工业互联网作为新一代信息技术与实体经济深度融合的产物,是产业数字化转型的核心方法论,更是推进数实融合与新型工业化的战略性基础设施和重要驱动力。工业互联网的创新发展极大地促进了新兴融合技术产业的发展,核心产业规模实现高速增长,成为了数字产业化的新引擎。与此同时,工业互联网深度作用于制造业数字化转型的全环节,通过模式创新、流程再造、服务延伸等重塑制造业传统的研发范式、生产方式、管理形式和组织形态,让数字技术更大范围、更宽领域、更深层次赋能于实体经济,加速释放更大的外溢效应、乘数效应,打造经济新增长极。
党中央、国务院高度重视工业互联网发展。近年来,在政产学研用各方的共同努力下,我国工业互联网发展逐渐形成了自己的认识体系、实现路径和实践成果,构建了“中央举旗定向、政府引导规划、地方务实推进、产业联动发展”的中国模式,形成了“巩固、提升、创新”并行推进的中国方案,打造了“5G+工业互联网”、5G工厂等中国品牌。工业互联网新型基础设施体系不断完善,深度融入49个国民经济大类,2024年核心产业规模达到1.53万亿元,为经济社会发展注入强大动力。
船舶行业是保障国家安全和维护海洋权益的重要工业基础,信息化基础扎实,转型需求急迫且难度适宜,是促进工业互联网融合应用的重点行业。近年来,船舶行业不断推进工业互联网建设实践,提质、增效、降本、绿色、安全发展取得积极成效,数字化车间、“5G+工业互联网”和5G工厂示范标杆不断涌现。为加快推进工业互联网与船舶行业融合创新应用,促进行业转型升级与高质量发展,在工业和信息化部信息通信管理局和装备工业二司的指导下,工业互联网产业联盟会同产业界各方共同研究编制了《工业互联网与船舶行业融合应用参考指南》,旨在为工业互联网与船舶行业融合过程中的需求场景识别、应用模式打造、关键系统构建和组织实施方法提供参考借鉴。
当前工业互联网与船舶行业融合应用总体还处于发展阶段,我们对实施路径的探索也还是初步和阶段性的,后续我们将根据实践情况和来自各界的反馈意见,在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。
本指南共分为五个部分。第一部分为总则,明确指南适用范围、编制目的与结构框架。第二部分从船舶行业数字化转型现状与面临挑战出发,描述船舶行业与工业互联网融合应用需求。第三部分面向船舶行业数字化转型需求和工业互联网赋能模式,研究形成工业互联网赋能船舶行业数字化转型典型应用场景。第四部分说明为满足需求应建设的数字化能力,由此导出工业互联网实施总体架构与建设内容,同时深入剖析工业互联网网络、标识、平台、安全和数据等部署实施路径,并结合具体场景给出建设实施要点。第五部分总结船舶企业应用工业互联网开展数字化转型的方法步骤。最后围绕工业互联网赋能船舶行业数字化转型典型场景,梳理形成典型解决方案案例,为企业推动工业互联网建设提供参考。
船舶制造业是指“船舶及相关装置制造”,包括金属船舶制造、非金属船舶制造、娱乐船和运动船制造、船用配套设备制造、船舶改装、船舶拆除、海洋工程装备制造、航标器材及其他相关装置制造。从产业链角度看,船舶行业上游是各类原材料及配套设备,主要包括钢材、有色金属、复合材料、动力装置、电力设备等;中游是船舶制造;下游为航运、国防军工、海洋资源开发等船舶应用领域及租赁、维修等船舶服务环节。其中,船舶制造是核心环节,围绕船舶制造,船舶行业形成复杂多元的行业链条。本指南主要聚焦中游船舶制造环节,既适用于具有良好自动化、信息化基础的大型船舶制造企业,也适用于数字化基础较弱,但有进一步改造提升需求的中小船舶企业。
虽然船舶行业在数字化转型方面已取得一定进展,但仍面临数字化转型支撑体系建设尚不完善、数据孤岛现象普遍存在、数据资产积累意识不足、上下游企业数字化水平不同步等诸多挑战。工业互联网深度作用于船舶制造数字化转型的全环节,通过模式创新、流程再造、服务延伸等重塑船舶行业传统的研发范式、生产方式、管理形式和组织形态,让数字技术更大范围、更宽领域、更深层次赋能于船舶制造全流程,助力打造智能、绿色、安全的生产体系,推动船舶行业数字化转型。
