11月30日，工業(yè)和信息化部官網(wǎng)正式發(fā)布《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》(簡(jiǎn)稱(chēng)規(guī)劃)，提出提升智能制造供給支撐能力，圍繞船舶等重點(diǎn)裝備領(lǐng)域，建設(shè)數(shù)字化車(chē)間和智能工廠，構(gòu)建面向裝備全生命周期的數(shù)字孿生系統(tǒng)，推進(jìn)基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)規(guī)模應(yīng)用，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)裝備的預(yù)測(cè)性維護(hù)與健康管理;支持制造企業(yè)與信息技術(shù)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，培育智能船舶等新型智能產(chǎn)品。特別值得注意的是，規(guī)劃明確了我國(guó)船舶行業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的5大方向。

雖然數(shù)字化造船一直是船舶企業(yè)的重要戰(zhàn)略，但行業(yè)景氣度的提升無(wú)疑對(duì)這一戰(zhàn)略具有進(jìn)一步的推動(dòng)作用。專(zhuān)家認(rèn)為，隨著航運(yùn)市場(chǎng)回暖，船舶行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型將迎來(lái)新發(fā)展。

船舶建造數(shù)字化款款走來(lái)

數(shù)字造船為智能船舶打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)下，一方面是新一代信息技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)踐成果不斷涌現(xiàn)，另一方面是航運(yùn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本不斷增長(zhǎng)，在這種情況下，包括造船、船運(yùn)等各界不斷加大對(duì)智能船舶的投入。

通過(guò)傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，智能船可自動(dòng)感知和獲得船舶自身運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析處理并回傳，實(shí)現(xiàn)船舶航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)、貨物運(yùn)輸?shù)确矫娴娜�流程�?shù)字化和智能化。

智能船舶也是國(guó)家政策明確支持的重點(diǎn)領(lǐng)域，而郵輪更是創(chuàng)新突破的一個(gè)重大方向。始于數(shù)字化造船，到建立船舶數(shù)字化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)閉環(huán)，一個(gè)完整的船舶智能體正在駛來(lái)。

過(guò)去造船之所以耗時(shí)，很大程度上是“分解”做得不夠智能。在船舶領(lǐng)域，由于行業(yè)特性和歷史傳承，設(shè)計(jì)與制造相對(duì)分離——總體所進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般較少?gòu)慕ㄔ旖嵌瓤紤]如何合理、高效;到了總裝廠，還要再進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)，重新進(jìn)行三維建模，進(jìn)一步明確“怎么造船”“怎么組織造船”。

“按傳統(tǒng)方式，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要盡快出圖，建造中遇到問(wèn)題再返工解決。”中船集團(tuán)江南造船公司江南研究院副院長(zhǎng)朱明華表示，這一模式帶來(lái)了明顯的弊端——同樣做一處修改，在設(shè)計(jì)階段花1個(gè)小時(shí)就能完成，若到建造階段再發(fā)現(xiàn)、解決，就可能因?yàn)橹匦略O(shè)計(jì)、采購(gòu)物料、返工而耽誤100個(gè)小時(shí)。

“現(xiàn)代造船模式，最核心的就是兩個(gè)‘一體化’——設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化，以及殼舾涂一體化。”中船集團(tuán)上海船舶工藝研究所副所長(zhǎng)謝新解釋說(shuō)，前一個(gè)“一體化”是在設(shè)計(jì)階段就將工藝、生產(chǎn)和管理的要素統(tǒng)籌精細(xì)考慮，讓造船更有章法;后一個(gè)“一體化”則是打破“先造船殼、再做舾裝、最后涂裝”的傳統(tǒng)模式，提升分段、總段等中間產(chǎn)品的完整性，每個(gè)分段、總段實(shí)施殼舾涂一體化的精度制造，最后就可以像“搭積木”一樣合攏起來(lái)，從而大幅提升造船效率。

高質(zhì)量發(fā)展必由之路

中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)譚乃芬在會(huì)上表示，今年以來(lái)國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)回暖，油、散、集、氣四大船型海運(yùn)需求增長(zhǎng)較快，全球新造船市場(chǎng)呈現(xiàn)活躍態(tài)勢(shì)。我國(guó)船舶企業(yè)抓住市場(chǎng)回升機(jī)遇，承接新船訂單表現(xiàn)亮眼。

