U04中華人民共和國國家標準船舶數(shù)字化協(xié)同制造技術通用要求國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會ⅠGB／T38994—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國海洋船標準化技術委員會(SAC/TC12)提出并歸口。本標準起草單位：中國船舶工業(yè)綜合技術經(jīng)濟研究院、招商局重工（江蘇）有限公司、上海外高橋造船有限公司、中國船舶工業(yè)集團公司第七。八研究所、上海船舶工藝研究所、廣東華中科技大學工業(yè)技術研究院、廣東省智能機器人研究院、廣東中船軍民融合研究院有限公司、中船黃埔文沖船舶有限公司。本標準主要起草人：孫楠、孫曉軍、姚汝林、傅作民、續(xù)愛民、商羽、包廣崢、甄希金、韋乃琨、張興權、張美玲、袁軼、曹晨超、盧亞、張紅梅、李曉濤、倪明堂、姜斌、李劍衛(wèi)。1GB／T38994—2020船舶數(shù)字化協(xié)同制造技術通用要求本標準規(guī)定了船舶產(chǎn)品數(shù)字化協(xié)同制造的目標和原則、基本要求以及協(xié)同設計和協(xié)同建造等通用要求。本標準適用于船舶的數(shù)字化協(xié)同設計和建造。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T24734.1—2009技術產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則第1部分：術語和定義HB20033—2011飛機數(shù)字化設計流程定義與控制一般要求HB20280—2016基于模型的定義通用要求3術語和定義GB/T24734.1—2009、HB20033—2011和HB20280—2016界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1利用信息技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)字化技術等手段，實現(xiàn)資源共享，改變原有船舶產(chǎn)品研制過程的串行工作，建立船舶產(chǎn)品的設計、建造并行工作的新型生產(chǎn)模式。3.2一個或多個計算機文件的集合，該集合通過圖形、文字或兩者的結合來直接或間接表達產(chǎn)品的物理和功能要求。[GB/T24734.1—2009,定義3.25]3.3一種集成地和并行地設計產(chǎn)品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設計一開始就考慮產(chǎn)品全生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求等。其關鍵是由來自企業(yè)各個部門的優(yōu)秀人員所構成的多功能小組并行地進行產(chǎn)品的開發(fā)工作。[HB20033—2011,定義3.1.1]3.4MBD注：MBD數(shù)據(jù)集不包括派生的二維圖樣。2GB／T38994—2020[HB20280—2016,定義3.2]3.5基于計算機技術、網(wǎng)絡技術的具有船舶項目管理、產(chǎn)品開發(fā)、設計建造模型建立的信息化應用系統(tǒng)，提供異構系統(tǒng)的外部接口、具備一定的兼容性，能夠支持數(shù)據(jù)的生成、存儲和傳遞。4縮略語下列縮略語適用于本文件。5目標及原則5.1船舶數(shù)字化協(xié)同制造的目標船舶數(shù)字化協(xié)同制造的目標是，利用統(tǒng)一數(shù)據(jù)源等船舶數(shù)字化手段，建立面向船舶制造供應鏈的企業(yè)產(chǎn)品設計、制造、服務和管理等基于并行工程的產(chǎn)品制造合作模式，快速響應客戶需求，提高產(chǎn)品設計及成本可控性等水平，達到縮短產(chǎn)品制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本的目的。5.2船舶數(shù)字化協(xié)同制造的原則5.2.1基于數(shù)字化、網(wǎng)絡化技術，結合供應鏈企業(yè)產(chǎn)品制造資源，建立產(chǎn)品協(xié)同制造環(huán)境，支撐船舶制造各階段、各環(huán)節(jié)的信息交流。5.2.2參與船舶數(shù)字化協(xié)同制造的主體一般包括船東、設計院所、船級社、建造單位、主機廠、原材料供應商、設備供應商、外協(xié)外包單位等。5.2.3參與船舶數(shù)字化協(xié)同制造的主體之間應遵循以下原則：—需求牽引，目標導向；—統(tǒng)籌規(guī)劃，有序推進；—共享開放，團隊作業(yè)。