打通智能制造“双通道”实现船舶工业高质量发展

本刊记者 陈璐

在这样一座数字化造船厂房中，鲜有工人的踪影，取而代之的是千百个受命中央控制室指挥的机器人；在中央控制室的船厂员工，只需要输入既定的代码指令，就能驱动这些机器人按照前期数字化三维软件设计的3D模型图，进行焊接、搬运、拼装等工作……尽管这种场景目前仅存在于各类船企科技宣传片中，但“智能制造”却一直是船舶工业近年来的焦点话题。尤其是今年政府工作报告提出，要围绕推动制造业高质量发展，强化工业基础和技术创新能力，促进先进制造业和现代服务业融合发展，加快建设制造强国；打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。这一提法引发了参加全国两会的船舶工业委员的高度关注及深入思考，纷纷表示应以智能制造增强核心竞争力，抓住5G等新兴技术的发展机遇，不断推进海洋装备业高质量发展。

“不推进智能制造很难实现可持续发展”

装备制造业是资本、技术和劳动力密集型行业，做大做强装备制造业，是提高我国综合国力、建设强大国防的根本保证。其中，船舶工业和海洋装备制造业是为水上交通、海洋资源开发及国防建设提供技术装备的综合性和战略性产业，是国家发展高端装备制造业的重要组成部分，也是国家实施海洋强国战略的基础和重要支撑。

在全国两会召开期间，部分委员提出，我国装备制造业发展有所放缓、行业形势严峻、转型压力巨大，主要存在部分核心关键技术尚待攻破，产业链各环节相互割裂、缺乏系统化解决方案等问题。这一大行业的症结也反应在船舶工业之中。

回顾船舶工业近十年的发展历程不难发现，行业经历了从繁荣到“寒冬”、从“船位一位难求”到造船产能严重过剩的局面。自2008年国际金融危机爆发以来，我国船舶工业发展遭受严峻挑战，特别是产能过剩问题凸显，严重影响了我国船舶工业健康发展和国际竞争力提升。有数据显示，国际金融危机爆发以后，全球新船订造需求大幅萎缩，近10年新船订单量年均9500万载重吨，其中，2018年新船成交量仅为7600万载重吨，远低于全球1.5亿载重吨的年造船产能。尽管我国造船产能超过6000万载重吨，但产能利用率却不足60%；产能过剩导致船舶企业长期处于“接单难、交船难、盈利难”的困难局面，产业亏损面不断扩大。

“加快化解过剩造船产能是扭转船舶工业发展被动局面的根本之策，是提升我国船舶工业国际竞争力的必然之举，是优化国资配置、培育世界一流企业的必然要求。”全国政协委员董强如是说。全国政协委员、中国船舶工业集团有限公司所属江南造船（集团）有限责任公司总工程师胡可一提出，结构性产能过剩背后反映的是行业创新驱动力不足、智能化制造水平低、产业链处于中低端以及人口红利逐渐消失的严峻事实。

“如果这些深层次的问题得不到真正解决，必将影响我国船海工业的整体竞争力和高质量的可持续发展。船舶工业经历了数十年的快速发展，但是总体来说市场发展并不理想，船舶企业的生存压力较大，创新方面仍然存在短板，如果不推进智能制造补齐创新短板的话很难实现可持续发展。”胡可一在接受记者专访时说，“随着智能制造的逐步推进并向制造强国的核心目标稳步逼近，船海工业也应朝着建立‘设计数字化、信息集成化、船型智能化、建造自动化和管理精细化’的智能船厂方向发展，以进一步促进我国海洋装备制造业高质量发展。”

“我国船舶工业仍处于数字化制造起步阶段”

2016年，工业和信息化部联合财政部印发《智能制造发展规划（2016～2020年）》，指出智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。而这一文件的内涵并没有被船企很好地消化、理解，许多船厂干部、员工片面的将“智能制造”理解为“用机器人造船”。在这样理念的指引下，部分骨干船厂在自动化、数字化方面进行了许多探索与尝试，但要实现真正的智能制造仍存在一定的差距。全国政协委员、招商局集团董事长李建红认为，“总体上我国船舶工业仍处于数字化制造起步阶段。”

最近几年持续关注智能制造相关问题的胡可一，在这一领域进行了多次调研。他认为，对比该时期有关“智能制造”的定义及船海工业推进智能制造的实际情况，足以看出差距之大。他强调：“‘机器替人’不等于智能制造！我国船舶工业在物联网的应用、智能化建造水平、数字化设计支撑能力、生产管理的智能化管控等方面尚存在较大差距。”

德国是以制造业著称的工业型发达国家，其在船舶建造领域也获得了创新突破。和其他先进制造业相比，目前船舶工业在智能制造方面整体较为落后。即便是世界上船舶智能制造技术最为先进的德国迈尔船厂，其智能化领域也主要集中在内场的平直分段的自动化生产，而将过度依赖手工和人员密集型生产转移到东欧的船厂。相比之下，国内骨干船厂主要在部件和管件的切割、焊接、涂装等环节应用机器替人，实现局部的自动化流水线生产。胡可一说：“目前来讲，主要在分段制造、部件制造、管子制造方面采用了流水线，在流水线上有一定的智能化，适应不同产品，适应不同的零件制造，这个方面已经是跨出了一步了。但是从整体的智能制造方面来讲，我认为还是要体现在柔性制造、柔性舾装的制造后期阶段，目前我觉得还是有差距的。”

