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    船舶行業數字化轉型的三個基本問題

    “十四五”期間,促進數字經濟與實體經濟融合發展,推動重點行業數字化轉型成為新時期建設數字中國的工作重點。
    發布時間:2022-04-20 09:20        來源:賽迪智庫        作者:許亞倩

    “十四五”期間,促進數字經濟與實體經濟融合發展,推動重點行業數字化轉型成為新時期建設數字中國的工作重點。船舶行業作為大國重器核心行業,信息化基礎扎實,轉型需求急迫且難度適宜,目前已發展成為布局實施數字化轉型的重點行業。如何實踐船舶行業數字化轉型,企業需要明確關于為什么、轉什么、怎么轉等問題,以更好地貫徹落實黨中央、國務院關于建設制造強國、海洋強國和交通強國的決策部署。

    01 為什么:我國船舶行業數字化轉型背景

    船舶行業數字化轉型迫在眉睫。船舶產業是現代工業的集大成者,匯聚龐大的工業品市場和生態鏈,具有建造周期長、工藝流程復雜、中間產品種類非標件數量多等特點,船舶工業對其上下游產業的發展意義重大,是我國國民經濟的重要產業和經濟增長點門類。近年來,在技術變革加速和國際形勢復雜多變的背景下,世界主要造船國家加快智能制造步伐,各大船企的競爭逐漸向技術領域聚焦,我國也因此面臨國際國內雙重挑戰。國際方面,日韓等國船舶企業轉型較早,數字化智能化程度高,成為我國國際市場強勁的競爭對手。國內方面,船舶產能過剩、利用率不足、建造成本居高不下等問題一直是我國船舶業發展的嚴重掣肘。我國船舶行業亟需開拓新思路,通過全新數字化技術體系賦能船舶工業,實現產業數字化轉型升級,提高國際競爭力。

    我國船舶行業數字化轉型難度適宜且具備基礎。一是船舶行業信息化基礎好。經過多年信息化建設,我國船舶行業各設計院和制造企業在虛擬樣機、產品數據管理和企業內部并行協同等方面取得較大進步。其中,三維設計軟件已經普遍應用于造船企業,為船舶制造數字化轉型提供技術支持。二是船舶行業數字化轉型難度適宜。相比其他行業,船舶工業是我國最早進入國際市場且已具備較強國際競爭力的關鍵行業之一。其中,作為海工裝備制造大國,我國造船業訂單居世界首位。此外,基于前期積累,以骨干造船企業為主導的現代總裝造船模式在不同程度上開展智能化轉型探索工作,取得一定成效,為船舶工業整體數字化轉型創造良好條件。

    02 轉什么:船舶行業數字化轉型的典型場景

    智能船舶?,F代船舶具有單件形體大、同型號產品批量小、工裝種類多、作業面廣等特點,為船舶產品設計制造過程管理、產品形成過程的物流管理以及制造過程中人員與流程管理帶來一定難度。智能船舶是船舶發展的重點方向,是指利用新一代信息技術,使船舶具有自主感知內外環境、自主獲取數據,并能自主處理和分析數據,實現船舶智能化航行、智能化運維和智能化運輸等功能。智能船舶是船舶行業高端產能建設的長期任務,具有安全可靠、節能環保和經濟高效等特點。為推動智能船舶發展,亟需突破智能船舶裝備制造技術、智能船舶能效管理技術、智能設計技術以及無人駕駛船舶系統、船舶機艙自動化監控和機電設備綜合管理等數字化駕駛技術,努力研發出大型郵船、超級生態環保船舶和極地運輸船等高端船舶產品,并以數字化、智能化手段實現敏捷造船,縮短船舶研制周期、提升研制質量、提高造船業整體效率。

    協同研發。船舶工業作為典型的離散制造行業,產品研發設計涉及部件多、研發涉及部門多且產品研發數據應用環節多,因而普遍存在研發效率偏低、設計返工率較高和數字化產品全生命周期斷點的瓶頸。船舶設計制造企業要基于三維設計仿真模型數據,提高協同研發效率,打通產品全生命周期鏈條,逐步建立并行、協同、集成的船舶數字化設計工作環境。一是完善數字化設計、仿真和制造集成,我國船舶設計軟件研發企業要在初步建立的三維設計軟件基礎上,加強全領域仿真覆蓋集成,進而助力制造企業實現三維工藝數據全面指導生產,實現三維模型一張圖用到底。二是打通網絡協同研制,塑造船舶行業數字化網絡化設計行業方案。打破設計企業間的地域隔離,實現設計數據云端實時傳遞、編輯協同。三是提升并行設計能力,打破設計院所和制造企業的產業鏈區隔,實現基于制造實際的快速響應設計和產品優化更新。

