我国船舶行业数字化“如沐春风”

11月30日，工业和信息化部官网正式发布《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》(简称规划)，提出提升智能制造供给支撑能力，围绕船舶等重点装备领域，建设数字化车间和智能工厂，构建面向装备全生命周期的数字孪生系统，推进基于模型的系统工程(MBSE)规模应用，依托工业互联网平台实现装备的预测性维护与健康管理;支持制造企业与信息技术企业联合攻关，培育智能船舶等新型智能产品。特别值得注意的是，规划明确了我国船舶行业进行数字化转型的5大方向。

虽然数字化造船一直是船舶企业的重要战略，但行业景气度的提升无疑对这一战略具有进一步的推动作用。专家认为，随着航运市场回暖，船舶行业数字化转型将迎来新发展。

船舶建造数字化款款走来

数字造船为智能船舶打下坚实的基础。当下，一方面是新一代信息技术的应用场景和实践成果不断涌现，另一方面是航运企业运营成本不断增长，在这种情况下，包括造船、船运等各界不断加大对智能船舶的投入。

通过传感器、通信、物联网、互联网等技术手段，智能船可自动感知和获得船舶自身运行数据，以及海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，进一步分析处理并回传，实现船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面的全流程数字化和智能化。

智能船舶也是国家政策明确支持的重点领域，而邮轮更是创新突破的一个重大方向。始于数字化造船，到建立船舶数字化运营平台、工业互联网平台，形成数据驱动闭环，一个完整的船舶智能体正在驶来。

过去造船之所以耗时，很大程度上是“分解”做得不够智能。在船舶领域，由于行业特性和历史传承，设计与制造相对分离——总体所进行总体设计时，一般较少从建造角度考虑如何合理、高效;到了总装厂，还要再进行生产设计，重新进行三维建模，进一步明确“怎么造船”“怎么组织造船”。

“按传统方式，设计环节要尽快出图，建造中遇到问题再返工解决。”中船集团江南造船公司江南研究院副院长朱明华表示，这一模式带来了明显的弊端——同样做一处修改，在设计阶段花1个小时就能完成，若到建造阶段再发现、解决，就可能因为重新设计、采购物料、返工而耽误100个小时。

“现代造船模式，最核心的就是两个‘一体化’——设计、生产、管理一体化，以及壳舾涂一体化。”中船集团上海船舶工艺研究所副所长谢新解释说，前一个“一体化”是在设计阶段就将工艺、生产和管理的要素统筹精细考虑，让造船更有章法;后一个“一体化”则是打破“先造船壳、再做舾装、最后涂装”的传统模式，提升分段、总段等中间产品的完整性，每个分段、总段实施壳舾涂一体化的精度制造，最后就可以像“搭积木”一样合拢起来，从而大幅提升造船效率。

高质量发展必由之路

中国船舶工业行业协会副秘书长谭乃芬在会上表示，今年以来国际航运市场持续回暖，油、散、集、气四大船型海运需求增长较快，全球新造船市场呈现活跃态势。我国船舶企业抓住市场回升机遇，承接新船订单表现亮眼。

根据中国船舶工业行业协会统计的数据，今年1～9月份，我国船企在造船完工量、新接订单量、手持订单量三大造船指标上均实现不同程度的上涨，在国际市场份额方面继续保持领先地位。船舶市场经过10多年的低迷，基本上已经开始复苏。

然而，中国造船效率仅是日韩水平的三分之一。中国工程院院士、船舶先进制造技术专家组组长林忠钦表示，近10年来，中国国内骨干船厂每修正总吨工时平均消耗从44降到30(个别先进企业达到20左右)，但与日本的10、韩国的15相比，差距明显。按照业内评估，造船业国际先进水平正在从工业3.0向4.0过渡，而中国国内，大部分船企处于2.0阶段。相对于汽车行业，造船业的自动化水平大为落后。中国造船业在完成订单、新增订单等方面远超日韩，但随着要素成本上升，中国的优势正在失去，如果不抓紧时间转型升级，过去的优势将改变。

21世纪以来，我国船舶工业实现了快速发展，骨干造船企业建立起以中间产品组织生产为特征的现代总装造船模式，并不同程度开展了智能化转型探索工作，取得了一定成效。但是，总体上我国船舶制造业仍处于数字化制造起步阶段，而且各造船企业发展水平参差不齐，三维数字化工艺设计能力严重不足，关键工艺环节仍以机械化、半自动化装备为主，基础数据缺乏积累、信息集成化水平低等突出问题亟待解决。

