工业互联网与船舶行业融合应用参考指南

编写说明工业互联网作为新一代信息技术和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。 目录一、总则.............................................................................................1（一）适用范围.........................................................................1（二）编制目的.........................................................................1（三）编制框架.........................................................................2二、工业互联网与船舶行业融合应用需求....................................3（一）船舶行业数字化转型现状............................................3（二）融合应用需求.................................................................4三、工业互联网与船舶行业融合应用模式....................................9（一）融合应用总体视图.........................................................9（二）融合应用创新场景......................................................10四、工业互联网建设实施部署......................................................37（一）融合创新实施架构......................................................37（二）工业互联网网络设施建设..........................................39（三）工业互联网标识解析体系建设..................................44（四）工业互联网平台建设..................................................49（五）工业互联网安全防护体系建设..................................57（六）数据治理体系建设......................................................62（七）典型场景下工业互联网建设部署..............................65五、实施流程与要素保障..............................................................86（一）基本原则.......................................................................86 （二）实施流程.......................................................................86（三）要素保障.......................................................................90附件1典型场景及解决方案案例..................................................92附件2专业术语解释.....................................................................108编写单位.........................................................................................116 一、总则（一）适用范围船舶制造业是指“船舶及相关装置制造”【国民经济行业分类（GB/T4754—2017）行业代码373】，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。（二）编制目的近年来，基于国内外发展形势和自身转型升级需求，我国船舶行业不断推进工业互联网建设与实践，打造了一批数字化车间、智能工厂和“5G+工业互联网”示范项目，提质、降本、增效、绿色发展成效初显。但同时也应看到，目前工业互联网在船舶行业的应用仍以点状探索为主，行业整体应用赋能效果不明显。基于此，指南深入分析船舶行业数字化转型需求，梳理形成工业互联网赋能船舶行业数字化转型典型场景，指出应建设的数字化能力，同时充分结合工业互联 1 2网体系架构设计方法，总结提炼国内外先进经验，形成一套工业互联网与船舶行业融合应用方法论，为船舶企业转型提供有益参考，促进我国船舶行业迈向高端化、智能化、绿色化。（三）编制框架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。 3二、工业互联网与船舶行业融合应用需求（一）船舶行业数字化转型现状近年来，基于国内外发展形势和自身转型升级需求，我国船舶行业在核心基础设施不断提升的基础上，积极探索人工智能、大数据、虚拟仿真、工业互联网、5G、数字孪生等数字技术的应用，并取得一定成效。一是基于自动化及智能化技术部署了一批智能装备，建设了智能下料、切割、焊接等生产线，在船体零件自由边智能打磨、船体零件智能下料理料、中小组立智能焊接等装备方面已有较多案例。二是基于信息感知、物联网、数据融合等技术，开展了车间智能感知、车间组网、基于三维模型的海量数据传输、海量异构数据融合等技术研究，构建了互联互通的车间基础平台，实现了车间三维模型、工艺文件、计划管控等数据的互联互通；在骨干船厂开展了基于5G融合网络的关键设备互联、质量精度在线检测、中间产品状态跟踪、5G+AR辅助装配场景的5G试点应用，大幅提升了分段车间切割机、焊机联网率，并通过智能货柜的建设，极大提升了仓库的利用率和进出库效率。三是基于虚拟仿真技术，完成了数字化设计与建模、生产流程与物流仿真、数控工艺装备仿真、三维模型下发至工位指导作业等方面的试点应用。骨干船厂多数具备3D建模能力，并实现了3D模型中心的建设，在标准部件库等方面已有成效。四是基于大数据技术，在船舶智能派工管控协同优化、造船分段物流模式分析和智能优化、基于能耗历史数据的智能能源管控等方面开展应用，促进大数据技术在船 4舶行业领域的逐步推进，提升船厂科学决策能力与水平，提升企业竞争力。五是基于信息软件技术，骨干船厂已开始建设打通设计、采购、生产等关键环节的全生命周期生产管理系统，搭配现场生产执行、能源管理、资产管理、人脸识别门禁等系统的应用，尝试建立软硬结合的数字化工厂。（二）融合应用需求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。工业互联网作为新一代信息技术和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，更是推进数实融合的战略性基础设施和重要驱动力。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。一是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。其一，基于工业互联网平台打造覆盖船舶初步设计、详细设 5计、生产设计等业务，驱动设计从“串行模式”向数字化“并行模式”转型，实现厂所之间、专业之间全面协同。其二，依托工业互联网平台构建面向多专业的三维数字样船进行工艺设计，结合仿真软件开展船舶建造全过程工艺仿真，预测工艺设计缺陷并优化改进，提高工艺设计质量与效率。其三，工业互联网可融合人工智能、机器学习、大数据等技术，沉淀船舶各专业设计知识模型，开展船舶智能设计应用，减少研发设计周期，降低设计差