一、項目背景
中船黃埔文沖船舶有限公司把成為“國內領先、世界一流”的創新型海洋裝備集團作為公司新的戰略目標，亟需尋找新的切入點和突破口以適應新時代背景的發展需求。因此，現代造船模式需要在傳承中進一步發展，注入新的理念和方法，加快創新升級步伐，打造建模升級版。
航天云網公司圍繞中船公司產業結構調整、發展方式轉型要求，打造“船舶云”平臺，形成覆蓋行業產業鏈的云應用集群，突破地域、組織、技術的界限，整合集聚、開放、共享各類要素和資源，推動制造資源對接和優化配置，打通產業鏈上下游信息流、業務流與資金流，推動產業鏈協同創新和生態化發展，支撐中船公司未來商業模式與產業模式的創新發展。
二、項目建設內容
項目搭建高可靠性的IaaS平臺與PaaS平臺，實現與邊緣層數據的對接，部署設備監控軟件，實現對切割機、動能源等設備的智能化監控。結合設備歷史數據與實時運行數據，構建數字孿生，及時監控設備運行狀態，實現設備預測性維護?；诂F場能耗數據的采集與分析，對設備、產線、場景能效使用進行合理規劃，提高能源使用效率，實現節能減排，“船舶云”平臺系統架構如下圖所示。
圖1 “船舶云”平臺系統架構
邊緣層由動能源監控系統以及數控切割機監控系統組成，兩套系統分別獲取了能源數據及核心機加工設備數據，連接終端設備與云，提供實時計算、遠程控制、數據緩沖、數據解析和初步分析等功能，包含邊緣傳感器、控制器、網關和邊緣服務器相關產品和面向各個領域場景的解決方案。
IaaS層以 OpenStack 為核心構建，提供完善的云基礎設施服務能力，涵蓋計算、存儲、網絡、安全等7大 IaaS服務。
通用PaaS層采用“Kubernetes + Docker”技術路線，為用戶提供基于容器的應用軟件開發和運行時所需的支撐環境，包括數據庫、應用支撐、軟件開發、微服務管理、大數據和物聯網等云化服務。
工業與通用PaaS層構建面向船舶行業的工業大腦，提供以數據為核心的工業機理模型資源池、微服務組件資源池、工業數據資源池以及建模工具、算法工具、數據治理工具等工具庫。
應用層通過與PaaS層的對接實現數據的展示和分析，在各子系統呈現應用的功能，實現數據的真實轉換和利用，通過物聯應用（web應用和移動端應用），提供實時監控、故障報警等應用。
三、項目實施效果
通過項目實施，航天云網公司幫助客戶主要達到以下建設成效：
1.保證通過物聯應用對設備性能分析，結合企業生產經營狀況，合理推薦適合生產特定產品的設備，從而實現設備及產品的最大優化。這不僅給船廠節省了前期投入，還通過產品品質提升創造更大的經濟價值及生產經濟效益。該公司全年未發生重大工控系統安全事件。
2.通過對船廠現有的切割機、動能源傳感設備的聯網及上云，實現對設備的監控，上云設備數達到75 臺套以上。
3.萬臺活躍設備TPS(每秒吞吐能力)不小于25M/秒,QPS（每秒數據處理能力）不小于40000 條/秒，平均響應延遲不高于300ms。
4.通過物聯應用解決方案的實施，規范對外接口，減少系統上線時間15%。
5.通過物聯應用解決方案的實施，規范對外接口，減少系統部署成本15%。
6.通過數據展現及分析，結合預告警和生產情況，合理利用設備，從而最大化利用好設備，設備利用率提升10%。
7.通過應用電力傳感設備上云及監控，實現船廠電力消耗數據同比上一年度下降10%。
8.通過應用氣體傳感設備上云及監控，實現船廠二氧化碳等氣體的消耗數據同比上一年度下降15%。
9.通過物聯應用解決方案提升維修效率、縮短維修時間，從而減少設備的停產時間，減少故障對生產的影響，實現計劃外故障停機減少10%。
10.通過設備物聯監控及應用的使用，完成生產智能化排產，實現生產效率提升3%。
11.設備物聯應用的投入使用，通過安全預警及預維護維修通知，提高了設備及人員的安全性，減少在設備維護維修上的無謂投入，節省了開支。
12.通過物聯應用對設備性能分析，結合企業生產經營狀況，合理推薦適合生產特定產品的設備，從而實現設備及產品的最大優化。這種優化不僅給船廠節省了前期投入，還能通過產品的品質提升創造更大的經濟價值，提升企業生產經濟效益。
