【企业动态】海克斯康PPM助力全球首创大型邮轮“三维一体化”全船应用成果实现

备受世人关注的中国首制大型邮轮已于2021年10月18日在中国船舶集团有限公司旗下上海外高桥造船有限公司实现了全船贯通的里程碑节点,全面转入全船内装工程新阶段,标志着中国船舶工业在大型邮轮建造领域取得了重大突破。而外高桥造船与海克斯康PPM联合开发的“三维一体化”设计软件在全船的成功应用,这在全球属于首创,成为了中国首制大型邮轮建造过程中的一大亮点。

天高任鸟飞,敢为天下先

大型邮轮被誉为造船行业“皇冠上的明珠”,是我国目前唯一没有攻克的高技术、高附加值船舶产品。全船零部件达到了2500万个数量级,相当于919大飞机的5倍、“复兴”号高铁的13倍;总电缆布置长度达到4200公里,相当于上海至拉萨的距离,是名副其实的巨系统工程。


面对从未涉及过的巨系统工程,面对大型邮轮设计、技术、建造和管理均一片空白的严峻现实,唯有使出敢为天下先的勇气,未雨绸缪,脚踏实地,直面压力和挑战。

为了实现中国人的邮轮梦,外高桥造船在中国船舶集团的领导下,于2016年7月着手开展大型邮轮技术消化吸收和数字化设计环境,即“三维一体化”设计软件应用的探索、研究与实践。

世上无难事,只要肯登攀

经过历时4年艰辛的设计软件选型、设计流程打通、软件应用落地和持续深化等三个阶段,最终实现了功能完善、效率达标、设计数据应用、模型下现场、车间管理(MES)、一体化设计等全流程数字化目标,取得了阶段性成果,为中国首制大型邮轮顺利建造作出了开创性的贡献。


——大型邮轮设计软件的选型需求。一切从实际出发,选择适合国情厂情的软件工具。重点突出四要素:首先是较好的软件开放性,能够开展二次开发、与下游各种应用系统的数据集成;其次是有强大的数据处理能力及智能设计功能,以提升设计效率、减少设计错误;其次是3D设计与PDM(产品数据管理系统)能充分融合,基于邮轮工程物量庞大,需要实现三维模型数据从设计向建造的及时无缝传递;最后是协同设计,建立产品全生命周期的单一数据源,支持船厂与分包商、分厂、外包设计公司之间从合同前设计阶段开始的协同设计,形成共享平台。


——使用“三维一体化”开展全专业三维生产设计。围绕本地化定制开发这一关键,从建库、建模到出图,制定了各种应用指导、配置手册等体系文件,形成了图纸风格包定制、报表模板配置等图表模版,实现了功能提升、适应本地工作流程的二次开发,先后发布了结构、机装、电气、船装、酒店工程和工艺工法等一系列设计标准,为提高大型邮轮的生产设计和实船建造能效起到了事半功倍的作用。


——大型邮轮设计软件实船工程应用。突出本地应用这一原则,完成了模型扩展属性、模型命名、建模出图指导和二次开发操作手册/视频等本地规定298项,功能改善、效率加强、体验改善、接口开发等类别的本地工具集299项,结构FastTrack、桥架及贯通件、管子/风管支架、管系穿舱件等本地标准库31000+,线型图框、标注尺寸风格、图纸风格、报表模板等本地图表模板278项。以智能化方式对数据有效性及准确性进行校核,实现对部件库更新维护的智能化,提高建库效率,降低维护成本,形成了全专业完整建模、超大图纸量、超大数据量的“三维一体化”生产设计平台。

——邮轮项目数字化设计建造成果丰硕,开创船舶行业数字化转型发展之路。从2019年10月18日中国首制大型邮轮开工建造,到2020年11月10日全面转入坞内连续搭载总装阶段,再到2021年10月18日实现全船贯通的里程碑节点,实践证明,“三维一体化”设计软件在全船的应用取得了四大成果。第一,软件应用和实施,实现了业务流程重构、二次开发优化和实船建模出图;第二,一体化设计,促成了结构一体化、二三维集成设计新格局;第三,邮轮设计数据服务平台,通过建立知识中心,依托知识管理系统,统一数据源,有效建立并管理设计数据关联关系,达到高效、精准和完整的数据应用的目标,有效解决了托盘管理、智能化材料控制管理、重量重心等一系列技术问题;第四,项目管理与运维,使异地协同服务、数据维护和项目管理变得更为便捷。据统计,外高桥造船在中国首制大型邮轮工程项目中,不仅实现了生产设计流程标准化和 “三维一体化”二次开发优化,而且3D模型数据达到1000G,工程体量、设计信息完整性全球领先。