根據(jù)中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，今年1～9月份，我國(guó)船企在造船完工量、新接訂單量、手持訂單量三大造船指標(biāo)上均實(shí)現(xiàn)不同程度的上漲，在國(guó)際市場(chǎng)份額方面繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。船舶市場(chǎng)經(jīng)過(guò)10多年的低迷，基本上已經(jīng)開(kāi)始復(fù)蘇。

然而，中國(guó)造船效率僅是日韓水平的三分之一。中國(guó)工程院院士、船舶先進(jìn)制造技術(shù)專(zhuān)家組組長(zhǎng)林忠欽表示，近10年來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)骨干船廠每修正總噸工時(shí)平均消耗從44降到30(個(gè)別先進(jìn)企業(yè)達(dá)到20左右)，但與日本的10、韓國(guó)的15相比，差距明顯。按照業(yè)內(nèi)評(píng)估，造船業(yè)國(guó)際先進(jìn)水平正在從工業(yè)3.0向4.0過(guò)渡，而中國(guó)國(guó)內(nèi)，大部分船企處于2.0階段。相對(duì)于汽車(chē)行業(yè)，造船業(yè)的自動(dòng)化水平大為落后。中國(guó)造船業(yè)在完成訂單、新增訂單等方面遠(yuǎn)超日韓，但隨著要素成本上升，中國(guó)的優(yōu)勢(shì)正在失去，如果不抓緊時(shí)間轉(zhuǎn)型升級(jí)，過(guò)去的優(yōu)勢(shì)將改變。

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)船舶工業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，骨干造船企業(yè)建立起以中間產(chǎn)品組織生產(chǎn)為特征的現(xiàn)代總裝造船模式，并不同程度開(kāi)展了智能化轉(zhuǎn)型探索工作，取得了一定成效。但是，總體上我國(guó)船舶制造業(yè)仍處于數(shù)字化制造起步階段，而且各造船企業(yè)發(fā)展水平參差不齊，三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足，關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)仍以機(jī)械化、半自動(dòng)化裝備為主，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏積累、信息集成化水平低等突出問(wèn)題亟待解決。

多年來(lái)，船舶企業(yè)不斷推進(jìn)信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，并逐漸進(jìn)入智能時(shí)代。數(shù)字化造船成為現(xiàn)代造船模式的核心。

政策扶持助力造船數(shù)字化

推進(jìn)“船舶智能化+船廠數(shù)字化”將成為我國(guó)船舶工業(yè)下一步的發(fā)展方向。事實(shí)上，早在2019年，《推進(jìn)船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》和《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》就相繼印發(fā)，旨在促進(jìn)我國(guó)船舶工業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智能制造已日益成為世界船舶工業(yè)發(fā)展的重要方向。據(jù)了解，《推進(jìn)船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》以全面推進(jìn)數(shù)字化造船為重點(diǎn)，以關(guān)鍵環(huán)節(jié)智能化改造為切入點(diǎn)，提出經(jīng)過(guò)三年努力，船舶智能制造技術(shù)創(chuàng)新體系和標(biāo)準(zhǔn)體系初步建立，2—3家標(biāo)桿企業(yè)率先建成若干具有國(guó)際先進(jìn)水平的智能單元、生產(chǎn)線和車(chē)間，骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船，實(shí)現(xiàn)每修正總噸工時(shí)消耗降低20%以上，單位修正總噸綜合能耗降低10%，建造質(zhì)量與效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為建設(shè)智能船廠奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021年)》以現(xiàn)代信息技術(shù)和新一代人工智能技術(shù)與船舶技術(shù)跨界融合為主線，以提升船舶安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和高效性為核心，以加快船舶智能技術(shù)工程化應(yīng)用為重點(diǎn)，提出經(jīng)過(guò)三年努力，形成我國(guó)智能船舶發(fā)展頂層規(guī)劃，初步建立智能船舶規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，突破航行態(tài)勢(shì)智能感知、自動(dòng)靠離泊等核心技術(shù)，完成相關(guān)重點(diǎn)智能設(shè)備系統(tǒng)研制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控、自主航行等功能的典型場(chǎng)景試點(diǎn)示范，擴(kuò)大典型智能船舶“一個(gè)平臺(tái)+N個(gè)智能應(yīng)用”的示范推廣，初步形成智能船舶虛實(shí)結(jié)合、岸海一體的綜合測(cè)試與驗(yàn)證能力，保持我國(guó)智能船舶發(fā)展與世界先進(jìn)水平同步。

