打通智能制造“雙通道”實(shí)現(xiàn)船舶工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

本刊記者 陳璐

在這樣一座數(shù)字化造船廠房中，鮮有工人的蹤影，取而代之的是千百個(gè)受命中央控制室指揮的機(jī)器人；在中央控制室的船廠員工，只需要輸入既定的代碼指令，就能驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器人按照前期數(shù)字化三維軟件設(shè)計(jì)的3D模型圖，進(jìn)行焊接、搬運(yùn)、拼裝等工作……盡管這種場(chǎng)景目前僅存在于各類(lèi)船企科技宣傳片中，但“智能制造”卻一直是船舶工業(yè)近年來(lái)的焦點(diǎn)話題。尤其是今年政府工作報(bào)告提出，要圍繞推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)；打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。這一提法引發(fā)了參加全國(guó)兩會(huì)的船舶工業(yè)委員的高度關(guān)注及深入思考，紛紛表示應(yīng)以智能制造增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，抓住5G等新興技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇，不斷推進(jìn)海洋裝備業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

“不推進(jìn)智能制造很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”

裝備制造業(yè)是資本、技術(shù)和勞動(dòng)力密集型行業(yè)，做大做強(qiáng)裝備制造業(yè)，是提高我國(guó)綜合國(guó)力、建設(shè)強(qiáng)大國(guó)防的根本保證。其中，船舶工業(yè)和海洋裝備制造業(yè)是為水上交通、海洋資源開(kāi)發(fā)及國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的綜合性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家發(fā)展高端裝備制造業(yè)的重要組成部分，也是國(guó)家實(shí)施海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的基礎(chǔ)和重要支撐。

在全國(guó)兩會(huì)召開(kāi)期間，部分委員提出，我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展有所放緩、行業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻、轉(zhuǎn)型壓力巨大，主要存在部分核心關(guān)鍵技術(shù)尚待攻破，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)相互割裂、缺乏系統(tǒng)化解決方案等問(wèn)題。這一大行業(yè)的癥結(jié)也反應(yīng)在船舶工業(yè)之中。

回顧船舶工業(yè)近十年的發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，行業(yè)經(jīng)歷了從繁榮到“寒冬”、從“船位一位難求”到造船產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩的局面。自2008年國(guó)際金融危機(jī)爆發(fā)以來(lái)，我國(guó)船舶工業(yè)發(fā)展遭受?chē)?yán)峻挑戰(zhàn)，特別是產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題凸顯，嚴(yán)重影響了我國(guó)船舶工業(yè)健康發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升。有數(shù)據(jù)顯示，國(guó)際金融危機(jī)爆發(fā)以后，全球新船訂造需求大幅萎縮，近10年新船訂單量年均9500萬(wàn)載重噸，其中，2018年新船成交量?jī)H為7600萬(wàn)載重噸，遠(yuǎn)低于全球1.5億載重噸的年造船產(chǎn)能。盡管我國(guó)造船產(chǎn)能超過(guò)6000萬(wàn)載重噸，但產(chǎn)能利用率卻不足60%；產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致船舶企業(yè)長(zhǎng)期處于“接單難、交船難、盈利難”的困難局面，產(chǎn)業(yè)虧損面不斷擴(kuò)大。

“加快化解過(guò)剩造船產(chǎn)能是扭轉(zhuǎn)船舶工業(yè)發(fā)展被動(dòng)局面的根本之策，是提升我國(guó)船舶工業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的必然之舉，是優(yōu)化國(guó)資配置、培育世界一流企業(yè)的必然要求?！比珖?guó)政協(xié)委員董強(qiáng)如是說(shuō)。全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司所屬江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司總工程師胡可一提出，結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩背后反映的是行業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力不足、智能化制造水平低、產(chǎn)業(yè)鏈處于中低端以及人口紅利逐漸消失的嚴(yán)峻事實(shí)。

“如果這些深層次的問(wèn)題得不到真正解決，必將影響我國(guó)船海工業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力和高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展。船舶工業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展，但是總體來(lái)說(shuō)市場(chǎng)發(fā)展并不理想，船舶企業(yè)的生存壓力較大，創(chuàng)新方面仍然存在短板，如果不推進(jìn)智能制造補(bǔ)齊創(chuàng)新短板的話很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?！焙梢辉诮邮苡浾邔?zhuān)訪時(shí)說(shuō)，“隨著智能制造的逐步推進(jìn)并向制造強(qiáng)國(guó)的核心目標(biāo)穩(wěn)步逼近，船海工業(yè)也應(yīng)朝著建立‘設(shè)計(jì)數(shù)字化、信息集成化、船型智能化、建造自動(dòng)化和管理精細(xì)化’的智能船廠方向發(fā)展，以進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)海洋裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>

“我國(guó)船舶工業(yè)仍處于數(shù)字化制造起步階段”