为此，胡可一在今年全国两会就提出了关于“针对船海工业的特点进行智能制造的顶层规划”的建议，认为船舶工业的智能应该针对此特点和行业的个性，进行智能制造的顶层规划，鼓励船企在单个流程、制造单元间进行试点和对柔性化舾装模式的探索和流程再造，国家和集团公司、地方辅以一定的配套和支持政策以及产学研合作的模式。同时，智能制造要一步一步探索、分阶段和分层级推进，注重形成可复制、可移植和可推广的模式。

“造船需要有国家战略性的科技力量”

2018年年底，工信部联合国防科工局发布《推进船舶总装建造智能化转型行动计划（2019～2021年）》，明确了未来3年推动我国船舶总装建造智能化转型的指导思想、基本原则、主要目标，以及5大类15项重点任务、6项保障措施等内容。这一《行动计划》的发布为船企加快推进智能制造指明了方向，提供了指南。据李建红介绍，该公司将根据《行动计划》要求，统筹整合船海工业企业资源，以招商局邮轮制造公司为试点，通过全面推进三维数字化设计，单个流程/制造单元/车间进行自动化生产试点，打造一体化船舶生产信息平台，将数字化、自动化、信息化同步推进，结合提升船型研发、工艺工法的改进能力，建成具有国际先进水平的智能单元、智能生产线和智能化车间，基本实现数字化造船的智能船厂。

除了招商局集团描绘的蓝图，其实，像江南造船等船企在智能制造领域已开展了实际的探索，例如打造焊接管控智能化车间、二次开发三维软件并推广应用。虽然政策方向已明确，部分船企也积极摸索，但值得注意的是，智能制造是一个长期的过程，智能技术也在不断发展中。由于每家船企的实际情况不同，产品结构、建造能力和人员素质各方面都不一样，因此，推进智能制造不能“一刀切”。委员们一致认为，在面对生存危机时，船企应“量力而行”，认清自身所处的位置、船型产品的构成和自身拥有的实力，厘清现有条件下哪些目标是可达的，哪些是未来可行的，哪些还处于“做梦”状态；评估企业在通往智能制造道路上所要达到的层次，拟定最适合企业的路径和方法；最后搭建起“总装厂智能化制造+分包厂专业化和自动化生产”的框架，分析自身的核心要素，并由此引导出符合实际的智能化转型路线和节奏。科技的进步总是使智能制造能力有绝对性硬件的提升，但同时也有一个相对性的软件和管理提升。因此，对于不同的船企而言，应针对自己的特点去做规划和配比。

在推进新措施、新方案方面，我国船舶工业通常采取试点方式，即先扶持骨干企业开展相关工作，再将经验复制推广到整个行业。尽管已有“先行者”迈出了探索的步伐，但船舶工业智能制造这一目标绝非通过几家骨干船企“单打独斗”便能实现，不仅需要国家层面出台相关政策，同时也需要智能制造实施船厂、智能装备/系统的科研院所、供应商等相关企业的联动结合。“《行动计划》是从国家层面对船舶工业进行引导，这个方向是十分正确的。我也参与了工信部的部分调研，但是我觉得要落实到具体的实施层面，需要形成智能制造上下游产业链的联合体，制订具有可操作性的整体方案，这就需要针对船舶工业的特点进行智能制造的顶层规划。”胡可一强调，“造船需要有国家战略性的科技力量进行统筹支撑。”

随着5G实现商用，大数据、人工智能、物联网、云计算的不断发展，虚拟现实、增强现实的工业应用，传统的时空界限被打破，对未来的市场、生产和企业的运行方式都会产生巨大影响。全国政协委员，中国东方电气集团有限公司党组书记、董事长邹磊认为：“跨界融合将进一步深化，彻底打破我们对传统行业界限的认知，这就亟需企业创新工作思路、快速适应市场变化，勇于‘弯道超车’。”

正如前文所说，和国际一些先进制造业相比，我国船舶工业智能制造发展落后，如果按照工业发达国家发展智能制造时的“数字化—网络化—智能化”的“串联式”发展路线，很难在短时间内实现“超车”。因此，胡可一提出，我国船舶工业应走“数字化、网络化、智能化并行推进”的“双通道”创新之路。一方面，狠抓船型研发和工艺工法的创新能力建设；另一方面，努力提升以三维“数字样船”为基础的信息化拓展应用能力。为此，广大船企要结合自身发展需要，充分激发内生动力，实事求是地探索适合企业实际的智能化转型路径；移植适用于船海工业的智能制造系统解决方案，加快建设船海工业智能制造发展生态环境；充分重视三维电子模型在智能制造中的核心地位，探索建立单一数据源，搜集完整且高质量的数据，以智能制造增强核心竞争力，推进海洋装备业高质量发展。★