中國(guó)船舶工業(yè)國(guó)際市場(chǎng)份額保持領(lǐng)先,中國(guó)正從造船大國(guó)邁向造船強(qiáng)國(guó)。根據(jù)中國(guó)工信部發(fā)布中國(guó)船舶制造業(yè)數(shù)據(jù)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(biāo)上,中國(guó)連續(xù)14年位居世界第一。2023年,中國(guó)船舶產(chǎn)品出口金額318.7億美元,同比增長(zhǎng)21.4%。與此同時(shí),中國(guó)船舶企業(yè)不斷突破關(guān)鍵技術(shù),持續(xù)發(fā)力自主研發(fā),更積極加快綠色化智能化轉(zhuǎn)型。
在數(shù)字化浪潮的推動(dòng)下,江南研究院院長(zhǎng)助理兼信息技術(shù)研究所所長(zhǎng)單小芬作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型首發(fā)骨干,深刻把握時(shí)代變革的新特征,以履行強(qiáng)軍勝戰(zhàn)、支撐國(guó)家戰(zhàn)略、引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展為己任,大力推進(jìn)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(tuán))有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱江南造船)成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。而今,創(chuàng)造了無(wú)數(shù)個(gè)第一的江南造船,加速擁抱數(shù)字時(shí)代,不僅借助數(shù)字化手段提升了企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)力,也為整個(gè)船舶行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
顛覆傳統(tǒng)擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型
春節(jié)剛過(guò),江南造船廠的生產(chǎn)車間、船塢碼頭呈現(xiàn)出一片繁忙景象,17.5萬(wàn)立方米大型液化天然氣(LNG)運(yùn)輸船、全球最大的9.3萬(wàn)立方米超大型液化氣運(yùn)輸船(VLGC)以及15000TEU LNG雙燃料動(dòng)力大型集裝箱船、7600車位LNG雙燃料動(dòng)力大型遠(yuǎn)洋汽車運(yùn)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(shí)代的發(fā)展,我們要擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型,顛覆傳統(tǒng)造船模式?!眴涡》疫@樣說(shuō)道。
在過(guò)去,造船的各個(gè)環(huán)節(jié)之間充斥著“多國(guó)語(yǔ)言”的協(xié)作模式,二維圖紙與三維模型之間的頻繁轉(zhuǎn)換成為了行業(yè)的常態(tài)。設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、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(shí)現(xiàn)了船舶全壽命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)的信息高度耦合。
這一轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換歷史徹底終結(jié)。在她的推動(dòng)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(zhǔn)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(cuò)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。作為外舾裝專業(yè)信息化和產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的信息化負(fù)責(zé)人,她牽頭對(duì)原有的設(shè)計(jì)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(gòu)了未來(lái)的業(yè)務(wù)流程。她組建了前沿技術(shù)交流團(tuán)隊(duì),推動(dòng)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)與傳統(tǒng)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(yàn)式設(shè)計(jì)、數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)、L2P關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、CAD/CAE一體化集成、基于規(guī)則的自動(dòng)化建模、參數(shù)化模板設(shè)計(jì)、MBD工藝信息自動(dòng)化定義、三維交付物自動(dòng)設(shè)計(jì)、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(biāo)船成為全球首艘實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化總裝建造的船舶。這一創(chuàng)舉從設(shè)計(jì)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(tái)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(jì)劃縮短了近3個(gè)月,該船差錯(cuò)率比同物量船舶降低了約60%,單船節(jié)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(biāo)船)
持續(xù)拼搏創(chuàng)新成果不斷
在當(dāng)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(fù)雜度提升、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇以及更高的安全性和性能要求。江南造船通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,成功打造了數(shù)字化核心能力,實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到建造的全面優(yōu)化。單小芬說(shuō):“作為傳統(tǒng)的制造業(yè),江南造船,特別是數(shù)字化轉(zhuǎn)型主力團(tuán)隊(duì),只有拼命地奔跑,才可能留在原地。”
