中國船舶工業(yè)國際市場份額保持領先,中國正從造船大國邁向造船強國。根據中國工信部發(fā)布中國船舶制造業(yè)數(shù)據顯示,在造船完工量、新承接訂單量和手持訂單量這三大造船業(yè)指標上,中國連續(xù)14年位居世界第一。2023年,中國船舶產品出口金額318.7億美元,同比增長21.4%。與此同時,中國船舶企業(yè)不斷突破關鍵技術,持續(xù)發(fā)力自主研發(fā),更積極加快綠色化智能化轉型。
在數(shù)字化浪潮的推動下,江南研究院院長助理兼信息技術研究所所長單小芬作為數(shù)字化轉型首發(fā)骨干,深刻把握時代變革的新特征,以履行強軍勝戰(zhàn)、支撐國家戰(zhàn)略、引領行業(yè)發(fā)展為己任,大力推進基于單一數(shù)字模型核心理念的數(shù)字造船,助推江南造船(集團)有限責任公司(以下簡稱江南造船)成功實現(xiàn)了數(shù)字化轉型。而今,創(chuàng)造了無數(shù)個第一的江南造船,加速擁抱數(shù)字時代,不僅借助數(shù)字化手段提升了企業(yè)自身的競爭力,也為整個船舶行業(yè)的轉型升級提供了寶貴的經驗。
顛覆傳統(tǒng)擁抱數(shù)字化轉型
春節(jié)剛過,江南造船廠的生產車間、船塢碼頭呈現(xiàn)出一片繁忙景象,17.5萬立方米大型液化天然氣(LNG)運輸船、全球最大的9.3萬立方米超大型液化氣運輸船(VLGC)以及15000TEU LNG雙燃料動力大型集裝箱船、7600車位LNG雙燃料動力大型遠洋汽車運輸船(PCTC)等高端船型船,都將在這里完工?!霸诤芏嗳搜劾?#xff0c;造船廠是傳統(tǒng)制造業(yè),但隨著時代的發(fā)展,我們要擁抱數(shù)字化轉型,顛覆傳統(tǒng)造船模式?!眴涡》疫@樣說道。
在過去,造船的各個環(huán)節(jié)之間充斥著“多國語言”的協(xié)作模式,二維圖紙與三維模型之間的頻繁轉換成為了行業(yè)的常態(tài)。設計、生產、建造等環(huán)節(jié)之間的溝通壁壘,不僅增加了成本,還降低了效率。但單小芬看到了變革的必要性,她提出了基于“單一數(shù)字模型”的核心理念,實現(xiàn)了船舶全壽命周期中各個環(huán)節(jié)的信息高度耦合。
這一轉變不僅顛覆了傳統(tǒng)的協(xié)作模式,更將二維圖紙與三維模型之間的轉換歷史徹底終結。在她的推動下,“單一數(shù)字模型”成為了數(shù)字造船各環(huán)節(jié)間的“普通話”,確保了信息的流暢與準確傳遞。這一創(chuàng)新舉措不僅提高了工作效率,還降低了人為錯誤,為江南造船帶來了前所未有的變革。
單小芬不僅停留在理念層面,她更是敢為人先,主動擁抱技術變革。作為外舾裝專業(yè)信息化和產品研發(fā)設計數(shù)字化轉型的信息化負責人,她牽頭對原有的設計流程進行了全面的梳理和分析,從全壽命周期價值鏈的角度出發(fā),重構了未來的業(yè)務流程。她組建了前沿技術交流團隊,推動了數(shù)字化、網絡化、智能化技術與傳統(tǒng)制造業(yè)的深度融合,突破了一系列關鍵技術難題。同時,單小芬牽頭突破了體驗式設計、數(shù)字化協(xié)同設計、L2P關聯(lián)設計、CAD/CAE一體化集成、基于規(guī)則的自動化建模、參數(shù)化模板設計、MBD工藝信息自動化定義、三維交付物自動設計、基于模型的裝備制造集成、無紙化建造等一系列關鍵技術。
在單小芬的帶領下,“海巡160”大型航標船成為全球首艘實現(xiàn)無紙化總裝建造的船舶。這一創(chuàng)舉從設計端到建造端徹底告別了傳統(tǒng)的二維圖紙,使得工人僅需一臺平板或筆記本電腦就能獲取所有生產所需的信息。這不僅大幅縮短了建造周期,使得建造周期比原計劃縮短了近3個月,該船差錯率比同物量船舶降低了約60%,單船節(jié)約成本500萬元。
(全球首艘“無紙化”建造船舶——“海巡160”大型航標船)
持續(xù)拼搏創(chuàng)新成果不斷
