文档介绍：船舶智能制造
船舶智能制造
摘要：当前世界经济复苏艰难曲折、全球航运市场持续低迷、造船产能面临着严重过剩，市场竞争剧烈。在这种形势下，振兴制造业，加快结构调整、全面转型升级、推动产业快速迈向高端，已成为全行业的共识。当前，我国船和精密制造技术以及平安技术等。
智能船舶不是单指船舶实体本身，而是一套完整的系统，其核心技术是网络和智能船舶融合、岸海一体的智能信息效劳体系。智能船舶系统是通过设计企业、制造企业、运营企业和效劳企业之间的信息共享，构建一个“网络化、系统化、智能化和效劳化〞的网络和智能船舶的融合架构，实现从设计、生产、运营到效劳的全流程体系的协同，建立船舶全生命周期的产业链，通过相关数据的分析挖掘，为企业创造新的价值。智能船舶系统主要包括：智能设计、智能制造、智能船舶、智能操作、智能运营、智能
效劳以及云计算平台七大模块，如图1 所示。
图1 智能船舶系统体系结构
智能船舶系统构建在云计算平台之上，实现数据的云存储以及大数据的分析与挖掘，系统以智能船舶实体为核心，涉及智能船舶的设计、制造、操纵、运营以及效劳各功能模块，涵盖了智能船舶从设计制造到报废淘汰的整个生命周期数据的分析与应用。智能船舶系统的生命周期如图2 所示。
图2 智能船舶系统生命周期
智能船舶系统具有以下特点：
1〕系统性。智能船舶系统不再单指船舶实体本身，它是由多个子系统集成的船舶与岸基一体化智能信息效劳体系，主要包括船舶设计、制造、操作、运营、效劳等系统。
2〕网络性。系统的根底是基于网络互联，借鉴传感技术、互联网、云计算等先进技术，实现船舶设备与设备之间、设备与船舶、船舶与岸基、岸基与云中心等的网络联结，实现信息共享、远程控制与通信交流等。
3〕智能性。智能船舶系统是一个多智能体系统，通过云计算平台对船舶相关大数据的分析、预测、评估、推理等，实现正确的决策，通过传感技术、虚拟技术、识别技术等理论方法，实现船舶设计、制造、操纵、运营、效劳过程的智能化。
4〕协同性。智能船舶系统涵盖了船舶设计企业、制造企业、运营企业以及效劳企业，实现信息共享，企业之间可以相互提出请求和提供效劳，实现协调运作与竞争，共同开展。
5〕柔韧性。系统能够适应快速变化的船舶设计、制造、运营和效劳需求，通过大数据分析和沟通交流，能够对变化的市场需求做出及时的反响，具有较强的适应性。
6〕追溯性。系统对船舶从设计、制造、使用、淘汰的全过程进行跟踪，对船舶出现的问题能够及时的追溯和处理。
7〕效劳性。智能船舶系统是船舶与岸基一体化的智能信息效劳体系，能够及时提供各种增值效劳，从设计、制造、使用、维护、维修、物流等全方位提供不同的效劳需求。
船舶平台信息集成系统是进行数据交换和业务系统运行的平台，它标准了信息交换和系统运行标准及接口定义等，为业务应用系统提供良好的系统接口、稳定的运行环境和严格的管理界面。船舶信息系统的结构如图
3所示，其中处理机、智能传感器和带有数字化接口的设备物理地分布于船上的各个部位，各自独立运行，它们通过网络设备连接，构成一个分布式系统。该系统又是通过集成支撑环境将各个独立的系统连通集成进行信息交换和消息传递，形成一个有机的整体。船舶平台信息集成系统负责除指控系统外其他所有信息的共享与交换。资源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控台之间的信息传输和消息传递统一通过船舶平台信息集成系统控制完成。
图3船舶信息系统的结构
船舶平台信息集成系统的核心是任务管理调度子系统和数据访问中间件两大局部，平台本身也是作为中间件以通用组件的形式对应用要求的功能提供支持，包括流程调度与控制、权限控制和数据访问等支持。系统的最底层是各类分布的异构数据库管理系统。船舶平台信息集成系统的体系结构，任务管理调度子系统通过传递消息控制应用系统中模块的运行演程、数据访问中间件通过发送和接收数据控制应用系统的数据流程。权限控制子系统、任务与信息监控子系统通过对数据流和控制流的监控和控制完成自身的功能。
虚拟现实技术最早由美国VPL Research Inc．公司提出的，涉及计算机、微电子、仿真与传感测量等众多高新技术，它是利用计算机在电脑上构造出一个与现实世界相同或相似的环境，人们通过虚拟设备就可以与虚拟环境进行交流互动，就像在现实世界中一样。人们不仅能从视觉上感知虚拟世界，同时也可以从嗅觉、听觉甚至触觉等方面来感知虚拟世界。在计算机中构造的虚拟世界是一个开放的环境，不仅能够对人们通过虚拟设备传递给它的信息做出反响，还能够让人们“真实〞地感知虚拟环境下的虚拟实物。
虚拟现实系统主要