造船是典型的离散生产,胎架、焊机、切割机等设备是船舶建造的关键工艺设备,它们的运行状态决定了分段施工的效率和准确性。然而目前,船舶建造业对工艺设备的管理仍以人工定期巡查和纸质报表记录为主要方式,普遍存在设备运行数据记录不完整、不及时,设备状态评估不准确、不充分,数据可视化程度低、重用困难等问题,其已成为制约我国船舶建造精益发展的瓶颈。近年来,信息通信技术飞速发展,船舶建造逐渐朝着智能化、数字化方向发展,迫切需要研究与行业发展相适应的船舶建造工艺设备智能化管理新途径。本文以此为背景,以提高船舶建造工艺设备管理水平为目标,基于工业互联网技术,研究船舶建造关键工艺设备运行数据的采集、传输、处理和应用方法,设计并开发了云边协同的船舶建造关键工艺设备状态监测系统。论文主要研究内容包括:（1）设计了云边协同的船舶建造关键工艺设备状态监测实施方案。首先,通过梳理船舶分段建造流程,明确了船舶建造关键工艺设备特征和设备状态监测需求;然后,设计了云边协同下的船舶建造关键工艺设备状态监测总体实施方案,可实现船舶建造工艺设备状态的云端监测与应用;最后,概述了船舶建造工艺设备状态监测的优势。（2）实现了船舶建造工艺设备状态数据的高效、低能耗采集与传输。通过将RFID（射频识别）技术融入WSN（无线传感器网络）技术,提出了一种面向船舶建造工艺设备状态数据采集和传输的新型智能节点的设计,并基于该智能节点,分别设计了基于异步按需唤醒的船舶建造工艺设备状态数据采集与传输的低能耗控制方法及基于LEACH协议的船舶建造工艺设备状态数据传输路径优化方法,解决了智能节点数据传输方式单一以及节点无线通信模块和数据传输过程能耗较高的问题。（3）实现了基于边缘计算的船舶建造工艺设备状态数据处理与设备状态评价。首先,提出了船舶建造工艺设备数据模型的概念,概述了设备数据模型的实现方法;然后,对依托于物联网网关的边缘计算功能的具体实现方法进行了详细阐述;最后,基于状态多级评价方法建立了船舶建造工艺设备状态评价模型,基于层次分析法计算了船舶建造工艺设备状态评价指标的权重,设计并实现了云边协同的船舶建造工艺设备状态评价方法。（4）实现了云边协同的船舶建造关键工艺设备可视化云监测与应用。首先,介绍了系统开发平台的基本架构和具体开发环境,设计了基于B/S（Browser/Server）架构及第三方云平台的船舶建造工艺设备状态监测系统开发平台;然后,开发了船舶建造关键工艺设备状态监测系统的信息管理、运行监测和设备报警三个主要功能模块;最后,基于船舶建造典型工艺设备——胎架,开展了船舶建造工艺设备状态监测系统的应用验证,分别验证了所开发系统的设备状态数据采集、传输、处理、应用与可视化展示等能力,证明了本文设计开发系统的实用性和有效性。