6基本要求船舶數(shù)字化協(xié)同制造區(qū)別于傳統(tǒng)的串行制造模式，以單一數(shù)據(jù)源為基礎，利用數(shù)字化模型的手段生成產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)集，通過協(xié)同平臺使設計單位、建造單位的工作同步開展，推動設計、建造工作更好地進3GB／T38994—2020船舶制造階段圖1船舶數(shù)字化協(xié)同制造流程開展船舶數(shù)字化協(xié)同制造的技術手段一般包括：；4GB／T38994—2020開展船舶數(shù)字化協(xié)同制造的管理手段一般包括：IPT）為了完成特定的船舶產(chǎn)品開發(fā)制造任務需要組建協(xié)同團隊，一般可組建集成研發(fā)團隊(IPT)。IPT是多功能團隊，成員包括來自市場、設計、工藝、生產(chǎn)技術準備、制造、采購、銷售、維修、服務等部門的人員，有時還包括顧客、供應商或協(xié)作廠的代表。團隊成員技能互補，致力于共同的績效目標，并且共同承擔責任。IPT能夠大大提高產(chǎn)品全生命周期各階段人員間的相互信息交流，促進協(xié)調(diào)工作。團隊組織機構形式可采用分形組織結構，整個項目或產(chǎn)品包含多層次的IPT團隊，每個IPT團隊完成內(nèi)部或外部用戶的特定設計制造任務見圖2。圖2IPT組織結構6.3.3IPT運作與協(xié)調(diào)方式6.3.3.1團隊運作機制一般包括：劃分團隊和各職能部門的業(yè)務界定和分工，團隊承擔有限任務；確定唯一的團隊負責人，并明確團隊負責人的責任和權力；明確團隊各成員的責任和分工；明確團隊及其成員所承擔任務具有可定義可量化的輸出；建立團隊成員工作業(yè)績評價和考核體系（個人部分和協(xié)同部分定期召開例會及各種協(xié)調(diào)會、評審會，確認任務完成比例，并形成紀要。6.3.3.2在IPT團隊協(xié)同工作過程需要采取措施，監(jiān)控、協(xié)調(diào)設計制造過程中的各種沖突，管理各個功能團隊（或單個設計制造人員）的活動等，其內(nèi)容一般包括項目管理、版本管理、通信、沖突消解、共享信息數(shù)據(jù)存儲管理等方面的內(nèi)容。其中沖突消解是協(xié)同工作過程控制的核心。IPT團隊內(nèi)部及外部沖突的協(xié)調(diào)方式可參考圖3。GB／T38994—2020圖3IPT的協(xié)調(diào)過程6.4.1.1協(xié)同平臺軟件應針對具體業(yè)務定制化開發(fā)。6.4.1.2協(xié)同平臺軟件應能夠與現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)兼容和連通，并在同一操作系統(tǒng)運行。6.4.1.3協(xié)同平臺軟件應在移動（手持）終端和固定終端上同步數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)云備份。6.4.2.1協(xié)同平臺硬件應針對具體業(yè)務定制化開發(fā)。6.4.2.2協(xié)同平臺硬件應包括移動（手持）終端和固定終端兩種。6.4.2.3協(xié)同平臺硬件應支持多種數(shù)據(jù)輸入輸出的接口。6.4.2.4處理器、內(nèi)存等硬件性能應能滿足平臺運行及相關設計、計算軟件的配置要求。6.4.3.1協(xié)同平臺網(wǎng)絡層次結構分為核心層、匯聚層和接入層三層。6.4.3.2同平臺網(wǎng)絡支撐環(huán)境為核心局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)混合模式。6.4.3.3核心局域網(wǎng)是網(wǎng)絡交換中心和數(shù)據(jù)中心，主要包括核心路由器和交換機、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等。6.4.3.4城域網(wǎng)主要負責聚合同一城市各企業(yè)路由路徑，并且收斂數(shù)據(jù)流量，將各企業(yè)鏈接為網(wǎng)絡整體。6.4.3.5廣域網(wǎng)主要負責聚合不同城市和國家各企業(yè)路由路徑，并且收斂數(shù)據(jù)流量，盡量使用專用網(wǎng)絡。6.4.3.6建立網(wǎng)絡安全防護機制，防止技術指標等知識產(chǎn)權內(nèi)容泄露。6.4.4.1協(xié)同平臺的功能模塊應涵蓋設計和制造各階段，包括但不限于以下功能模塊：56GB／T38994—20206.4.4.2協(xié)同平臺應能與其他企業(yè)資源信息系統(tǒng)進行信息交換。