船舶工业是典型的技术、资金、劳动密集型产业，其产业关联度大、带动性强，对促进就业、发展进出口贸易具有重要意义。

　　船舶制造是典型的离散型生产，由于船厂空间尺度大、船舶建造周期长、工艺复杂、单件小批量、中间产品种类非标件多、作业环境相对恶劣，因此对信息化、自动化、智能化技术应用提出了特殊的要求，也影响了船舶制造工业的信息化、自动化和智能化的发展进程。目前国内船舶制造领域智能化的研究，主要集中在船舶智能制造的技术探索、顶层设计以及标准体系等内容。只有少数学者对船舶制造单个环节的智能化开展研究，例如智能舾装、智能焊接和智能小组立等。

　　船舶数智化专家黄文杰认为，船舶制造实现整体智能化是必然趋势，应当以关键环节的智能化为切入点，逐个实现船舶制造工艺过程的自动化、智能化，再将每个工艺过程进行级联，通过智能数据库设计串联起来，为船舶切割工艺流程装上“智能大脑”，进而实现船舶制造的整体智能化。

　　黄文杰现担任上海裕璞信息科技中心（Shanghai Richstone Information Technology Center）总经理、上海裕谦企业管理咨询（Shanghai Richness Management Consulting）有限公司总经理，目前已取得船级社设计认可/工厂认可/型式认可、API系列、CE-PED/AD系列、TS系列以及ASME-MO核材料钢印咨询，ISO9000/ISO14001/OHSAS18001系列、风电材料认可，核承压设备许可证、船舶工业检测与培训等相关咨询业务。黄文杰始终以船舶与海洋装备产业转型升级等场景需求为牵引，为加快推动中国船舶工业的智能制造、绿色制造、精益制造在产业链各环节深度融合，长期聚焦船舶生产管理一体化软件的国产化研发，取得一系列令业界瞩目的骄人业绩。

　　早在2020年，他就留意到当时船舶制造过程中，数字化和自动化水平较高的工艺过程是切割工艺。在传统切割工艺过程中，板材运输至切割工位环节只实现了机械化；板材切割和零件编码环节实现了自动化；而确认板材、拷贝切割指令、板材定位环节均为人工操作。他认为，传统船舶制造的切割工艺只在部分环节实现了自动化，距离切割工艺全过程的自动化还有一定的距离。为了能够实现切割工艺全过程的信息化、自动化和智能化，除了要配套相关的硬件设施，还要为整个系统设计完善的数据库。在机械加工、铸造、复合材料等领域，工艺数据库的应用已经相当广泛，并且基于数据库的数据挖掘和分析、专家知识库等研究也成果丰硕。但在船舶制造的工艺数据库领域，目前国内的研究几乎为空白，仅有物料数据库、工件质量数据库、制造资源数据库等几个方面的研究。毕业于浙江工业大学计算机科学与技术专业的黄文杰敏锐觉察到这个行业研究空白，他率先开展了“基于船舶智能制造的切割工艺流程与数据库设计”的项目研究，首次在船舶工业流程建立工艺数据库，为工艺数据的采集、存储、和查询功能提供了基础。更重要的是，他利用大数据、数据挖掘等前沿信息技术，实现对工艺数据的更深层次利用，对工艺结果分析、工艺过程优化、提升船舶制造业的效率和水平、降低生产成本等方面具有重要的意义。

　　黄文杰针对传统船舶制造的切割工艺过程，基于智能制造提出了一套智能切割工艺流程及数据库设计，为切割工艺的信息化、自动化和智能化提供基础。他基于智能制造，对切割工艺进行了改造：增加管控平台、检测扫描环节。在板材输送方面，黄文杰设计了新的工艺流程，管控平台将板材位置和切割机工位位置发送给吊装设备控制系统；吊装设备控制系统根据板材位置信息吊装板材，并按照切割机工位位置将板材运输至切割机工位。扫描系统对板材进行扫描，并通过图像处理技术获取板材信息和板材精确位置；扫描完成后，将板材信息和位置信息返回至管控中心。管控平台根据上个环节发送的板材信息确定板材切割方案，并将板材定位信息和经过优化设计后的切割程序、喷码程序发送至切割机系统；切割机在对板材进行切割的过程中，将切割出来的零件进行编码。

　　核心功能是工艺数据库设计，黄文杰认为，船舶制造过程中传统的切割工艺只实现了切割过程的自动化，并未实现切割工艺的整体自动化，因此并没有一套完整的针对智能切割工艺的数据库。切割工艺数据库的建立，是切割工艺智能化的基础，不仅为切割工艺提供了数据采集、存储的容器，为智能切割系统提供运行数据库，而且为工艺数据分析和挖掘提供了数据基础。因此，他在数据库中设计了切割工艺数据库的核心——切割工艺表，将影响工艺的因素分为八个要素：原料、产品、规范、环境、人员、设备、方法和时间，通过对来料组立的扫描确认组立的类型，并将信息反馈至焊接工艺知识库；通过焊接加工工艺知识库对焊接工艺进行自动匹配和推理生成，并对生成后的工艺通过MES系统下发到设备中；也可通过设备中自带的焊接工艺知识库进行工艺知识的生成，通过自动调用生成的焊接工艺进行焊接。智能管控系统包括生产线生产状态的实时监控、各工位生产负荷自动调整、运行状态信息数据的实时采集等功能，能够操纵控制流水线上所有设备，实现工件的输送、焊接、背烧等功能的全自动流水式生产。黄文杰为船舶制造工艺数据设计提供了通用的方法，并为智能切割工艺数据采集与存储、工艺过程分析、工艺数据挖掘提供了信息化基础，在船舶制造工艺行业尚属首次。

　　随着科学技术的飞速发展，现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、智能化方向发展。人工智能、物联网、云计算、大数据技术等新一代信息技术快速走向成熟，数字化、网络化、智能化日益成为未来制造业发展的主要趋势。

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