也正是這份拼搏精神,讓單小芬引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)創(chuàng)新,也獲得眾多認(rèn)可。目前,單小芬的團(tuán)隊(duì)發(fā)明專利挖掘250余項(xiàng)、軟件著作權(quán)登記150余項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布近10項(xiàng),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(shè)計(jì)、模型驅(qū)動(dòng)制造等200余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字造船解決方案。
針對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型落地,作為信息化主師、數(shù)字化副總工藝師,單小芬?guī)ьI(lǐng)型船項(xiàng)目經(jīng)理制定了“一個(gè)型號(hào)一個(gè)臺(tái)階”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工程落地策略:2016年,首次在“東方紅3號(hào)”科考船實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了全三維設(shè)計(jì),對(duì)可達(dá)性、可操作性、可維護(hù)性進(jìn)行了評(píng)估;2017年,以引航船為載體實(shí)施了基于模型的體驗(yàn)式方案表達(dá)與交互式設(shè)計(jì);2018年,在“海巡160”大型航標(biāo)船上全專業(yè)、全要素、全三維設(shè)計(jì),全船實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化建造;2019年,自主研發(fā)的86K VLGC船實(shí)現(xiàn)了基于模型的研發(fā)、設(shè)計(jì)與制造,首次實(shí)船應(yīng)用三維送退審;2020年,22K LEG船實(shí)現(xiàn)了系列船模型重用、CAD/PDM數(shù)據(jù)集成;2021年,93K VLGC船實(shí)現(xiàn)了面向總段區(qū)域完整性建造的區(qū)域化設(shè)計(jì)、基于模型的在線管理協(xié)同;2022年,80K LNG 、175K LNG等船實(shí)現(xiàn)了機(jī)器建模和設(shè)計(jì)交付,研發(fā)設(shè)計(jì)效率又上新臺(tái)階;2023年,14K TEU船實(shí)現(xiàn)了基于IPD的數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)、數(shù)字化協(xié)同制造。目前,數(shù)字化轉(zhuǎn)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(xiàng)工程等20余型60余艘等船舶產(chǎn)品研制過(guò)程,累計(jì)成果轉(zhuǎn)化超1億元,船舶產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
(基于AR的船舶裝配指導(dǎo)和數(shù)字化檢驗(yàn))
如今,江南造船的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成果不僅限于企業(yè)內(nèi)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(shè)計(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,帶領(lǐng)的“數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)攻堅(jiān)組”先后獲得全國(guó)“五一巾幗標(biāo)兵崗”、上海市“巾幗文明崗”等榮譽(yù)稱號(hào),轉(zhuǎn)型成果獲得全國(guó)和國(guó)防企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng),得到了省部級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、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(shù)字化轉(zhuǎn)型與發(fā)展提供了有力支持。
激發(fā)潛能打造核心競(jìng)爭(zhēng)力
在江南造船的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)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(duì)較小,但她們?cè)诟行院蛣?chuàng)新思維方面的優(yōu)勢(shì)為轉(zhuǎn)型注入了新的活力。單小芬鼓勵(lì)女性積極參與,為她們提供了展示自己的舞臺(tái)。這不僅激發(fā)了女性的潛能,也為數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來(lái)了更多的可能性?!拔医ㄗh造船廠可以結(jié)合女性更為感性的特質(zhì),挖掘更適合女性推進(jìn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型場(chǎng)景和業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),給予女性發(fā)聲的舞臺(tái);并加強(qiáng)宣傳,以帶動(dòng)更多的女性敢于變革、用于擔(dān)當(dāng)?!?br /> 談及未來(lái)發(fā)展,單小芬表示,船舶行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)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(xí)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐和理念思維方法論,并不斷更新總結(jié)數(shù)字造船經(jīng)驗(yàn);針對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)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(yàn)室,打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與核心競(jìng)爭(zhēng)力?!?br /> 她還表示,作為國(guó)際化大都市,上海有獨(dú)特的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),“上??梢赃M(jìn)一步加強(qiáng)人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的研究和應(yīng)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(yīng)加大對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型頭部企業(yè)的科研支撐和人才支持,從根本上實(shí)現(xiàn)企業(yè)質(zhì)效的變革提升?!?/p>
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