廠等多項重磅榮譽,數字化轉型標桿效應持續釋放。
海油工程以“智慧海工”為引領,投入超31億元打造我國首個海洋油氣裝備制造智能工廠,通過深度融合大數據、人工智能、云計算、AR等前沿技術,工廠構建起“數字化管理、智能化生產、一體化協同”三位一體的全流程智能制造新模式,實現從設計、生產到經營的全鏈路數據貫通與智能優化,創新海洋工程工廠化生產模式,為離散制造柔性化、數字化轉型探索出可復制路徑。
主要建設場景
協同研發:異地協同的產品數字化設計、仿真與迭代優化場景
針對設計軟件及數據標準不統一、計算耗時長、產品優化設計缺乏有效手段等痛點,搭建國內首個國產化自主設計數據集成交互平臺和國內海洋工程領域首個仿真技術平臺,統一各設計階段數據標準和企業級物資編碼,實現各階段、多專業共庫共平臺設計,實現設計綜合提效15%、差錯率降低50%,結合仿真模擬器、360度環形投影球幕系統和四面CAVE投影系統等裝備,構建高精度的數字樣機模型,實現基于數字樣機的產品仿真和迭代優化。
生產協同:基于海洋油氣裝備建造自動化的人機協同生產場景
針對海洋油氣裝備制造長期依賴人工作業、協同效率低且安全風險高等痛點,海油工程引入
焊接機器人、打磨機器人、組焊一體機、智能切割機及AGV等智能裝備共600余臺,通過板材自動化切割和分揀、型材自動化切割和高效倒角、甲板片機器人自動化焊接等工藝的研究和應用,實現了板材的自動輸送和自動切割、板材零件的自動分揀、型材的自動倒角和切割、甲板片的智能化組對和自動化焊接,提升板材型材下料工效36.6%、甲板片預制工效15.3%,顯著提升了各自動化產線綜合工效和總裝效率。
智能工藝:海洋油氣裝備制造工藝在線調優和動態優化場景
針對海洋油氣裝備離散制造中存在的工藝質量不穩定、生產效率低、非標工件難以標準化作業等痛點,海油工程通過部署視覺與力控傳感設備,構建工藝在線調優系統,實時采集、分析并反饋數據,驅動焊接、打磨等工序實現自適應調整。工藝程序編程效率提升30%。
自動排產:基于APS系統實現智能排產調度場景
針對海洋油氣裝備制造因工序長、定制化程度高而導致的資源利用率低、生產排程與動態調整困難等痛點,通過集成DIMS、MES、CRM等多套業務系統,應用約束規劃、啟發式算法與掙值管理技術,在綜合考慮產能、物料、交期等多重約束條件下,實現工單的自動優化排程與資源動態調配。當生產現場出現訂單變更或資源異動時,系統可快速響應并生成調整方案,輔助管理人員高效決策,實現車間整體產能提升10%以上。
遠程運維:基于數字孿生的產品遠程運維和健康管理
針對導管架檢測成本高且覆蓋不全面、缺乏全生命周期數據管理等痛點,在南海海域某項目,海油工程部署了130余個智能傳感設備,構建海陸聯動的數字孿生健康管理系統,基于實時監測數據與仿真模型,實現對水下結構狀態的智能評估與風險預警。應用后,成功抵御5次臺風襲擊,節省臨時檢測費1000萬元,形成了可在國內外推廣復制的海洋油氣裝備遠程監測與運維新范式。
建設成效
海油工程建成國內首個海洋油氣裝備制造智能工廠,通過自主創新攻克行業離散制造難題,形成覆蓋研發、生產、運維的全鏈條智能化體系,取得多項行業突破。自主破繭,鍛造智造新基座。自主研發“數智底座”C-iTechP平臺,建成國內首個海洋工程協同設計與仿真平臺、行業首個一體化數字化智能生產管控系統。數智蝶變,驅動全鏈效能躍升。轉型效能持續迸發,相比于傳統模式,產品設計效率提升18%,綜合工效提升39%。生態啟航,擘畫行業新格局。形成的“技術攻堅—標準輸出—生態協同”轉型模式,已在青島、珠海等基地成功復制,已發表國家、行業及企業層面的各項標準共57個,初步構建行業級標準化體系,帶動上下產業鏈協同升級。
經驗啟示
海油工程為海洋油氣裝備制造行業轉型提供借鑒。一是堅持創新驅動,以工藝突破牽引裝備智能化升級,攻關10余項行業首創技術,搭建柔性自動化生產線,實現從切割、組對到總裝的全流程智能作業,滿足非標產品制造需求,破解定制化生產與效率提升的矛盾;二是深化數據賦能,以平臺建設打通全鏈條協同壁壘,搭建國內首個協同設計平臺,統一數據標準與接口,實現跨域數據貫通,使產品研制周期顯著縮短,通過全鏈路數據貫通,將傳統串行作業轉變為并行協同,系統性提升運營效率與質量一致性,充分彰顯了“數據即生產力”在重工領域的實踐價值。
來源:工業數字化轉型處
原標題:智改數轉?智造強市—我市人工智能+制造典型案例巡禮 | 基于網絡化協同的海洋油氣裝備智能工廠
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