現代重工基于5G的智能船廠

隨著國際海運市場的逐步回暖，國際船市呈現復蘇態勢，船型熱點轉換、訂單來源調整、競爭格局正在加速重塑，傳統的船舶制造模式已經無法滿足市場需求。當前，新一代信息技術與先進制造技術加速融合，為制造業高端化、智能化、綠色化發展提供了歷史機遇，為提高造船產業活力，獲得未來發展競爭力，世界造船強國紛紛將智能制造作為提質增效的主要手段，大力應用新一代信息技術，加快推進智能船廠建設成為造船業發展的主要趨勢。韓國作為當今船舶制造業的重要國家之一，大力推進智能船廠建設，船舶制造技術與生產效率均走在世界前列。

智能船廠國家戰略

韓國作為一個海洋國家，擁有豐富的船舶制造歷史和經驗。自20世紀70年代以來，韓國船舶制造業迅速崛起，在全球市場上占據了領先地位，尤其是在液化天然氣船(LNG)、大型集裝箱船和特種船等高端領域，擁有先進的技術和優質的服務。韓國的造船企業在船舶設計、建造和裝備方面具有競爭優勢，為韓國智能船廠的發展奠定了基礎。

1、積極推進智能船廠(K-Yard)項目

2018年4月，韓國發布《造船產業發展戰略》，韓國積極推進智能船廠(K-Yard)項目，該項目計劃開發智能船廠仿真模型，建立基于虛擬現實技術的生產平臺，跟蹤整個生產流程。然后建立物流及船舶建造系統，使用人工智能和物聯網等技術監控材料和船體分段位置，在此基礎上，建立最佳造船模型，并在造船企業進行了示范應用。最終將智能船廠模型推廣到中小型船廠，促進船廠智能化發展。

2018年11月， 韓國發布《 造船產業活力提升方案》重點針對中小型造船企業和配套企業。利用信息通訊技術(ICT)構建最優物流系統，打造全球生產效率最高船廠。2020—2025年， 共計投入3850億韓元(約23.3億元人民幣)，推進智能K-yard項目，到2025年，制造成本降低10%，從而使中型船舶的市場占有率達 20% ；分兩個階段推進智能K-yard建設項目，核心技術包括智能型生產-設計平臺、無人化部件加工工藝、綜合物流倉庫、高難度彎板加工工藝機器人、自動化、高精密智能分段組立系統等。

2、制定《K-造船再騰飛戰略》

2021年9月，韓國發布《K-造船再騰飛戰略》，提出“打造世界第一造船強國”的目標藍圖，從生產、產品、產業鏈三個方面推進戰略落地。在生產方面，具備與接單規模相匹配的生產能力 ；在產品方面，引領船舶綠色化、智能化發展 ；在產業鏈方面，加強產業生態系統競爭力。同時，戰略將智能制造作為其重要內容之一，提出加強基于數字化基礎設施的生產能力，通過開展機器人焊接、分段制造數字孿生、生產過程自動化、船廠物流數字化等技術研發，打造智能船廠，構建可持續造船產業生態系統，推動中小造船廠機配套企業向綠色化、數字化轉型。

3、發布《確保造船產業超級差距戰略》

2022年10月， 韓國政府發布《確保造船產業超級差距戰略》，新戰略仍以綠色智能為發展主線，以恢復市場、綠色、數字轉型為契機，搶占造船產業未來船舶市場，確保超差距競爭力。新戰略提出開發并推廣適合中小型船廠及配套企業的智能船廠技術，開發造船產業數字化轉型制造革新技術(2024—2029年，共計2800億韓元)，預期到2030年實現高附加值船舶市場占有率達到75%。

骨干企業智能船廠建設情況

韓國現代重工、大宇造船、三星重工三大骨干造船企業先后發布了未來發展戰略，提出建設智能船廠目標規劃，通過持續的技術創新和應用，提升建造效率，縮短建造周期，增強市場競爭力。

1、現代重工智能船廠建設

現代重工提出分三階段建設智能化船廠：2023年，建成“看得見的船廠”；2026年，建成“可連接、可預測的最優化船廠”；2030年，建成“智能自主運營的智能船廠”。現代重工為實現智能船廠建設目標，分階段、多種方式推進企業智能轉型，圍繞設計、生產、管控等領域開展了一系列技術研究。

設計領域，應用虛擬仿真技術，實現造船設計流程、工藝流程、工裝研發和生產物流評估與優化，利用物聯網技術，實現設計信息到現場的無縫連接與準確傳遞。推進設計建造協同一體化，用人工智能、數字孿生、物聯網和虛擬調試技術等，為船舶設計、建造和運營制定新范例，推進設計和生產軟件程序的創新發展。生產領域，現代重工圍繞拼板作業、組立階段、平面分段、曲面分段等關鍵環節，積極研制相關智能裝備/產線、智能控制系統，實現節拍化流水式作業。基于數字孿生技術構建虛擬船廠，可以實時監控船廠建造狀態，實現船廠可視化 ；同時，將5G技術應用到船舶建造中，進一步升級自主機器人技術，以提高生產能力和工作效率。管控領域，現代重工構建大數據平臺，可實現從設計到生產全過程的實時連接 ；通過對平板車位置信息實時采集與信息傳遞，實時監控全廠分段物流狀態，實現分段物流智能管控 ；建設船廠安全生產管控中心，實時監控、識別船廠安全風險，并利用智能圖像分析系統對安全風險進行預判與報警。

