陈天华
(中船第九设计研究院工程有限公司,上海200090)
新时期,以习近平同志为核心的党中央高度重视数字化发展,明确提出数字中国战略。党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二 三五年远景目标的建议》,明确提出要“加快数字化发展”,并对此做出了系统部署。加快数字中国建设,对“十四五”时期经济社会发展具有十分重大的意义。
当前,船舶工业总体需求中短期内很难摆脱低谷区,船舶海工市场供过于求将是常态;同时,在新一轮科技产业革命推动下,船舶工业竞争的焦点逐渐集中于效率、质量和品牌。实现船舶工业高质量发展对基础设施及设备的规划、设计、建设、运维等方面都提出了更高的要求。
中船第九设计研究院工程有限公司(以下简称“中船九院”)作为我国船舶工业基础设施建设的规划师、主力军,适应新一代产业革命发展、推进数字化转型升级,服务船舶工业高质量发展,是中船九院义不容辞的使命和责任担当。
随着建筑业信息化水平的不断发展,在工程建设领域,基于设计和建造过程的数字化模型分析技术,围绕着开展项目全生命周期服务,已成为提升工程建筑业企业核心技术水平和管理水平的行业技术发展趋势。
2020年7月28日,住建部、国家发改委等13个部门联合发布关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见,指出:为推进建筑工业化、数字化、智能化升级,要加快推进数字化设计体系建设,推行一体化集成设计。积极应用自主可控的BIM三维建模技术,加快构建数字设计基础平台和集成系统,实现设计、工艺、制造协同[1]。
根据中船九院“十四五”规划和高质量发展战略要求,始终坚持为船舶及海洋工程发展服务,坚持深化船舶工业规划设计核心技术研究。“十四五”期间,将通过新一轮信息技术与制造业深度融合,引发数字化转型的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点,努力为我国船舶工业“做强做大”发挥更重要的作用。
1)正向三维设计。目前,中船九院设计生产基本还是在二维环境下进行,正向三维(BIM)设计和协同设计模式较难有效全面推行,导致无法直观验证设计对象的相互空间关系,错、漏、碰、缺问题影响设计效率和设计质量;无法向着建筑性能、功能分析、施工模拟以及为后续运维服务的高级应用延伸。
2)协同设计环境。随着国家进一步推广基于BIM的正向三维协同设计,为达到设计成果线上数字化交付的发展要求,需要进一步提升公司正向三维协同设计的软硬件能力,建立适应正向三维协同设计和管理的应用环境。
1)设计方面:首先,关于生产管理。企业缺少对数字化设计生产过程管控的技术手段,导致人员负荷、生产过程、成果交付和生产统计等缺少直观的线上实时数据信息作为管理支撑,使得设计生产管理存在一定盲目性。其次,关于质量管理。公司设计成果的数字化交付,缺少信息化管理平台进行绑定式的有效质量流程管控;同时,由于缺乏相应的质量记录信息化系统,统计分析也存在困难。迫切需要通过信息化手段提升设计质量管理能力。
2)总承包方面:企业本部缺少对项目分散的施工现场进行集中式管理的技术手段;缺少对项目设计、采购、施工、成本、进度、安全等进行集中式协同管理的技术手段;缺少对项目施工过程、竣工验收和运维阶段的BIM三维数字资产进行集中管理的技术手段。
中船九院船海工程业务目前还集中在工程价值链的中间环节,主要开展咨询、规划、设计和总承包业务。从商业服务模式创新角度,充分利用已有的数字化资产优势,加速技术提升和商业模式创新,落实供给制改革,为业主提供全过程服务将是中船九院数字化转型和高质量发展的必由之路。
中船九院通过数字化转型,推进信息化与生产管理深度融合,提升三维数字化设计研发能力,建设集成、共享、开放的企业一体化工作平台。通过信息资源管理和信息集成应用能力推动公司技术创新和管理创新,促进公司研发效率、数字化设计能力、精细化管理水平的大幅度提升,形成工程建设全生命周期综合服务能力。
中船九院围绕“十四五”规划和公司战略发展目标,满足做精设计、做强总承包、工业智能化建设等业务需求,依据“互联网+”和“两化融合”的思路原则,加强顶层设计,建立符合互联网应用需求的网络基础设施,以及满足企业发展需求的工程全周期数字化协同平台的总体架构,推进企业信息化、数字化与业务的深度融合,提升企业全过程综合对外服务能力。