实践出真知,创新向未来

外高桥造船数字化设计建造经历了三个发展历程,通过不断的实践、修正、总结、完善,形成了广泛共识,即设计系统是核心工具,智能制造是服务对象,数字化平台是转型目标,必须坚定不移推进“三维一体化”设计,构建具有中国特色、中船特点的民(船)海(工)邮轮一体化生产设计体系,为中国船舶工业科技创新、转型升级铺路搭桥。

——1.0阶段,在邮轮生产设计项目实践中提出“数字化设计总线”的工作思路,将邮轮产品数据(模型、BOM、图纸)做结构化处理,与现有各信息化系统打通业务协同和数据集成关系,实现数据集成、管理协同、流程再造和数字创新等;

——2.0阶段,以数据为核心,构建邮轮数字化集成设计系统、数字化协同设计平台、网络化智能制造服务体系;

——3.0阶段,从“MIS”到“DT”。数字化转型是技术架构从信息技术(IT)向数字技术(DT)的转化,做全量全要素数字定义,让数字提供决策和行动。


邮轮薄板智能生产线

目前,外高桥造船一体化设计,已形成集数字化、智能化、集成化、并行工程于一体的设计方法,实现各专业/学科、阶段、空间的综合和协调,并与SWS-TIME系统集成,建立民(船)海(工)邮轮一体化生产设计编码,从SIM系统中直接浏览民船与邮轮图纸,为“邮轮引领、一体两翼”战略的实施提供技术支撑,为构建《中国船舶集团建模2.0框架体系》、推进中国船舶工业数字化转型,奉献了外高桥造船的智慧和方案。

尤其值得一提的是,外高桥造船在中国首制大型邮轮项目“三维一体化”设计软件应用的探索、研究与实践中所积累的成果和明确的未来方向,将为构建中国自主可控的工业软件系统贡献丰富的功能策划、应用路径和实现手段,可谓意义深远。

路漫漫,其修远兮

外高桥造船大型邮轮工程数字化设计项目实施小组组长张世超说,我们基于海克斯康PPM鹰图智慧系列解决方案(Intergraph Smart 3D、Intergraph Smart P&ID、SmartPlant Foundation、Intergraph Smart Production),构建了完善的邮轮设计软件环境,顺利完成了中国首制大型邮轮项目的设计任务,充分验证了鹰图软件的技术先进性和在船舶设计领域的适用性。


2021年12月17日,首制大型邮轮实现坞内起浮

外高桥造船设计总监、大型邮轮工程数字化设计项目工作小组组长吴幼奇指出,“三维一体化”设计技术的实施应用,是国产大型邮轮项目“以技术促管理”的重要手段,有效解决了邮轮项目技术引进、数据管理、多方协同等难点问题,保障了邮轮项目设计工作的顺利推进。

外高桥造船总经理、大型邮轮工程数字化设计项目领导小组组长陈刚强调,外高桥造船承造的首艘国产大型邮轮项目,是公司信息化重塑、数字化转型的大好机遇。以数字化、智能化支持复杂工程高效管理、降低工作强度、提升效率,从而减少现场劳动力需求,实现企业的绿色可持续发展。外高桥造船依托大型邮轮项目,积极探索数字化转型,提升船舶制造主业的盈利能力,同时在衍生的科技和服务领域寻找潜在的新的增长点。


2021年11月3日,邮轮工程数字化设计建造成果总结现场

虽然外高桥造船在中国首制大型邮轮建造过程中实施“三维一体化”设计取得了阶段性成果,但这只是万里长征迈出的第一步,前方的路依然崎岖漫长。

目前,外高桥造船发布了《数字化船舶设计建造总体规划》,进一步明确了一体化集成设计系统、数字化协同设计平台和网络化智能制造服务等发展方向。表示要再接再厉,砥砺前行,一步一个脚印的将中国船舶工业数字化转型升级进行到底,圆满完成中国首制大型邮轮建造,摘取造船行业“皇冠上最后一颗明珠”,书写中国船舶高端制造新篇章。

【写在最后】

我国大型邮轮首制船承担着重要的使命意义。邮轮工程数字化设计建造项目自应用实施以来,积累了丰富的技术成果与经验,为工程推进提供了有力的技术支撑。海克斯康PPM在充满挑战的环境下,联合项目组克服重重困难完成了邮轮设计软件的应用实施,保障了邮轮生产设计工作的顺利开展,取得了丰富的开发成果和项目经验。后续海克斯康将与外高桥造船开展更加深入的合作,为邮轮项目提供更全面的服务与支持。