    智能生產。船舶工業是典型的離散型制造行業,生產過程中存在非標件數量多、遍布全生產流程、物理尺寸差異大、供應鏈環境復雜、物品繁雜、作業環境惡劣、計劃多變等難題,已然成為船舶行業數字化轉型的掣肘。船舶行業生產過程數字化是以造船過程的知識為基礎,以數字化建模和仿真為體征,將數字化技術賦能船舶產品設計、采購、生產、試驗等內部流程以及供應鏈整合的過程。以生產過程數字化為核心,推進數字化技術與造船過程相融合,將新一代信息技術應用于船舶生產全過程,推進生產、安全、質量和效率等各流程和各環節的數據采集、透明化調度管控和分析系統建設,推動船舶產品生產制造模式數字化轉型,精準分析生產和管理數據,優化船舶行業資源配置,重構競爭優勢,綜合運用數字孿生技術,打造智能工廠,實現生產過程數字化、智能化、透明化、網絡化和精細化管理,全面提升船舶行業全產業鏈設計制造數字化、生產環境數字化。

    智慧管理。我國各船舶企業已基本建立并應用財務、人力、資產、項目等信息管理系統,實現業務管理的信息化,但是大多數船舶企業的各個管理系統仍處于“孤島”狀態,全流程系統集成和數據共享程度不高,難以為運營決策提供有效支撐。船舶行業運營管理數字化是指以現代化造船模式、業務流程建模和客戶需求為核心,結合信息集成技術和先進制造理念,構建企業全級次管理信息系統,以業務和數據作為雙驅動,促使船舶企業數字化運營管理轉型,提升運營決策智能化和高效化水平。統一并規范船舶企業運營管理底層數據,打通財務、人力、資產、項目等各系統和數據間壁壘,實現企業數據流、價值流和業務流共享,以數據驅動船舶企業提供精細化管理和增值服務,驅動數字化模型應用于設計、訂貨、建造、實驗、管理和交船后服務等全過程,由單一提供產品模式向“產品+服務”模式轉變,持續探索工程技術、綜合集成、海洋信息網絡建設、科技咨詢等服務模式,實現企業智能化決策和業務模式創新。

    03 怎么轉:實施船舶行業數字化轉型的重點工作

    制定企業數字化戰略,明確企業轉型方向。各種類型和不同規模船企要基于優勢領域和政府政策指引,制定完善符合企業自身發展的轉型戰略,實現南北地域和船舶海工企業差異發展、特色化發展。以中船重工為代表的企業要聚焦于深海裝備和特型船舶及配套產品的數字化手段創新研發制造。南方沿海船企要積極對接船舶央企創新資源,大力發展遠洋捕撈船、冷藏運輸加工船、豪華游艇和大型郵輪等高端船舶。中小船企要緊抓數字化轉型契機,完成海工船舶裝備“去庫存”和數字化研發制造提質增效。

    基于主營業務,明確企業轉型重點。設計、總裝制造和航運維修類船舶企業要基于業務分工,明確企業數字化轉型的側重點。一是科研院所和船舶設計企業要率先普及數字化研發工具,在產業鏈前端打好無紙化造船的數字化根基,成為牽引船舶行業數字化轉型的先行軍。二是大型總裝制造船企要著眼于生產制造數字化,推進分段建造數字化車間和總裝協同制造,提高產能利用率,使我國造船完工量指標“既提量,又提質”。三是大型船舶央企、船舶維修企業和港口碼頭企業要重點培育數字化管理能力,大型央企要遵循主管部門數字化轉型要求,夯實數字管理基礎,積極推動多體系融合。船舶維修企業要打造船舶全生命周期運行維護能力,積極采用數字化手段為服務增值。

    夯實數字化基礎,積累企業轉型能力。船舶行業創新發展要建立牢固可靠和獨立自主的工業基礎,數字化轉型則應以研發設計工具為著力點夯實數字基礎能力。從供給側看,掌握研發設計工業軟件核心技術。工具軟件研發企業要完整掌握三維幾何內核、核心分析求解器和優化算法等關鍵技術,優先引導在船舶行業試點應用和定制開發。船舶軟件企業加強與核心技術自主的通用型軟件企業技術交流和商業合作。從應用側看,提升行業數字研發工具國產比重。船舶國央企和龍頭企業是主導應用需求和船舶工業知識軟件化的科技創新應用主陣地。船舶龍頭企業既擁有高端人才和資金優勢,又坐擁設計參數和用量流程等無形知識資產,需要通過長期應用迭代優化出適合我國行業實際需求的研發工具。中小工業企業則是“首批次、首版次”工業軟件深入應用和持續優化的開拓力量,進而提高全行業的數字化設計能力。

    匯聚多元創新主體,加大轉型生態建設。要廣泛匯集創新主體資源,形成企業為主、科學研究、區域差異的創新體系機制建設。一是船舶龍頭企業要起到牽引帶動作用,加速全產業鏈數字化轉型升級。大型先進船企要打造數字化轉型試點船廠,探索船舶產業鏈數字化案例,為中小船廠打消轉型顧慮。二是船舶行業要聯合科研院所、教育機構和配套企業等多方力量,合力進行數字化轉型,充分發揮產學研用各參與方科學研究要素優勢,攻關核心技術短板。三是行業協會要推動產學研用深度融合,促進對接創新主體對接資源,積極舉辦船舶數字化轉型研討會、展覽會,同時聯合龍頭企業加速制定行業數字化標準。

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