“146歲”江南造船王牌產品如何實現世界第一?-杜阿拉海運費
或許和其他靠成百上千臺機器人打造“黑燈工廠”的案例相比,造船的數字化探索在現階段還不那么“炫”,自動化水平還沒那么高。但正如很多專家所言,數字化并不僅僅意味著自動化和機器人;企業能否結合行業情況和自身戰略找到最適合切進點,能否推動業務和技術的完美融合,能否激發數據潛能和價值,是更值得關注的。當前,江南造船推進數字化,最直接的因素就是打破企業發展的天花板。固然在國內造船業,江南的規模和效益居行業之首,但和其他高端制造業相比,無論是毛利率,還是人均營收,仍有較大落差。在江南造船看來,將來假如依靠科創轉型和數字化,強化競爭上風,提升質量效益,那么,自己的人均產出完全可以在現有基礎上再翻番。
正如前文所說,基于“單一數字模型”完成船舶設計后,系統會很方便地天生三維立體的“數字化圖紙”,以賦能生產到一線。在江南造船,很多車間已經陸續布設帶有觸摸大屏的智能終端,讓工人能像看圖紙一樣,在一線工地查看三維立體的作業指導書,通過數字化方式的帶教,使制造過程更省時、更規范。
數字化不缺口號,重要的是實戰。幾年來的扎實探索,讓江南造船收獲了轉型經驗、磨礪了數字化創新能力,積累了相當的數字化資產。
這幾年來,江南造船不僅推動數字化項目落地,治理層也不中斷從根本上厘清數字化轉型的原則、目標、手段,初步形成了一套方法論。用董事長林鷗的話說,江南造船的目標是成為高質量發展的引領者,傳統制造業的顛覆者;從這個目標出發,相較于“數字化”,實在更重要的是“轉型”,“我們要的并不是數字化戰略,而是一個更出色的戰略,只是目前,這個戰略要通過數字化來實現。”
造船有很多環節。而過往,各環節之間是“多國語言”的協作。比如:設計階段,設計師運用三維建模形成方案,但給到船廠的卻是平面的圖紙。開工前,船廠根據圖紙作生產設計,仔細規劃“怎么造船”以及“怎么組織造船”,期間又將二維設計圖變為三維模型。最后,來到生產一線,還需要再次做一個“三(維)轉二(維)”,由于工人需要看圖施工。此外,新船交付客戶時,一般也是提供紙質說明書,哪怕多得能裝滿一輛卡車。
數字化工具就像庖丁解牛,能把船舶這個巨系統拆解得清清楚楚,整合得天衣無縫,從而提升設計、制造的效率,買通價值鏈,全方位提升客戶體驗。
在江南造船,很多車間已經陸續布設帶有觸摸大屏的智能終端,讓工人能像看圖紙一樣,在一線工地查看三維立體的作業指導書,使制造過程更省時、更規范。
這幾年來,江南造船不僅推動數字化項目落地,也不中斷發動治理層,從根本上厘清數字化轉型的原則、目標、手段,初步形成了一套方法論。
為此,自2015年以來,江南造船以壯士中斷腕的決心與過往離別,推進基于“單一數字模型”的數字化轉型。經過摸索,到2019年,江南造船下水的“海巡160”大型航標船,成為全球首艘無紙化建造的大型鋼質船舶。這艘船,從設計到建造,都是立足于同一個數字化平臺和底座,前道環節的智力“輸出”,就是后一道再加工的基礎和“輸進項”。一環扣一環,一步接一步,在一個數字模型上,成百上千人不中斷“添磚加瓦”,海運報價國際快遞,形成協同設計的格式。轉到制造環節,數字平臺可以方便地給出三維的“數字化圖紙”,讓工人能通過Pad或電腦直接查閱與零件、材料、工藝、工步等相關的關鍵參數,并在屏幕上觀看三維“圖紙”。
江南造船曾是我國民族產業的發祥地,創造過無數個“中國第一”。而今,在數字化轉型方面,江南造船也在率先書寫新的篇章。其“數字造船”的核心,是一條主線貫串全程,那就是“單一數字模型”,也就是在一個平臺、一個系統里打造數字造船的底座,實現人、流程、信息的高度耦合。
厘清了原則與目標后,就不輕易由于一時的得失,而影響長期的投進和探索。正應了萬事開頭難這句話,最初幾型按“單一數字模型”理念打造的船舶,工時消耗反而比傳統模式多出幾倍,不過,這并沒有動搖江南造船的決心。事實證實,當數字造船的模式應用到第三個船型后,工時的消耗已經與傳統模式基本持平;等到第四艘,上風則完全在數字化這一邊。
數字化除了能“教人”外,也可以“管人”。江南造船就以這個思路,將數千臺焊機納進“焊機物聯網”。這個系統名為“數字化焊接管控系統”的應用,能根據焊工的任務特點,自動向焊機下發最優的工作參數,從而鎖定焊工的工作狀態。同時,焊接作業時,系統持續對焊機的參數進行監測,一旦發現連續超標,系統能采取報警乃至強制停機的措施。這套全球首創的“焊機物聯網”應用后,進一步提升了江南造船的焊接質量,由于焊接電流過大、溫度失控導致的船體變形也大大減少。
和其他產業產品相比,船舶可能是最龐大、最復雜的一種。若用零件數目來衡量系統復雜度,一輛汽車大致有3000個零件,客機有10萬個,集裝箱船則經常要達到100萬個之巨。面對如此龐雜的系統,過往,船廠要花很大精力,對設計和制造的各道工序進行銜接和磨合。但傳統磨合方式并不高效。一般來說,同一個錯誤,假如能在設計階段就早發現、早改進,可能只須消耗1小時;但假如讓題目潛伏到制造階段再暴露,那么,臨時改動和返工可能會耽誤100小時。
“146歲”江南造船王牌產品如何實現世界第一?
