船舶數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢(shì)初探

林銳 萬鵬 江昆

摘要：當(dāng)前科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，快速推動(dòng)著船舶行業(yè)產(chǎn)業(yè)變革和轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過數(shù)字化手段改變船舶以往傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式，重塑業(yè)務(wù)流程，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)提質(zhì)增效，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。文中分析了船舶行業(yè)數(shù)字化研制的現(xiàn)狀和不足，提出了船舶數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向和建議。

關(guān)鍵詞：艦船;數(shù)字化轉(zhuǎn)型;基于模型;并行協(xié)同;單一數(shù)據(jù)源

中圖分類號(hào)：U662.9? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2020）04-0000-00

0引言

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是新的工業(yè)革命，也是新時(shí)代工業(yè)復(fù)興的重要途徑。當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，世界范圍的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，同時(shí)也快速推動(dòng)著船舶行業(yè)產(chǎn)業(yè)變革和轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過數(shù)字化手段改變以往傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模式，重塑業(yè)務(wù)流程，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)提質(zhì)增效，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

1數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求迫切

目前船舶行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，船舶市場(chǎng)需求持續(xù)低迷，總量萎縮的同時(shí)，結(jié)構(gòu)性機(jī)遇也在凸顯，高技術(shù)船型、豪華郵輪等需求市場(chǎng)廣闊。需要通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升數(shù)字化研制能力和水平，加強(qiáng)船型優(yōu)化、模塊化設(shè)計(jì)等方面的創(chuàng)新贏得市場(chǎng)。

智能化、無人化等技術(shù)快速應(yīng)用，使得智能化船舶已經(jīng)成為船舶發(fā)展的必然方向之一。

同時(shí)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新一代信息技術(shù)在船舶中的應(yīng)用，促進(jìn)船舶研制提質(zhì)增效，縮短周期。因此，國內(nèi)船舶行業(yè)急需通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，滿足行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

2船舶研制現(xiàn)狀與不足

目前船舶行業(yè)已建立以二維圖文檔為技術(shù)載體，模型作為技術(shù)補(bǔ)充的數(shù)字化設(shè)計(jì)和管理模式，但尚未完全建立以模型為核心的數(shù)字化研制體系。具體體現(xiàn)在：

（1）缺乏行業(yè)統(tǒng)一的數(shù)字化基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、基礎(chǔ)庫和工具，行業(yè)內(nèi)成果和經(jīng)驗(yàn)共享不足，不利于全國大范圍協(xié)同。

（2）傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)分工造成廠所流程割裂，模型信息表達(dá)不完整、數(shù)據(jù)流動(dòng)不暢、重復(fù)工作量大、研制效率低下、變更問題多等問題。技術(shù)載體以二維圖文檔為主，三維模型為輔，廠所交付還無法實(shí)現(xiàn)基于單一數(shù)據(jù)源的100%數(shù)字量傳遞。

（3）建造的數(shù)據(jù)載體仍停留在二維圖文檔，數(shù)字化工藝和工裝設(shè)計(jì)還不完備，基于三維模型的作業(yè)指導(dǎo)和數(shù)字化檢驗(yàn)手段還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

（4）保障數(shù)據(jù)主要還是二維圖文檔等非結(jié)構(gòu)信息，還未與設(shè)計(jì)和建造的三維模型關(guān)聯(lián)

3船舶數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展方向

船舶數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推進(jìn)傳統(tǒng)研制模式的變革，提升船舶核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)研制能力跨越式提升。具體發(fā)展方向包括五個(gè)方面。

3.1 基于模型

船舶研制全過程將進(jìn)一步充分利用數(shù)字化技術(shù)，從以靜態(tài)文檔為中心的傳統(tǒng)研制模式向以動(dòng)態(tài)數(shù)字模型為中心的數(shù)字化研制模式轉(zhuǎn)變，并覆蓋從概念設(shè)計(jì)到報(bào)廢的全生命周期所有活動(dòng)。

3.2 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)化是數(shù)字化的前提，需要統(tǒng)籌制定船舶行業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建立行業(yè)基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)中心，為船舶行業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)模型數(shù)據(jù)，提升船舶行業(yè)整體標(biāo)準(zhǔn)化能力，為船舶全國大范圍協(xié)同奠定基礎(chǔ)。

3.3 全面協(xié)同

加強(qiáng)船舶行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨專業(yè)、跨組織的船舶研制在線數(shù)字化協(xié)同，提高協(xié)作效率，由線下溝通協(xié)調(diào)到基于模型的在線溝通協(xié)調(diào)。

3.4 單一數(shù)據(jù)源

通過應(yīng)用基于模型的數(shù)字化定義技術(shù)對(duì)產(chǎn)品全生命周期研制活動(dòng)的改造，構(gòu)建基于模型的船舶全生命周期的數(shù)字主線，形成產(chǎn)品全生命周期單一數(shù)據(jù)源，支持船舶全生命周期各階段的業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和管理能力提升，打造全數(shù)字化生態(tài)應(yīng)用體系。

