智慧船舶制造三維可視化！國產！零代碼！數字孿生開發平臺天花板

工業和信息化部、國家發展改革委、財政部、生態環境部、交通運輸部等五部門聯合印發《船舶制造業綠色發展行動綱要（2024—2030年）》，提出到2025年，船舶制造業綠色發展體系初步構建；到2030年，船舶制造業綠色發展體系基本建成。

CIMPro孿大師船舶與海洋數字孿生融合仿真平臺，通過高精度三維建模和實時數據整合，實現船舶建造過程的可視化仿真，以及設計、生產、運維全流程智能協同，通過降低設計變更率、縮短建造周期、減少返工風險與成本、優化資源調度，降低廠區能耗與污染。

除此之外，CIMPro孿大師采用標準化通用接口，實現不同廠商設備監測系統的數據互通，解決了不同監測系統的數據孤島問題。

通過集成多種傳感器數據（如溫度、壓力、位移等），采集物理實體信息，可實時映射物理實體的狀態變化，實現數字化鋼料堆場管理、設計建造仿真驗證、全流程質量追溯和智能裝備協同。數字孿生系統在交付后可繼續編輯、隨時適應不斷發展的展示需求。

先展示一下效果

—CIMPro孿大師船舶制造融合仿真平臺示意—

一、船舶設計階段

 1. 優化設計方案    使用CIMPro孿大師數字孿生平臺構建1:1高精度船舶虛擬模型，可精確復現船體外觀、結構、材料、設備布局、管線結構，可以展示和交互操作，支持透視船體內部不同層級結構/布局，可獨立拆解，支持穿透式查看，輔助提前識別設計中存在的問題和缺陷，縮短設計驗證周期。

 2. 團隊協同設計 CIMPro孿大師支持團隊內多人實時協作，實現船體/輪機/電氣等不同單元的工程師在同一船舶虛擬仿真模型開展實時協同設計作業，及時識別、協調設計沖突，增強設計的協同性和一致性，實現高效的設計迭代和快速決策；通過提前規避管路干涉等設計沖突風險，減少后期返工。

二、船舶建造階段

 1. 虛擬建造與裝配模擬- 在實際建造開始前，通過數字孿生仿真驗證船體裝配、管道鋪設、電氣系統安裝等環節合理性，提前識別、規避潛在的裝配沖突和問題，優化裝配方案，降低返工風險。- 在虛擬仿真模型中模擬車間生產工序協同流程，測試不同資源調度方案，優化生產效率、減少因調度不合理導致的等待時間或擁堵。

 2. 進度監控與質量控制 - 集成實時傳感器數據，實現對建造進度的可視化監控。通過對比實際建造數據與原計劃模型的差異，快速準確地識別進度偏差和質量問題，并及時采取糾正措施，從而把控建造進度、保證船舶的質量和精度。

 3. 培訓與技能提升 - 可用于船廠工人培訓，尤其是針對復雜船舶系統的安裝和維護操作。重點針對動力系統、導航系統及管路系統等復雜船舶子單元的裝配調試與維保作業進行專項技能強化。工人可以在虛擬環境中進行練習和模擬操作，熟悉工作流程和技術要求，提高技能水平和應對實際問題的能力，降低因操作不熟練導致的失誤和事故風險。- 構建典型故障處置場景仿真，實現維修經驗的結構化沉淀。

三、船廠運營管理

 1. 生產流程優化 - 復現碼頭門座起重機卸料作業流程三維仿真，模擬展示碼頭吊機吊運、輥道鋼板傳輸等鋼板卸船過程，規避路徑沖突風險。- 為船廠焊接車間、空壓站、泵管車間、倉庫、船塢、行政樓、生活園區等建立數字孿生模型，優化動線、布局、工作流程，減少無效工時。

 2. 資源調度 - 通過數字孿生模型實時掌握船廠內的設備、人員、物料等資源狀態，實現資源的合理調度和優化配置，提高生產效率。- 針對船廠鋼板庫區的作業環境和工藝流程，構建涵蓋原料入庫、堆場管理、智能翻板、輥道式地面輸送鏈、庫區物流、庫區安全監控與警示的船廠智能倉儲數字孿生管理系統，降低閑置率；- 開發船用鋼板堆場數字孿生平臺，建立堆場與內業車間的橫移臺車模型、堆場鋼板示意模型，實時映射堆位信息、等離子切割機及橫移臺車定位；- 庫存管理。集成物聯網（IoT）傳感器信息，實時采集車間設備、工具、物料等資產的狀態數據，在虛擬模型中同步映射�？梢暬�呈現車間資產分布和運行狀態，減少人工巡檢成本。

 3. 智能巡檢 - 全廠域巡檢。為防爆輪式巡檢機器人配置巡檢工單，智能規劃巡檢機器人路徑，規避人工疲勞問題，降低漏檢率。- 高危區域無人化巡檢。為廠區管網、船用密閉空間等高�；蛉斯るy以到達的巡檢場景構建3D數字孿生模型，開發智能無人巡檢系統，降低作業難度與安全風險，可精準定位故障源。- 異常情況告警。及時識別設備過熱、物料短缺等異常情況，實時通報異常，避免生產中斷。

 4. 車間能效監控 集成終端數據，構建精細化能耗數字看板，實現能耗態勢可視化，直觀展示各工場、車間、空壓站等單元的耗電值、每日電費曲線、壓縮空氣使用情況，識別異常能耗設備。輔助優化資源配置、排產排程。

 5. 車間環保監測 集成終端監測數據，實時追蹤、記錄留存、可視化呈現廠區內空氣質量、粉塵排放、廢水排放等污染源數據。

 6. 船塢作業安全態勢感知 - 構建船體合攏區智能防碰撞仿真平臺，實時監測交叉作業風險、龍門吊載荷擺動幅度與俯仰角度，感知并告警異常工況。- 集成終端傳感數據，直觀展示高溫設備分布情況，構建實時危險源熱力圖與電子預警區。- 集成計算機視覺數據，識別PPE穿戴合規性，及時預警員工不合規操作，降低生產事故發生率。

 7. 應急指揮 - 智慧告警。集成各安防系統警報，點擊即可快速定位報警源位置，快速及時處置。- 應急裝置定位。構建應急裝置智能定位系統，統籌管理裝置位置、效期。- 智能疏散引導。構建船塢結構逃生通道仿真模型，動態規劃最優撤離路徑；集成智能應急照明系統，模擬識別應急照明盲區，提前規避風險。

四、航運運營與維護階段

 1. 實時狀態監測與遠程監控 基于CIMPro數字孿生仿真平臺集成終端數據，可以實時監測船舶的運行狀態，包括位置、速度、航向、燃油消耗、設備運行狀況等。通過與船舶上的傳感器和通信設備連接，將數據傳輸到岸上的監控中心，實現對船舶的遠程監控和管理，以便及時做出調度決策和維護安排。

 2. 實時風險預警與應急推演 - 監測到異常情況或潛在風險時，及時發出預警信號，提醒船員和岸上管理人員采取相應的措施。- 模擬火災、碰撞、擱淺等緊急情況和事故場景，制定應急預案并進行演練，提高應急反應能力和協同作戰能力。事故發生后，可利用數字孿生模型復現事故過程，結合數據記錄進行事故成因推演、責任追溯，為事故調查提供有力的證據和支持，同時也可以從中吸取教訓，改進船舶的設計、運營和管理，降低類似事故再次發生風險。

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