2016年，工業(yè)和信息化部聯(lián)合財(cái)政部印發(fā)《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016～2020年）》，指出智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。而這一文件的內(nèi)涵并沒(méi)有被船企很好地消化、理解，許多船廠干部、員工片面的將“智能制造”理解為“用機(jī)器人造船”。在這樣理念的指引下，部分骨干船廠在自動(dòng)化、數(shù)字化方面進(jìn)行了許多探索與嘗試，但要實(shí)現(xiàn)真正的智能制造仍存在一定的差距。全國(guó)政協(xié)委員、招商局集團(tuán)董事長(zhǎng)李建紅認(rèn)為，“總體上我國(guó)船舶工業(yè)仍處于數(shù)字化制造起步階段。”

最近幾年持續(xù)關(guān)注智能制造相關(guān)問(wèn)題的胡可一，在這一領(lǐng)域進(jìn)行了多次調(diào)研。他認(rèn)為，對(duì)比該時(shí)期有關(guān)“智能制造”的定義及船海工業(yè)推進(jìn)智能制造的實(shí)際情況，足以看出差距之大。他強(qiáng)調(diào)：“‘機(jī)器替人’不等于智能制造！我國(guó)船舶工業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、智能化建造水平、數(shù)字化設(shè)計(jì)支撐能力、生產(chǎn)管理的智能化管控等方面尚存在較大差距。”

德國(guó)是以制造業(yè)著稱(chēng)的工業(yè)型發(fā)達(dá)國(guó)家，其在船舶建造領(lǐng)域也獲得了創(chuàng)新突破。和其他先進(jìn)制造業(yè)相比，目前船舶工業(yè)在智能制造方面整體較為落后。即便是世界上船舶智能制造技術(shù)最為先進(jìn)的德國(guó)邁爾船廠，其智能化領(lǐng)域也主要集中在內(nèi)場(chǎng)的平直分段的自動(dòng)化生產(chǎn)，而將過(guò)度依賴(lài)手工和人員密集型生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到東歐的船廠。相比之下，國(guó)內(nèi)骨干船廠主要在部件和管件的切割、焊接、涂裝等環(huán)節(jié)應(yīng)用機(jī)器替人，實(shí)現(xiàn)局部的自動(dòng)化流水線生產(chǎn)。胡可一說(shuō)：“目前來(lái)講，主要在分段制造、部件制造、管子制造方面采用了流水線，在流水線上有一定的智能化，適應(yīng)不同產(chǎn)品，適應(yīng)不同的零件制造，這個(gè)方面已經(jīng)是跨出了一步了。但是從整體的智能制造方面來(lái)講，我認(rèn)為還是要體現(xiàn)在柔性制造、柔性舾裝的制造后期階段，目前我覺(jué)得還是有差距的?！?/p>

為此，胡可一在今年全國(guó)兩會(huì)就提出了關(guān)于“針對(duì)船海工業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行智能制造的頂層規(guī)劃”的建議，認(rèn)為船舶工業(yè)的智能應(yīng)該針對(duì)此特點(diǎn)和行業(yè)的個(gè)性，進(jìn)行智能制造的頂層規(guī)劃，鼓勵(lì)船企在單個(gè)流程、制造單元間進(jìn)行試點(diǎn)和對(duì)柔性化舾裝模式的探索和流程再造，國(guó)家和集團(tuán)公司、地方輔以一定的配套和支持政策以及產(chǎn)學(xué)研合作的模式。同時(shí)，智能制造要一步一步探索、分階段和分層級(jí)推進(jìn)，注重形成可復(fù)制、可移植和可推廣的模式。

“造船需要有國(guó)家戰(zhàn)略性的科技力量”

2018年年底，工信部聯(lián)合國(guó)防科工局發(fā)布《推進(jìn)船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動(dòng)計(jì)劃（2019～2021年）》，明確了未來(lái)3年推動(dòng)我國(guó)船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)思想、基本原則、主要目標(biāo)，以及5大類(lèi)15項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)、6項(xiàng)保障措施等內(nèi)容。這一《行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布為船企加快推進(jìn)智能制造指明了方向，提供了指南。據(jù)李建紅介紹，該公司將根據(jù)《行動(dòng)計(jì)劃》要求，統(tǒng)籌整合船海工業(yè)企業(yè)資源，以招商局郵輪制造公司為試點(diǎn)，通過(guò)全面推進(jìn)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)，單個(gè)流程/制造單元/車(chē)間進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)試點(diǎn)，打造一體化船舶生產(chǎn)信息平臺(tái)，將數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化同步推進(jìn)，結(jié)合提升船型研發(fā)、工藝工法的改進(jìn)能力，建成具有國(guó)際先進(jìn)水平的智能單元、智能生產(chǎn)線和智能化車(chē)間，基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船的智能船廠。