多年来，船舶企业不断推进信息化、自动化、网络化、数字化，并逐渐进入智能时代。数字化造船成为现代造船模式的核心。

政策扶持助力造船数字化

推进“船舶智能化+船厂数字化”将成为我国船舶工业下一步的发展方向。事实上，早在2019年，《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019—2021年)》和《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》就相继印发，旨在促进我国船舶工业供给侧结构性改革，提升核心竞争力，实现高质量发展。

数字化、网络化、智能化的智能制造已日益成为世界船舶工业发展的重要方向。据了解，《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019—2021年)》以全面推进数字化造船为重点，以关键环节智能化改造为切入点，提出经过三年努力，船舶智能制造技术创新体系和标准体系初步建立，2—3家标杆企业率先建成若干具有国际先进水平的智能单元、生产线和车间，骨干企业基本实现数字化造船，实现每修正总吨工时消耗降低20%以上，单位修正总吨综合能耗降低10%，建造质量与效率达到国际先进水平，为建设智能船厂奠定坚实基础。

《智能船舶发展行动计划(2019—2021年)》以现代信息技术和新一代人工智能技术与船舶技术跨界融合为主线，以提升船舶安全性、经济性、环保性和高效性为核心，以加快船舶智能技术工程化应用为重点，提出经过三年努力，形成我国智能船舶发展顶层规划，初步建立智能船舶规范标准体系，突破航行态势智能感知、自动靠离泊等核心技术，完成相关重点智能设备系统研制，实现远程遥控、自主航行等功能的典型场景试点示范，扩大典型智能船舶“一个平台+N个智能应用”的示范推广，初步形成智能船舶虚实结合、岸海一体的综合测试与验证能力，保持我国智能船舶发展与世界先进水平同步。

船企发力智能造船

经过近年来的发展，我国船舶企业在数字造船方面已经拥有了一定基础。据介绍，目前船舶企业普遍建立了以中间产品为导向的总装造船模式，工艺流程清晰，有利于下一步的自动化升级;建立了完善的工程计划管理体系，管理逐步细化;互联网基础设施普遍建立，实现了向车间层的延伸;三维设计水平也在不断强化，数字化设计工具普及率达到85%以上。

中船重工数字化造船显神威。一是设计有亮点。FPSO的成功开发建造是中船重工坚持自主创新、实现科学发展的一个典型例子。创新开发、优化设计,中船重工船舶经营生产的国际化、大型化、批量化更加明显,系列化、专业化逐步形成。目前中船重工建造的船舶70%以上是出口船,而且多数为国际知名船东建造。

二是生产管理上实现数字化。生产的模块化、专业化使得“造船越来越像造汽车”一样实现流水作业。生产管理上的创新,使得中船重工能深入推进建立现代造船模式,持续改进生产组织管理,不断理顺工艺流程,造船效率和经济效益明显提高,一批主力船型的建造周期和质量达到国际先进水平。船舶工人形象地说“原来两个月开一次坞门,现在一个月就开一次坞门”。

江南造船用数字化打造胜势。江南造船的数字化转型围绕“单一数字模型”展开，所有人都为这一模型添砖加瓦，所有人都在这一模型中各取所需。通过可以拆解、修改的三维模型，江南造船可以提升造船的效率，并提前识别风险，做出应对措施，降低交船后发现问题的概率。

5g时代，江南造船又与上海交通大学、联通、华为合作，成立了5g联合实验室，把数字化技术推广到生产过程中。

“现在的数字化探索还是分布式的，比如我们去年建立的首个机器人智能化生产线，就是在吊马生产环节实现了数字化、智能化。未来我们需要把这些点连接在一起，形成一条线，甚至扩展到面，这样才能实现从量变到质变的飞越，但这可能还有较长的路要走。”江南造船科技委主任胡可一介绍。

中国船舶数字化造船屡屡创新。近日，中国船舶集团旗下黄埔文冲首次完成支线集装箱船全船舱内导架数字化模拟试箱，实现了数字化造船又一创新。通俗地讲就是黄埔文冲利用现有软件和仪器解决了专用软件和高端仪器才能处理的模拟试箱难题，大大降低了成本。

导架数字化模拟试箱可将导架精度问题在实体试箱前全部闭环，从而减少试箱时间和吊机负荷，降低安全风险;单个货舱试箱周期可缩短至2天，工作效率大大提高。

当前，我国船舶工业正处在由大到强转变的战略关口，造船企业在全面建立现代造船模式基础上，把握机遇，顺应趋势，主动作为，努力赶超，推动我国船舶总装建造智能化水平迈上新台阶。

(新媒体责编：qiaoyidan)