重新规划公司基础网络服务设施。通过建立符合分级保护和等级保护要求的信息安全管理体系,实现非密工作内网和互联网的物理连接、逻辑隔离,为生产业务的互联网应用提供基础保障。数字化成果通过平台实现远程、异地实时管理和办公的能力。与政府规划、设计审图、城建档案馆实现信息系统连接,实现一体化交付管理能力。提供项目实时监控、统计分析和辅助决策能力。
构建工程项目管理信息化平台,第一,依托协同设计平台,加强设计过程控制,建立网上质量管控体系,包括设计成果线上校审、成果线上用印外发、数字化归档等一体化控制流程,在提升质量管控水平的同时,掌握项目进展实时状态,为人员负荷、资源调度、工时统计、科学考评等提供数据支撑。第二,依托互联网开展总承包项目管理系统建设,整合业主、施工方、供应商各方资源,通过异地协同办公,提高合同、资金、计划进度、质量、安全等全方位管控能力,有效提高总部集中管控能力,确保项目全过程风险可控。
构建三维数字化研发设计平台,支撑公司三方面的业务开展:一是支持开展正向三维协同设计,形成工程全周期各阶段的三维数字模型;二是研究基于三维数字模型的数字仿真和高性能分析技术在工程全生命周期服务中的应用模式,把BIM应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段;三是结合智能造船工艺模式及自动化设备生产线的研究方向,探索信息化技术同船舶加工制造和产能提升的融合模式,逐步提升制造车间信息化解决方案的规划和实施能力,拓展传统工厂工艺设备设计的广度和深度。
工程全周期数字化协同平台:改变以往各管理系统集成度不高、业财融合度不足、生产管控技术手段落后等不足,提高工程项目全周期一体化集成管理水平,建立项目规划、咨询、设计、施工(制造)、运维全生命周期一体化管控平台,整合企业内外资源,把协同设计与信息化管理系统扩展为基于互联网的多方协同工作平台,实现业主、总承包单位、设计方、供应商之间的高效沟通和协作管理。
工程数据中心是数字化体系建设中最重要的基础,具有3项主要功能:第一,数字化成果存储。以存储数字化设计的模型化、结构化、非结构化的设计成果,取代电子化档案馆成为设计企业的基础资料库、信息库。第二,大数据应用。只有基于工程数据中心的积累,数字化工程大数据才可能实现智慧化设计。第三,数字化移交。工程数据中心是工程数字化移交的基础,是全生命周期服务业务的跳板。
进一步创新商业模式,构建智慧船厂数字化平台。利用中船九院在船厂规划设计研究方面的核心技术与工程数据中心的数据沉淀优势,融合各方资源,在船厂、设计建造单位及设备供应商等企业间打造工业互联网平台,将工业大数据、人工智能、新一代信息技术应用于船厂规划建设与运营管理服务,全力构建“智慧船厂数字化平台”,探索智能工厂全寿命周期设计新模式,提供智能化船厂规划设计和全过程运维服务。
工程全周期数字化协同平台建设应纳入公司数字化转型管理组织体系。落实公司数字化转型领导小组的职责,建立配套的数字化转型推进、实施和激励制度,定期研究信息化发展战略和推进策略,领导、协调和监督信息化顶层规划的执行和实施效果,提高数字化转型建设的顶层驱动力。
要做好本次平台建设所需资金的预算,将资金预算申请纳入公司各年度预算计划。同时,通过各类外部科研业务渠道,积极筹措外部资金投入,为平台顺利建设提供必要的资金保障。对于已经基本落实的“船舶工业智能制造协同服务平台”项目资金(上海市经信委资金支持),要按外部课题任务要求按计划实施。
数字化转型不仅仅是技术革新,更需要充分赋能人才发展,数字化人才梯队的保障将成为不可忽略重要一环。可以通过“内部调动+外部引才”方式,组建“复合型”数字化转型工作团队,并同步推进复合型数字化人才的培养。同时,要配套制定既能充分调动数字化人才工作积极性,又能给予客观公正业绩考核评价的薪酬分配办法。
为了确保正向三维设计顺利推进,要做好相关数字化平台基础研究保障工作。平台的基础研究保障包括模型库、数据库、知识库、标准体系(含设计深度、信息、编码、逻辑结构等)、制度(流程、管理系列)等。把不同专业、不同平台产生的模型和数据相整合,形成统一标准的工程模型,是一项非常复杂的技术,也是不可回避的任务。
进入新时代,中国正加快数字中国建设,大力发展数字经济,加快推动数字产业化,依靠信息技术创新驱动,不断催生新产业新业态新模式,用新动能推动新发展。
中船九院将肩负央企使命责任,始终不断地推进企业数字化转型,创新拓展商业模式,用科技赋能发展,用智慧推动服务,为实现中国船舶工业的高质量发展而努力奋斗。