除了招商局集團(tuán)描繪的藍(lán)圖，其實(shí)，像江南造船等船企在智能制造領(lǐng)域已開(kāi)展了實(shí)際的探索，例如打造焊接管控智能化車(chē)間、二次開(kāi)發(fā)三維軟件并推廣應(yīng)用。雖然政策方向已明確，部分船企也積極摸索，但值得注意的是，智能制造是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，智能技術(shù)也在不斷發(fā)展中。由于每家船企的實(shí)際情況不同，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、建造能力和人員素質(zhì)各方面都不一樣，因此，推進(jìn)智能制造不能“一刀切”。委員們一致認(rèn)為，在面對(duì)生存危機(jī)時(shí)，船企應(yīng)“量力而行”，認(rèn)清自身所處的位置、船型產(chǎn)品的構(gòu)成和自身?yè)碛械膶?shí)力，厘清現(xiàn)有條件下哪些目標(biāo)是可達(dá)的，哪些是未來(lái)可行的，哪些還處于“做夢(mèng)”狀態(tài)；評(píng)估企業(yè)在通往智能制造道路上所要達(dá)到的層次，擬定最適合企業(yè)的路徑和方法；最后搭建起“總裝廠智能化制造+分包廠專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)”的框架，分析自身的核心要素，并由此引導(dǎo)出符合實(shí)際的智能化轉(zhuǎn)型路線和節(jié)奏。科技的進(jìn)步總是使智能制造能力有絕對(duì)性硬件的提升，但同時(shí)也有一個(gè)相對(duì)性的軟件和管理提升。因此，對(duì)于不同的船企而言，應(yīng)針對(duì)自己的特點(diǎn)去做規(guī)劃和配比。

在推進(jìn)新措施、新方案方面，我國(guó)船舶工業(yè)通常采取試點(diǎn)方式，即先扶持骨干企業(yè)開(kāi)展相關(guān)工作，再將經(jīng)驗(yàn)復(fù)制推廣到整個(gè)行業(yè)。盡管已有“先行者”邁出了探索的步伐，但船舶工業(yè)智能制造這一目標(biāo)絕非通過(guò)幾家骨干船企“單打獨(dú)斗”便能實(shí)現(xiàn)，不僅需要國(guó)家層面出臺(tái)相關(guān)政策，同時(shí)也需要智能制造實(shí)施船廠、智能裝備/系統(tǒng)的科研院所、供應(yīng)商等相關(guān)企業(yè)的聯(lián)動(dòng)結(jié)合?！啊缎袆?dòng)計(jì)劃》是從國(guó)家層面對(duì)船舶工業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)，這個(gè)方向是十分正確的。我也參與了工信部的部分調(diào)研，但是我覺(jué)得要落實(shí)到具體的實(shí)施層面，需要形成智能制造上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合體，制訂具有可操作性的整體方案，這就需要針對(duì)船舶工業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行智能制造的頂層規(guī)劃?！焙梢粡?qiáng)調(diào)，“造船需要有國(guó)家戰(zhàn)略性的科技力量進(jìn)行統(tǒng)籌支撐?！?/p>

隨著5G實(shí)現(xiàn)商用，大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工業(yè)應(yīng)用，傳統(tǒng)的時(shí)空界限被打破，對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)、生產(chǎn)和企業(yè)的運(yùn)行方式都會(huì)產(chǎn)生巨大影響。全國(guó)政協(xié)委員，中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司黨組書(shū)記、董事長(zhǎng)鄒磊認(rèn)為：“跨界融合將進(jìn)一步深化，徹底打破我們對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)界限的認(rèn)知，這就亟需企業(yè)創(chuàng)新工作思路、快速適應(yīng)市場(chǎng)變化，勇于‘彎道超車(chē)’?！?/p>

正如前文所說(shuō)，和國(guó)際一些先進(jìn)制造業(yè)相比，我國(guó)船舶工業(yè)智能制造發(fā)展落后，如果按照工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展智能制造時(shí)的“數(shù)字化—網(wǎng)絡(luò)化—智能化”的“串聯(lián)式”發(fā)展路線，很難在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)“超車(chē)”。因此，胡可一提出，我國(guó)船舶工業(yè)應(yīng)走“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化并行推進(jìn)”的“雙通道”創(chuàng)新之路。一方面，狠抓船型研發(fā)和工藝工法的創(chuàng)新能力建設(shè)；另一方面，努力提升以三維“數(shù)字樣船”為基礎(chǔ)的信息化拓展應(yīng)用能力。為此，廣大船企要結(jié)合自身發(fā)展需要，充分激發(fā)內(nèi)生動(dòng)力，實(shí)事求是地探索適合企業(yè)實(shí)際的智能化轉(zhuǎn)型路徑；移植適用于船海工業(yè)的智能制造系統(tǒng)解決方案，加快建設(shè)船海工業(yè)智能制造發(fā)展生態(tài)環(huán)境；充分重視三維電子模型在智能制造中的核心地位，探索建立單一數(shù)據(jù)源，搜集完整且高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，以智能制造增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，推進(jìn)海洋裝備業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>