2、三星重工智能船廠建設

2019年，三星重工就提出了“智能三星重工數字化轉型戰略”，逐步在設計、生產等領域推行數字化技術。三星重工與微軟合作打造數字化船廠，利用微軟Azure智能云平臺、人工智能技術、元數據以及Teams軟件等，在船廠各部門間建立協作系統，從而將所有數據和信息收集整理到同一個虛擬空間，實現低成本創造高效率。三星重工智能船廠圍繞提高計劃準確性、生產系統智能化、工作系統創新等方面，開展了相關研究。

通過智能設計提高計劃的準確性，確保估算、設計和采購數據的一致性，實現簡單、重復設計的自動化智能化，研發智能設計系統和面向制造的設計技術。三星重工研發重型設備監控系統、分段過程監控系統、基于地理信息系統(GIS)的集成監控平臺，通過提供分段在每個工藝過程進度中的詳細過程信息，實現阻塞點共享，為異常分段的集約化管理提供支撐，提高內場工作效率，優化外場工作流程。研制組立焊接協作機器人，開發智能生產系統，實現智能生產。開發智能船廠信息和通信技術解決方案，通過使用三維輕量化模型，可以可視化造船過程的進度。此外，還可以使用平板電腦和智能手機，通過船廠專用的工業高速無線網絡(P-LTE)，將最新的圖紙和3D模型傳送到生產現場，實現“無紙化”作業。為了創新工作流程，三星重工開發了一個集成工作管理平臺，實現船廠工作的標準化和信息整合，覆蓋設計、采購、生產等工作環節，提高工作效率。

三星重工宣布開發基于人工智能的聊天機器人“SBOT”，并將其應用于船舶設計等工作，以提高船廠競爭力。“SBOT”是Samsung和Chatbot的合成詞。當用戶向“SBOT”提問時，AI會分析其含義，基于企業內部系統積累的設計經驗及各種規定、信息等，為用戶提供最佳答案。通過這種方式，新員工或初學者也可以借助“SBOT”快速準確地完成工作。

三星“無紙化”生產

3、韓華海洋(原大宇造船)智能船廠建設

韓華海洋推進“尖端船廠”和“智能船廠4.0(Shipyard4.0)”項目，計劃通過投資可提升生產效率的尖端設備和技術設施、應用可占領未來市場的尖端技術、改造廠區物流和設施，到2025年打造成世界最尖端的船廠。

硬件投資建設方面，韓華海洋建設無人化鋼材堆場，通過實際鋼材和數據的實時聯動，確認鋼材所處位置，實現出貨計劃管理一致化，提升鋼材堆場的效率 ；開發數字化射線檢測機器人、激光復合焊接等一系列小尺寸/輕量化裝備，提高生產效率、改善工作環境。建設小組立機器人焊接生產線、平面分段專用自動化工廠、智能復合管件生產線等專業化生產線/工廠，提升內場作業自動化率。新設主機舾裝作業專用工廠，增大吊裝能力和范圍，提升后行作業塢內化率，外場作業工廠化、大型設備的高效化及現代化。

技術研發應用方面，研發可占領未來市場的尖端技術，利用智能終端、物聯網技術，實現現場業務先進化。建設數字化生產中心，對船舶生產過程及試航船舶的航行信息進行實時確認，并可進行模擬預測，有針對性地提出相關技術支持，進一步加快推進智能船廠建設。韓華海洋聯合美國Unity公司共同建造一座基于數字孿生的智能造船廠，通過對船廠數據的可視化完成船廠設施和空間布局的虛擬仿真，結合云計算、機器學習等技術提升仿真性能，實現多任務執行，有效推進基于數字孿生技術的智能船廠建設。

韓華海洋基于數字孿生的虛擬船廠

未來前景

全球航運業正面臨著日益增長的市場需求和環境壓力，智能船廠的建設和發展，可以滿足航運業對高效、環保、安全船舶的需求。韓國智能船廠在提供先進船舶和解決方案方面具有競爭優勢，有望在國內外市場上獲得更多機會和訂單。隨著科技的不斷進步，智能船廠將面臨技術升級和創新的挑戰，智能船廠需要不斷引進新技術、新設備，提升自身的技術實力和核心競爭力。同時，韓國智能船廠還應積極推動研發和創新，探索新的生產模式和商業模式，為未來的發展打下基礎。此外，未來智能船廠的發展應與綠色制造相融合，通過采用清潔能源、減少廢物排放等措施，降低對環境的影響，實現可持續發展。