在當前數(shù)字化環(huán)境下,船舶行業(yè)面臨著多重挑戰(zhàn),包括成本增加、復雜度提升、市場競爭加劇以及更高的安全性和性能要求。江南造船通過數(shù)字化轉型,成功打造了數(shù)字化核心能力,實現(xiàn)了從設計到建造的全面優(yōu)化。單小芬說:“作為傳統(tǒng)的制造業(yè),江南造船,特別是數(shù)字化轉型主力團隊,只有拼命地奔跑,才可能留在原地?!?br /> 也正是這份拼搏精神,讓單小芬引領團隊持續(xù)創(chuàng)新,也獲得眾多認可。目前,單小芬的團隊發(fā)明專利挖掘250余項、軟件著作權登記150余項、行業(yè)標準發(fā)布近10項,形成了高效研發(fā)、自動化建模、MBD自動定義、三維交付物設計、模型驅動制造等200余項具有自主知識產權的數(shù)字造船解決方案。
針對數(shù)字化轉型落地,作為信息化主師、數(shù)字化副總工藝師,單小芬?guī)ьI型船項目經理制定了“一個型號一個臺階”的數(shù)字化轉型工程落地策略:2016年,首次在“東方紅3號”科考船實踐,實現(xiàn)了全三維設計,對可達性、可操作性、可維護性進行了評估;2017年,以引航船為載體實施了基于模型的體驗式方案表達與交互式設計;2018年,在“海巡160”大型航標船上全專業(yè)、全要素、全三維設計,全船實現(xiàn)無紙化建造;2019年,自主研發(fā)的86K VLGC船實現(xiàn)了基于模型的研發(fā)、設計與制造,首次實船應用三維送退審;2020年,22K LEG船實現(xiàn)了系列船模型重用、CAD/PDM數(shù)據集成;2021年,93K VLGC船實現(xiàn)了面向總段區(qū)域完整性建造的區(qū)域化設計、基于模型的在線管理協(xié)同;2022年,80K LNG 、175K LNG等船實現(xiàn)了機器建模和設計交付,研發(fā)設計效率又上新臺階;2023年,14K TEU船實現(xiàn)了基于IPD的數(shù)字化研發(fā)設計、數(shù)字化協(xié)同制造。目前,數(shù)字化轉型成果全面推廣至江南造船液化氣系列船、大型集裝箱系列船、專項工程等20余型60余艘等船舶產品研制過程,累計成果轉化超1億元,船舶產品研發(fā)設計數(shù)字化轉型等已達到國際領先水平。
(基于AR的船舶裝配指導和數(shù)字化檢驗)
如今,江南造船的數(shù)字化轉型成果不僅限于企業(yè)內部,更輻射和帶動了整個裝備制造業(yè)的發(fā)展。在單小芬等骨干的推動下,船舶產品研發(fā)設計數(shù)字化轉型等已達到國際領先水平,帶領的“數(shù)字化設計技術攻堅組”先后獲得全國“五一巾幗標兵崗”、上海市“巾幗文明崗”等榮譽稱號,轉型成果獲得全國和國防企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎,得到了省部級領導、船舶、海工、航空、建筑等企業(yè)近600次考察與交流,為整個船舶行業(yè)的數(shù)字化轉型與發(fā)展提供了有力支持。
激發(fā)潛能打造核心競爭力
在江南造船的數(shù)字化轉型實踐中,女性的力量得到了充分的展現(xiàn)。盡管在傳統(tǒng)裝備制造業(yè)中,女性的占比相對較小,但她們在感性和創(chuàng)新思維方面的優(yōu)勢為轉型注入了新的活力。單小芬鼓勵女性積極參與,為她們提供了展示自己的舞臺。這不僅激發(fā)了女性的潛能,也為數(shù)字化轉型帶來了更多的可能性?!拔医ㄗh造船廠可以結合女性更為感性的特質,挖掘更適合女性推進的數(shù)字化轉型場景和業(yè)務環(huán)節(jié),給予女性發(fā)聲的舞臺;并加強宣傳,以帶動更多的女性敢于變革、用于擔當。”
談及未來發(fā)展,單小芬表示,船舶行業(yè)數(shù)字化轉型落地,離不開先進理念、先進方法、先進技術的支撐。“為充分解放思想、打破禁錮,我們會定期赴優(yōu)秀企業(yè)學習數(shù)字化轉型實踐和理念思維方法論,并不斷更新總結數(shù)字造船經驗;針對數(shù)字化轉型提煉關鍵技術,聯(lián)合高校、院所等成立聯(lián)合實驗室,打造數(shù)字化轉型獨特優(yōu)勢與核心競爭力。”
她還表示,作為國際化大都市,上海有獨特的創(chuàng)新優(yōu)勢,“上??梢赃M一步加強人工智能、大數(shù)據等新技術的研究和應用,推動這些技術與各行業(yè)的深度融合。我也希望政府和企業(yè)能夠應加大對數(shù)字化轉型頭部企業(yè)的科研支撐和人才支持,從根本上實現(xiàn)企業(yè)質效的變革提升?!?/p>
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