中國船舶工業(yè)國際市場(chǎng)份額保持領(lǐng)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14年位居世界第一。2023年,中國船舶產(chǎn)品出口金額318.7億美元,同比增長(cháng)21.4%。與此同時(shí),中國船舶企業(yè)不斷突破關(guān)鍵技術(shù),持續發(fā)力自主研發(fā),更積極加快綠色化智能化轉型。
在數字化浪潮的推動(dòng)下,江南研究院院長(cháng)助理兼信息技術(shù)研究所所長(cháng)單小芬作為數字化轉型首發(fā)骨干,深刻把握時(shí)代變革的新特征,以履行強軍勝戰、支撐國家戰略、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展為己任,大力推進(jìn)基于單一數字模型核心理念的數字造船,助推江南造船(集團)有限責任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)江南造船)成功實(shí)現了數字化轉型。而今,創(chuàng )造了無(wú)數個(gè)第一的江南造船,加速擁抱數字時(shí)代,不僅借助數字化手段提升了企業(yè)自身的競爭力,也為整個(gè)船舶行業(yè)的轉型升級提供了寶貴的經(jīng)驗。
顛覆傳統擁抱數字化轉型
春節剛過(guò),江南造船廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間、船塢碼頭呈現出一片繁忙景象,17.5萬(wàn)立方米大型液化天然氣(LNG)運輸船、全球最大的9.3萬(wàn)立方米超大型液化氣運輸船(VLGC)以及15000TEU LNG雙燃料動(dòng)力大型集裝箱船、7600車(chē)位LNG雙燃料動(dòng)力大型遠洋汽車(chē)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(chǎng)是傳統制造業(yè),但隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展,我們要擁抱數字化轉型,顛覆傳統造船模式?!眴涡》疫@樣說(shuō)道。
在過(guò)去,造船的各個(gè)環(huán)節之間充斥著(zhù)“多國語(yǔ)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(chǎn)、建造等環(huán)節之間的溝通壁壘,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“單一數字模型”的核心理念,實(shí)現了船舶全壽命周期中各個(gè)環(huán)節的信息高度耦合。
這一轉變不僅顛覆了傳統的協(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(dòng)下,“單一數字模型”成為了數字造船各環(huán)節間的“普通話(huà)”,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(lái)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(dòng)擁抱技術(shù)變革。作為外舾裝專(zhuān)業(yè)信息化和產(chǎn)品研發(fā)設計數字化轉型的信息化負責人,她牽頭對原有的設計流程進(jìn)行了全面的梳理和分析,從全壽命周期價(jià)值鏈的角度出發(fā),重構了未來(lái)的業(yè)務(wù)流程。她組建了前沿技術(shù)交流團隊,推動(dòng)了數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化技術(shù)與傳統制造業(yè)的深度融合,突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。同時(shí),單小芬牽頭突破了體驗式設計、數字化協(xié)同設計、L2P關(guān)聯(lián)設計、CAD/CAE一體化集成、基于規則的自動(dòng)化建模、參數化模板設計、MBD工藝信息自動(dòng)化定義、三維交付物自動(dòng)設計、基于模型的裝備制造集成、無(wú)紙化建造等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
在單小芬的帶領(lǐng)下,“海巡160”大型航標船成為全球首艘實(shí)現無(wú)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(chǎn)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(gè)月,該船差錯率比同物量船舶降低了約60%,單船節約成本500萬(wàn)元。
(全球首艘“無(wú)紙化”建造船舶——“海巡160”大型航標船)
持續拼搏創(chuàng )新成果不斷