6.4.5.1設立專門的團隊進行平臺的日常運行和維修維護的服務。6.4.5.2定期進行平臺的維護和升級。6.5協(xié)同工作模式6.5.1船舶數(shù)字化協(xié)同工作模式分為按時空協(xié)同和按團隊耦合度協(xié)同兩種模式。6.5.2按時空區(qū)分的協(xié)同工作模式是以時間和地域要素區(qū)分協(xié)同工作模式，其分類方式見圖4。圖4協(xié)同工作模式分類6.5.3按各團隊耦合度區(qū)分的協(xié)同工作模式根據(jù)各子任務在不同設計制造階段相互耦合的緊密程度，把協(xié)同設計制造分為三種：松散耦合協(xié)同工作模式、適度耦合協(xié)同工作模式及緊密耦合協(xié)同工作模式。7協(xié)同設計7.1船舶產(chǎn)品由市場需求訂單驅(qū)動，設計工作一般分為以下幾個階段：—初步設計：包含報價設計、方案設計、概念設計、合同設計、基本設計等內(nèi)容；—詳細設計：也稱技術設計；GB／T38994—2020—生產(chǎn)設計：也稱施工設計。7.2船舶產(chǎn)品協(xié)同設計中產(chǎn)生的數(shù)字化對象一般可分為以下幾類：—三維模型：包括船體不同中間產(chǎn)品、舾裝件、電氣、輪機等各專業(yè)領域的三維模型和輕量化模型；—圖紙文檔：船體不同中間產(chǎn)品、舾裝件、電氣、輪機等各專業(yè)領域的圖紙、圖樣、技術文件等；—產(chǎn)品數(shù)據(jù)：包括船舶設計建造的各類EBOM、PBOM、MBOM維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)等。7.3設計工作主要由設計院所完成，船東、船級社、建造單位、主機廠、設備配套廠等單位根據(jù)工作需求在不同階段參與協(xié)同設計，實現(xiàn)船舶產(chǎn)品設計并行工程，尤其是生產(chǎn)設計的提前介入，在船型詳細設計時就考慮建造設備與工藝的能力、限制；并設計和優(yōu)化工藝流程。在設計發(fā)放前，確信設計的可制造性、可裝配性，從而避免類似設計錯誤。生產(chǎn)設計和詳細設計信息一致，分別得到優(yōu)化。7.4協(xié)同設計各參與主體及協(xié)同的數(shù)字化對象詳細見表1。表1協(xié)同設計參與主體及對象序號協(xié)同設計主體單位協(xié)同設計參與單位協(xié)同設計階段協(xié)同設計數(shù)字化對象備注1設計院所船東、建造單設備供應商方案設計圖紙文檔（由主體單位產(chǎn)生的，單一數(shù)據(jù)源的）具有基本內(nèi)容的技術規(guī)格書、主要設備廠商表、主要布置圖、主要系統(tǒng)原理圖等2設計院所船東、建造單設備供應商合同設計圖紙文檔具有詳細內(nèi)容的技術規(guī)格書、計算書、設計圖紙、主機配置圖表、設備配置圖表、技術（合同）談判后修正的合同技術規(guī)格書及附件等3設計院所船東、船級社、建造單位詳細設計三維模型圖紙文檔審圖所需的船舶設計圖紙及技術文件、退審修改后的船舶設計圖紙及技術文件等4設計院所船東、建造單位詳細設計三維模型圖紙文檔建造單位所需的設備材料訂貨清單，詳細設計的正式版圖及合同中規(guī)定的其他圖樣和技術文件等5建造單位設計院所生產(chǎn)設計三維模型圖紙文檔產(chǎn)品數(shù)據(jù)船體分段施工圖、型材下料圖、EBOM、PBOM等各類船舶建造全過程相關的圖紙、圖樣、工作表等6建造單位設備供應商、外協(xié)外包單位詳細設計、生產(chǎn)設計圖紙文檔安裝階段，從而確定設備納期。確定設備的基本安件，確定重要大型設備的主尺寸等8協(xié)同建造8.1船舶產(chǎn)品建造工作采用“空間上分道、時間上有序”的基于成組技術的殼舾涂一體化現(xiàn)代造船模式。8.2船舶建造主要流程見圖5。GB／T38994—2020圖5船舶建造流程8.3協(xié)同建造各參與主體及協(xié)同的數(shù)字化對象詳見表2。表2協(xié)同建造參與主體及對象序號協(xié)同建造主體單位協(xié)同建造參與單位協(xié)同建造階段協(xié)同內(nèi)容備注1建造單位原材料供應商各階段的生產(chǎn)圖紙文檔鋼板、焊材、油漆等材料供應商的物資納期及納期變動協(xié)同、物資配送計劃協(xié)同，將物資按需、準時配送至工位，同時減少過程的無效用功，達到有序、高效2建造單位設備供應商涉及設備安裝的各階段圖紙文檔設備送貨時間、安裝位置、時間等3建造單位外協(xié)外包單位各階段的生產(chǎn)圖紙文檔包括外加工零部件的納期管理，外加工打包方式