2021年09月06日 09時 文匯報
作為我國船舶產業龍頭、造船數字化轉型的標桿,江南造船可以說是代表行業在尋找適合的轉型模式。對于其他同樣希看煥發新生的傳統制造企業,江南造船的探索也有很大鑒戒意義。就這樣,數字化工具就像庖丁解牛,能把船舶這個巨系統拆解得清清楚楚,整合得天衣無縫,從而提升設計、制造的效率,買通價值鏈,全方位提升客戶體驗。
在江南造船的數字化實驗室里,記者看到了虛實結合的數字造船應用。為了檢驗“數字船”的設計方案,設計者可以派出“虛擬人”登船,然后就像控制3D游戲中的角色一樣,讓“數字人”走遍各個艙室,“實地”勘察,搜集題目。除了看之外,“數字人”還可以動手,通過操縱進一步排查不那么一目了然的設計缺陷——比如:閥門裝得太高,通道留得太窄,數字人就會夠不著、通不過。找到題目,設計師可以馬上糾錯、在線進行優化設計,在閥門下加一把梯子。這種改動,可以立即被“單一數字模型”吸收、生效。于是,從前需要在設計院和工廠車間往返奔波才能解決的題目,一下子變得非常簡單。
此外,在吊馬、組立的制造環節,總段對接環節等方面,江南造船通過“機器換人”,進步了工作效率和標準化水平(上圖)。比如:吊馬加工引進機器后,部分職員規模從27人減少到5人;而總段對接場景中,馱著巨輪總段的幾十臺自動化運載小車,會結合船體結構,自動調整行進方向和角度,讓萬噸級總段的對接耗時從之前的7天壓縮到4小時。
這一次次切換,實際上是用低效的手段、高額的本錢串聯龐大而復雜的造船產業鏈。不僅拖慢了造船的節奏,平添了很多重復勞動,也使得設計、制造、售后等各個環節由于布滿中斷點、堵點,無法實現數據的貫通和賦能。
綱舉目張
機器與人
固然迄今為止,江南的數字化還只是處于起步階段,但已經看到了實實在在的成效:設計周期被明顯縮短,峰值投進的研發職員相應減少,用戶體驗明顯提升。目前,江南造船在其王牌產品——大型液化氣船上已經全系列數字化,該船型2020年在全球的份額已經超過50%,排名世界第一。
在江南造船,借助數字化創造的“虛實結合”體驗,設計師還可以對整條船的性能、工藝,進行全面深進的審閱,比如:可以在數字模型中,驗證各艙室的溫度、聲音、光照、氣流等是否舒適宜人;或者“駕駛”吊車等裝備進進“數字船”,檢查船舶在檢驗時能否使用大型工具和工裝,正確評估維修路徑的可行性等。
“單一數字模型”是江南造船在數字轉型中推出的橫向平臺。有了這個底座,他們就能進一步嘗試將數字化能力向外作更有力的投射,打造數字化垂直應用的標桿場景,國際貨運空運價格,破解一些典型的矛盾和堵點。
這1到100,大致描述了船舶產業的數字化提效空間。實際上,江南造船在進行數字化設計時,就已經在虛擬世界里造出一條“數字船”;由于“數字船”基于真實物理參數,因此,它固然無法駛進大海,但其結構、性能、操控的細節,做到了對實船的高度仿真。船廠第一次可以邊設計、邊“建造”、邊體驗,從而能用最高的效率,實現最優的設計。
來源:文匯報 江南造船的數字化還只是處于起步階段,但已經看到了實實在在的成效:設計周期被明顯縮短,峰值投進的研發職員相應減少,設計質量和數目卻達到新高。
懸規植矩、器惟求新——這是江南造船百年文化的濃縮和提煉。面對奔騰咆哮的數字化浪潮,他們積極迎戰,通過創新和轉型累積上風,蓄力飛越,助力“新江南”。
擁有近一個半世紀歷史的中國船舶產業團體公司江南造船(團體)有限責任公司,正在加速擁抱當今的數字時代。在他們看來,數字化已成為企業生存和長遠發展的“必修課”,要想突破規模和效率的天花板,打破微笑曲線的慣性,必須持續推進數字化轉型;反之,則有可能陷進困境。
虛虛實實
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