船舶行业研发设计专业多、协作面广,需通过工业互联网提升数字化研发效率和水平。船舶研发设计环节复杂,专业多、阶段多、流程多、涉及地域分散,传统设计模式存在各专业协同不足、多阶段重复建模和产品数据多源等问题,导致设计效率低下,工艺信息不完整。企业可借助工业互联网实现数字化协同设计,提升研发设计质量与效率。
船舶行业生产工序复杂、制造模式离散,需利用工业互联网提升生产效率。船舶产品结构多元化、制造过程复杂,生产过程涉及众多环节与部门间的紧密协作,传统生产方式往往依赖于经验判断和人工调度,难以对人、机、料、法、环等生产要素做到全方位实时掌控和精准调度,导致生产周期延长,库存积压或短缺,生产效能偏低。借助工业互联网,船舶企业能够实现生产流程的数字化与智能化管理。
船舶行业建造周期长、精度控制难度大,需依托工业互联网开展产品质量监测与追溯,提升产品质量。船舶作为物流贸易的重要工具,具有产品结构复杂、零部件数量多等特点,制造过程涉及多个渠道供应的多种零部件及材料的加工、组装,对质量要求极为严格。工业互联网能够整合供应链上下游企业质量信息,实现产品质量的有效管控和追溯,并对船舶制造过程中的关键工序和零部件进行质量智能检测与分析。
船舶行业生产具有高复杂性、高风险性特点,需通过工业互联网助力优化生产环境,提升安全生产水平,降低生产风险。船舶制造涉及多个工序和环节,需要复杂的机械设备和人力配合,制造过程中可能面临高温、高压、高空、有毒有害物质等危险,一旦发生事故后果严重,因而企业需要借助数字化手段加强安全生产新型能力建设,支撑安全生产全过程、全要素的连接和融合,提升安全生产管理能力。
船舶行业能源高效利用、绿色可持续发展需求迫切,需依托工业互联网提升能源利用率和减排能力,实现绿色生产。船舶行业要实现“双碳目标”,亟需加快产品体系、制造体系、供应链体系的绿色转型。
船舶行业配套产品数量多、供应链复杂,需通过工业互联网提高船舶行业供应链协同效率和韧性,推动全产业链数字化转型。船舶行业生产制造周期长,供应链复杂,企业间和业务外包的合作越来越广泛,企业竞争由单一企业之间的竞争转向企业所在供应链之间的竞争。基于工业互联网的供应链协同体系,通过整合供应链上各节点企业间的合作与分工,使整个链上的物流、信息流、资金流集成化与合理化,最终形成供应链高效协同,实现资源优化配置。
工业互联网赋能船舶行业形成平台化设计、智能化制造、网络化协同、服务化延伸、数字化管理、可视化治理及精细化投融七大应用模式,覆盖31个应用场景,初步形成86个具体应用。
当前,船舶企业普遍建有各类自动化系统和信息化系统,因此面向当前数字化转型需求,船舶行业与工业互联网的融合创新发展,将总体上采取叠加架构的设计思路。即,在现有五层制造体系的基础上,通过运用物联网、云计算、大数据、人工智能等技术,构建工业互联网网络、标识、平台、安全、数据体系,开展与现有各类制造系统的集成互通,形成更强的数据采集、集成管理、建模分析和智能决策能力,以此满足船舶行业平台化设计、智能化制造、网络化协同、服务化延伸、数字化管理、可视化治理和精细化投融七大类数字化转型应用场景。
船舶行业在《工业互联网企业网络安全影响分类指导目录》中属于三类行业,发生网络安全事件后影响较大,安全要求级别较高。船舶行业企业应落实工业互联网安全分类分级管理相关要求和防护规范,围绕设备、控制、网络、平台、应用、数据等构建多层级网络安全防护体系,并加强制度建设、监测预警、应急响应、安全演练、检测评估等方面工作。
工业互联网以数据为核心,通过建设数据治理体系提升数据质量和利用效率。本指南中的数据治理是指构建数据采集、存储、计算、管理和服务能力体系,对船舶企业全业务流程数据的数据格式、数据类型、数据集成、数据存储、数据处理、数据接口等进行规范管理,打破信息孤岛,构建数据资产,实现数据价值最大化。
企业开展工业互联网建设可按照“八步走”流程实施,包括“现状评估、战略规划、组织准备、总体设计、方案设计、实施准备、实施建设、成效评估”,形成环环相扣、紧密连贯的工作逻辑。