船企發(fā)力智能造船

經(jīng)過(guò)近年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)船舶企業(yè)在數(shù)字造船方面已經(jīng)擁有了一定基礎(chǔ)。據(jù)介紹，目前船舶企業(yè)普遍建立了以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的總裝造船模式，工藝流程清晰，有利于下一步的自動(dòng)化升級(jí);建立了完善的工程計(jì)劃管理體系，管理逐步細(xì)化;互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施普遍建立，實(shí)現(xiàn)了向車(chē)間層的延伸;三維設(shè)計(jì)水平也在不斷強(qiáng)化，數(shù)字化設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)到85%以上。

中船重工數(shù)字化造船顯神威。一是設(shè)計(jì)有亮點(diǎn)。FPSO的成功開(kāi)發(fā)建造是中船重工堅(jiān)持自主創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)典型例子。創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、優(yōu)化設(shè)計(jì),中船重工船舶經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的國(guó)際化、大型化、批量化更加明顯,系列化、專(zhuān)業(yè)化逐步形成。目前中船重工建造的船舶70%以上是出口船,而且多數(shù)為國(guó)際知名船東建造。

二是生產(chǎn)管理上實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。生產(chǎn)的模塊化、專(zhuān)業(yè)化使得“造船越來(lái)越像造汽車(chē)”一樣實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)。生產(chǎn)管理上的創(chuàng)新,使得中船重工能深入推進(jìn)建立現(xiàn)代造船模式,持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)組織管理,不斷理順工藝流程,造船效率和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高,一批主力船型的建造周期和質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。船舶工人形象地說(shuō)“原來(lái)兩個(gè)月開(kāi)一次塢門(mén),現(xiàn)在一個(gè)月就開(kāi)一次塢門(mén)”。

江南造船用數(shù)字化打造勝勢(shì)。江南造船的數(shù)字化轉(zhuǎn)型圍繞“單一數(shù)字模型”展開(kāi)，所有人都為這一模型添磚加瓦，所有人都在這一模型中各取所需。通過(guò)可以拆解、修改的三維模型，江南造船可以提升造船的效率，并提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，做出應(yīng)對(duì)措施，降低交船后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的概率。

5g時(shí)代，江南造船又與上海交通大學(xué)、聯(lián)通、華為合作，成立了5g聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，把數(shù)字化技術(shù)推廣到生產(chǎn)過(guò)程中。

“現(xiàn)在的數(shù)字化探索還是分布式的，比如我們?nèi)ツ杲�立的首個(gè)機(jī)器人智能化生產(chǎn)線，就是在吊馬生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、智能化。未來(lái)我們需要把這些點(diǎn)連接在一起，形成一條線，甚至擴(kuò)展到面，這樣才能實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛越，但這可能還有較長(zhǎng)的路要走。”江南造船科技委主任胡可一介紹。

中國(guó)船舶數(shù)字化造船屢屢創(chuàng)新。近日，中國(guó)船舶集團(tuán)旗下黃埔文沖首次完成支線集裝箱船全船艙內(nèi)導(dǎo)架數(shù)字化模擬試箱，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化造船又一創(chuàng)新。通俗地講就是黃埔文沖利用現(xiàn)有軟件和儀器解決了專(zhuān)用軟件和高端儀器才能處理的模擬試箱難題，大大降低了成本。

導(dǎo)架數(shù)字化模擬試箱可將導(dǎo)架精度問(wèn)題在實(shí)體試箱前全部閉環(huán)，從而減少試箱時(shí)間和吊機(jī)負(fù)荷，降低安全風(fēng)險(xiǎn);單個(gè)貨艙試箱周期可縮短至2天，工作效率大大提高。

當(dāng)前，我國(guó)船舶工業(yè)正處在由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略關(guān)口，造船企業(yè)在全面建立現(xiàn)代造船模式基礎(chǔ)上，把握機(jī)遇，順應(yīng)趨勢(shì)，主動(dòng)作為，努力趕超，推動(dòng)我國(guó)船舶總裝建造智能化水平邁上新臺(tái)階。

(新媒體責(zé)編：qiaoyidan)