数字化转型对船东的影响

数字化转型对船东的影响

船舶是通航生产的载体。随着航运业数字化转型的加快，作为其下游行业的船舶制造业也在加速数字化转型。造船是一项系统工程，环节多、链条长、作业面广、设计制造周期长、劳动力成本高，为顺应时代变革，满足船东对船舶产品的升级要求，向智能化发展是必然趋势，而数字化转型是推动智能化的必由之路。数字化转型的初衷数字化转型为智能化奠定基础，强调对数据的收集、聚合、分析与应用，其发展趋势是社会的全面数据化。例如：个性化定制生产、网络协同制造、远程运维服务、产品全生命周期管理、供应链协同等。对船舶行业来说，数字化转型的初衷是面向客户和市场进行高效的设计、建造并交付节能、环保、智能的船舶。在此过程中，既需要研究、开发、设计高技术船舶，也需要提升船舶建造的质量和效率，保持在普通商船特定市场中的优势地位。为了实现这个过程，就应该大力推进数字化驱动，其中数字化设计、数字化制造、数字化供应链管理就是重要路径。1.多维融合的设计方法与技术首先，要实现计算机辅助类软件（CAE/CAD/CAPP/CAM）、基于数据驱动的三维设计与建模、数值分析以及可视化仿真等领域的进一步突破。其次，要打通基于单一数据源的“设计、生产、管理”和“壳、舾、涂”等工作维度，最终实现多维融合的一体化快速设计，以缩短设计周期并实现加工、装配、焊接等工艺规划的系统化与智能化。再次，要实现基于“互联网+”的数字化协同设计，包括多专业设计人员的协同，以及和船级社、船东、供应商的协同。2.依托智能制造，推进智能化生产管理数字化制造包括生产装备数字化和生产管控数字化。生产装备数字化：聚焦船舶建造主要工序，以智能生产单元和智能生产线的有效使用为路径，扩大智能装备应用，推进智能制造。生产管控数字化：加快研发智能制造支撑软件，建立造船过程中生产全要素实时管控的制造执行系统（MES）、企业资源管理系统（ERP）、供应链管理系统（SCM）等管控平台；基于完整、准确的人、物、设备、场地生产资源基础数据以及生产过程动态数据的采集、反馈，进行数据分析与决策优化；以制造技术与信息技术的有效融合与深度集成为抓手，建立数字虚拟船厂模型。3.船舶船舶产业链发展现代造船模式是大型总装模式，必须依赖于社会各方供应商的配套服务。数字化供应链可以推动船舶建造资源的对接与优化配置，打通产业链上下游的信息流、业务流、物资流。支撑船舶产业链相关企业间的供需对接、协同/联合设计、供应链协同、网络协同制造等，推动产业链协力创新和生态化发展。就船舶中间产品而言，数字化供应链可以推动船舶中间产品实时数据的管理、物流仿真、状态跟踪、编码追溯，支撑船舶企业的信息集成、互联互通、准时化生产（JIT）。展望1年：江苏省船舶制造行业信息化和智能制造示范南通中远海运川崎船舶工程有限公司通过多年在数字化转型的探索与实践，获得了跨越式发展，持续提升了核心竞争力，是船舶行业的示范标杆企业。船舶制造智能车间先后获评2015年工信部智能制造试点示范项目、2017年中国智能制造十大科技进展；被工信部认定为2017年制造业与互联网融合发展试点示范项目；《高技术船舶的精益建造能力》被工信部认定为2019年两化融合管理体系贯标示范项目；2021年7月，《船舶智能制造管理》项目被国务院国资委评定为国有重点企业管理标杆创建行动标杆项目。公司数字化转型的经验及成果在包括中船集团及下属骨干船厂、招商局集团等国内知名船厂的全行业进行了交流和分享，其数字化转型的实践路径对国内主流船厂起到重要的示范引领作用，拥有良好的参考价值。南通中远海运川崎的数字化转型及智能制造的解决路径是以数字化设计为源头，以数字化制造和智能化装备为手段，以信息化管控和网络化平台为支撑，以精益化管理为保障，将南通中远海运川崎先进的船舶制造技术与信息技术、自动化技术、通信技术、人工智能技术相融合，持续推进船舶设计、采购、仓储、生产、产品服务等各环节的智能化提升，不断完善智能化设备布局，分步推进智能制造车间建设，提升造船质量和效率，打造面向客户的绿色船舶敏捷制造生态系统。按照总体规划（图1）所示，分步实施，以网络化为基础、数字化为推手、智能化为目标，以生产线自动化、智能化改造为切入点，持续推进基于数据控制的精益管理。1.提升系统可扩充设计能力，实现信息共享(1）完成覆盖全厂的通信网络基础设施。应用光纤通信、工业以太网、工业互联网等技术，实现厂区网络全覆盖，对船厂主要工位的关键设备，实现数据全方位采集和传输。通过“互联网+设计”，实现异地协同设计，共享了设计资源、缩短了设计周期、提高了市场反应速度。(2）构建生产过程数据采集与分析系统。围绕造船全过程，推进涵盖生产、安全、质量、效率等各环节的数据采集和分析系统的建设，通过精准的数据分析，实现精益化的生产管控。2.