在當前數字化環(huán)境下,船舶行業(yè)面臨著(zhù)多重挑戰,包括成本增加、復雜度提升、市場(chǎng)競爭加劇以及更高的安全性和性能要求。江南造船通過(guò)數字化轉型,成功打造了數字化核心能力,實(shí)現了從設計到建造的全面優(yōu)化。單小芬說(shuō):“作為傳統的制造業(yè),江南造船,特別是數字化轉型主力團隊,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(lǐng)團隊持續創(chuàng )新,也獲得眾多認可。目前,單小芬的團隊發(fā)明專(zhuān)利挖掘250余項、軟件著(zhù)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(dòng)化建模、MBD自動(dòng)定義、三維交付物設計、模型驅動(dòng)制造等200余項具有自主知識產(chǎn)權的數字造船解決方案。
針對數字化轉型落地,作為信息化主師、數字化副總工藝師,單小芬帶領(lǐng)型船項目經(jīng)理制定了“一個(gè)型號一個(gè)臺階”的數字化轉型工程落地策略:2016年,首次在“東方紅3號”科考船實(shí)踐,實(shí)現了全三維設計,對可達性、可操作性、可維護性進(jìn)行了評估;2017年,以引航船為載體實(shí)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(zhuān)業(yè)、全要素、全三維設計,全船實(shí)現無(wú)紙化建造;2019年,自主研發(fā)的86K VLGC船實(shí)現了基于模型的研發(fā)、設計與制造,首次實(shí)船應用三維送退審;2020年,22K LEG船實(shí)現了系列船模型重用、CAD/PDM數據集成;2021年,93K VLGC船實(shí)現了面向總段區域完整性建造的區域化設計、基于模型的在線(xiàn)管理協(xié)同;2022年,80K LNG 、175K LNG等船實(shí)現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(shí)現了基于IPD的數字化研發(fā)設計、數字化協(xié)同制造。目前,數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(zhuān)項工程等20余型60余艘等船舶產(chǎn)品研制過(guò)程,累計成果轉化超1億元,船舶產(chǎn)品研發(fā)設計數字化轉型等已達到國際領(lǐng)先水平。
(基于A(yíng)R的船舶裝配指導和數字化檢驗)
如今,江南造船的數字化轉型成果不僅限于企業(yè)內部,更輻射和帶動(dòng)了整個(gè)裝備制造業(yè)的發(fā)展。在單小芬等骨干的推動(dòng)下,船舶產(chǎn)品研發(fā)設計數字化轉型等已達到國際領(lǐng)先水平,帶領(lǐng)的“數字化設計技術(shù)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(yù)稱(chēng)號,轉型成果獲得全國和國防企業(yè)管理現代化創(chuàng )新成果一等獎,得到了省部級領(lǐng)導、船舶、海工、航空、建筑等企業(yè)近600次考察與交流,為整個(gè)船舶行業(yè)的數字化轉型與發(fā)展提供了有力支持。
激發(fā)潛能打造核心競爭力
在江南造船的數字化轉型實(shí)踐中,女性的力量得到了充分的展現。盡管在傳統裝備制造業(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,也為數字化轉型帶來(lái)了更多的可能性?!拔医ㄗh造船廠(chǎng)可以結合女性更為感性的特質(zhì),挖掘更適合女性推進(jìn)的數字化轉型場(chǎng)景和業(yè)務(wù)環(huán)節,給予女性發(fā)聲的舞臺;并加強宣傳,以帶動(dòng)更多的女性敢于變革、用于擔當?!?br /> 談及未來(lái)發(fā)展,單小芬表示,船舶行業(yè)數字化轉型落地,離不開(kāi)先進(jìn)理念、先進(jìn)方法、先進(jìn)技術(shù)的支撐?!盀槌浞纸夥潘枷?、打破禁錮,我們會(huì )定期赴優(yōu)秀企業(yè)學(xué)習數字化轉型實(shí)踐和理念思維方法論,并不斷更新總結數字造船經(jīng)驗;針對數字化轉型提煉關(guān)鍵技術(shù),聯(lián)合高校、院所等成立聯(lián)合實(shí)驗室,打造數字化轉型獨特優(yōu)勢與核心競爭力?!?br /> 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(jìn)一步加強人工智能、大數據等新技術(shù)的研究和應用,推動(dòng)這些技術(shù)與各行業(yè)的深度融合。我也希望政府和企業(yè)能夠應加大對數字化轉型頭部企業(yè)的科研支撐和人才支持,從根本上實(shí)現企業(yè)質(zhì)效的變革提升?!?/p>
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