3.5系統(tǒng)工程

未來船舶數(shù)字化研制模式是以數(shù)字模型為中心，通過仿真分析和數(shù)據(jù)智能技術(shù)深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)從面向問題的被動(dòng)式反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)的預(yù)測(cè)分析和輔助決策，實(shí)現(xiàn)全部元素建模定義、全部數(shù)據(jù)采集分析、全部決策仿真評(píng)估，構(gòu)建裝備在全生命周期各階段的數(shù)字孿生，能夠量化并減少產(chǎn)品全生命周期中的各種不確定性，實(shí)現(xiàn)需求的自動(dòng)跟蹤、設(shè)計(jì)的快速迭代、生產(chǎn)的穩(wěn)定控制和保障的實(shí)時(shí)管理。

4艦船數(shù)字化轉(zhuǎn)型建議

4.1 思想轉(zhuǎn)變是首位

數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是技術(shù)升級(jí)，本質(zhì)上是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，必將對(duì)企業(yè)的商業(yè)模式、業(yè)務(wù)運(yùn)營、決策方式、組織形態(tài)和企業(yè)文化等方面帶來深遠(yuǎn)影響，需要做好管理升級(jí)的思想準(zhǔn)備，要有將改革進(jìn)行到底的決心和持續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)的恒心。

4.2 客戶需求為中心

數(shù)字時(shí)代，企業(yè)與客戶的關(guān)系變得更加緊密，必須實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的關(guān)注客戶的需求，加強(qiáng)客戶體驗(yàn)，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。

4.3 生態(tài)系統(tǒng)來賦能

打造以數(shù)字平臺(tái)為基礎(chǔ)的新數(shù)字業(yè)務(wù)，連通上下游，建立生態(tài)伙伴，實(shí)現(xiàn)合作共贏。

4.4 數(shù)據(jù)模型為驅(qū)動(dòng)

加快數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，把“數(shù)據(jù)”看做是一種“資產(chǎn)”，用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)的運(yùn)行、戰(zhàn)略的制定和創(chuàng)新的產(chǎn)生。

4.5 人才培養(yǎng)是關(guān)鍵

船舶行業(yè)亟待數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮下，數(shù)字化人才是實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素和核心競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁出第一步時(shí)，所面臨的最大障礙往往不是來自于技術(shù)或資金，而是沒有足夠的數(shù)字化人才可以支撐公司未來戰(zhàn)略發(fā)展的需要。數(shù)字化人才包括既熟悉IT技術(shù)又了解船舶業(yè)務(wù)的復(fù)合型專業(yè)人才和管理人才，能將數(shù)字化技術(shù)與船舶業(yè)務(wù)流程有效融合以創(chuàng)造新的價(jià)值。

5總結(jié)

當(dāng)前我國船舶工業(yè)雖然處于世界的第一大陣營，但在技術(shù)含量、勞動(dòng)效率方面還有一定的差距，需要通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，改變船舶傳統(tǒng)的研制模式，從船舶的接單、設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)全過程上要效益、要速度、要質(zhì)量，不斷提升競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 霍光，王耀東，吳延龍，等.航天器數(shù)字化研制技術(shù)應(yīng)用研究與實(shí)踐[J].航天工業(yè)管理，2017（9）：24-28.

[2] 張鵬，楊軍，蔣小勇，等.航天型號(hào)數(shù)字化研制模式轉(zhuǎn)型[J].航天工業(yè)管理，2014（9）：4-8.

[3] 范玉清，梅中義，陶劍，編著.大型飛機(jī)數(shù)字化制造工程[M].航空工業(yè)出版社，2011.

[4] 馮撞能，王錚陽，宋婭.MBD技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2010（9）：64-67.

[5] 徐爭(zhēng)榮.“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代傳統(tǒng)行業(yè)的創(chuàng)新與機(jī)遇分析[J].互聯(lián)網(wǎng)天地，2015（5）：1-5.

收稿日期：2020-03-27

作者簡(jiǎn)介：林銳（1978—），男，福建邵武人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：艦船數(shù)字化設(shè)計(jì)。

Development Trends of Ship Digital Transition

LIN Rui，WAN Peng，JIANG Kun

（China Ship Development and Design Center， Wuhan? Hubei? 430064）

Abstract： With the rapid development of science and technology， the ship industry has been rapidly promoted to transform and upgrade. By changing the traditional business model and reshaping the business process through digital means， enterprises can improve the quality and efficiency and enhance their competitiveness. This paper analyzes the present situation and shortage of the digital development of ship industry， and puts forward the development direction and Suggestions of the digital transformation of the ship industry.

Key Words： Ship; Digital transition; Based on model; Parallel cooperation;Single source of product data