强化了设计与生产一体化(1）建立精益设计体系精益化设计核心是精准匹配客户需求与船厂资源能力。面向船东，定制出性能更好、满足船东和规范要求的绿色节能船舶；面向船厂，充分发挥生产装备条件、提高生产效率、节约生产资源。一是实现了对船型的优化。通过分析历史船型数据，对在建船型进行优化，缩短设计周期，为船东提供最经济的绿色环保船型。二是实现了设计与生产一体化。将设计数据与生产能力匹配，形成具有南通中远海运川崎特色的完整、有序的编码体系，在这个体系中，覆盖生产全过程的每块钢板、每个零部件都被一一纳入，实现了庞大的船舶制造过程的数字化、符号化，保证了生产过程始终处于可控、在控状态。(2）确立基于数据支撑的拉动式生产管理流程确立并完善了以精确物量与标准工时及设备能力为核心数据的生产管理体系，评估劳动力、场地、设备、资金等资源，深入梳理生产流程，制定合理的计划，保障均衡生产，按“JIT”方式组织各项生产经营和管理活动。以制度体系、作业基准和经验数据为依托，确保生产管理流程在正确方向上运行。3.完善现代船舶制造执行系统，实现数字化管控(1）打造高效管控的制造执行系统在船舶制造过程中，南通中远海运川崎实现了加工、装焊、分段总装、涂装、管加工、舾装等主要工序的数字化管控。借鉴世界先进的船舶制造执行系统，结合自身制造模式，定制开发了自己的船舶制造执行系统，逐步实现由局部流程数字化到全流程的数字化管控。(2）持续建设自动化、智能化生产线自动化、智能化生产线是智能车间建设的基础。目前南通中远海运川崎在机器人切割、焊接、小组、大/中/小径管加工、大组等核心智能装备的创新应用达到国内船舶行业领先水平，大部分智能化装备属于国内首台套应用，建成投产21条自动化、智能化生产线。4.建设船舶制造数据库，推动数字化建造技术向智能化转型(1）建立有效整合与深度集成的信息系统实现了CAE/CAD/CAPP/CAM与ERP、PDM的有效集成，建立了数据管理平台，打通了船舶项目计划、设计数据、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺资料、加工流程等数据流，为进一步挖掘船舶建造数据价值奠定基础。(2）深化供应链和智能物流建设南通中远海运川崎已实现了钢材的供应链集成，设计数据传输到供应商，实现定尺生产供应。目前正在开发钢板堆场数字化管理，通过视频识别钢板型号、自动识别定位和物品标识，实现全过程自动化远程监控和操作、库位精准管理。5.优化船舶制造，打造“互联网+”售后服务平台已经建立覆盖设计、生产、质量控制等业务环节的客户意见处理系统，快速、准确处理船东意见，提升满意度；推进智能船舶系统的研发和产业化，为船东提供增值服务；打造“互联网+”售后服务平台，利用大数据分析，优化船舶建造；对船舶产品信息进行统一管理，正建设覆盖船舶研发、设计、制造的生命周期管理系统，未来尝试向运营端延伸。实践价值：从简单设备到复杂生产线目前，国内大部分船舶制造企业数字化水平不高，从设计到采购、生产、品保、交船及售后各环节相对缺乏互联互通，信息孤岛多。船舶制造是涉及信息量巨大的系统工程，各级管理者每天大多是基于其收到的局部信息来进行经验性的决策，常常会顾此失彼。生产全要素的数字化将打破这种传统管理模式，通过过程中数据变量的反馈及计算，可精准、科学地获得最佳解决方案（决策），能够更加高速、经济地组织生产，并能快速生产出符合客户需求的高质量产品。结合南通中远海运川崎通过多年探索与实践，对船舶制造业数字化转型提出建议如下：·由于系统庞大，实践思路上可遵循“以点到线再及面”的推广思路，由简单设备到复杂生产线进行改造与升级。·建立以设计数据为源头的生产全流程的基本编码体系，尽可能涵盖生产工艺、中间产品、设备、场地以及人力资源的数据化，并确保信息数据的互联互通。·通过生产流程精益化梳理与改进，搭建可实现自我修正与持续完善的精益化生产管理模式，确保数字化转型建立在先进而适用于自身的模式基础之上，避免数字化建设在不正确的模式上而越走越偏。·以供应链管理为核心的企业资源计划系统一定要建立，它可以有效解决物流、财流、信息流的整合规划，为进一步的制造执行系统奠定基础。·搭建符合自身生产能力及管控特点的系统平台，对设计、采购、制造、质量、财务、仓储等进行一体化管理，实现物流与信息流的协同。·在总体规划基础上，以功能相似原则，从简单到复杂分阶段开发适合的制造执行系统,可有效避免数据管控的安全问题。·在满足设计数据流端到端的前提下，推进智能制造生产线的改造与提升或引入智能化装备。（作者单位：南通中远海运川崎船舶工程有限公司）关键提示化平台为支撑，以精益化管理为保障，将船舶制造技术与信息技术、自动化技术、通信技术、人工智能技术相融合，持续推进船舶设计、采购、仓储、生产、产品服务等各环节的智能化提升，不断完善智能化设备布局，分步推进智能制造车间建设