观察与思考 | 船舶“智造”的困局与突围

近日，工业和信息化部印发《船舶总装建造智能化标准体系建设指南(2020版)》(简称《建设指南》)，旨在加快推进船舶总装建造智能化转型，构建满足产业发展需要、先进适用的船舶总装建造智能化标准体系。

该《建设指南》提出，到2021年，初步建立船舶总装建造智能化标准体系，基本覆盖基础共性、关键技术和船厂应用等领域，与国际先进造船国家水平差距明显缩小。

攻克高端船型 突破产能困境

“当前，我国造船业中低端船型产能过剩严重，高技术、高附加值的高端船型却供给不足，这是个长期性问题。”一位造船业业内人士告诉记者。早在2013年10月，船舶制造业作为产能过剩重点整治行业之一，在国务院颁发的《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》(简称《意见》)中被点名。彼时，我国船舶制造业的产能利用率一度在70%左右徘徊，显著低于国际平均水平。《意见》指出要通过拓展船舶制造高附加值领域需求、优化船舶产品结构来治理这一问题。

抢占高附加值领域所需的人力、资金及科研能力决定了解决这些难题的主角必然是实力雄厚的船企龙头。近年来，行业一众骨干企业的确不负众望，在勇攀LNG液化天然气运载船、航空母舰和豪华邮轮这船舶行业三大顶峰的征途中屡次实现历史性突破：沪东中华造出世界最大的1.86万立方米LNG加注船、第一艘国产航空母舰“山东舰”已正式服役、我国首艘大型豪华邮轮于2019年10月18日在上海外高桥造船有限公司开工建造……

这些企业的不断突破，推动了整个造船业在破产重组中逐步实现优胜劣汰。“兼并重组在避免行业低价恶性竞争上有所裨益，但要真正解决产能结构性过剩问题不能简单依靠兼并重组，必须通过技术突破带动企业转型升级，实现行业结构优化、由粗放型转向集约型的发展模式。”船舶行业观察专家周大虎解释。

英国克拉克森研究数据印证了周大虎的观点，截至2019年11月，我国规模以上船舶工业企业1052家，比2018年减少160家，比2013年巅峰时期时的1664家减少了三分之一。而2019年度造船完工量前10家企业占全国67.2%;新接船舶订单前10家企业占全国74.8%;手持船舶订单前10家企业占全国69.4%。

集约化高质量的生产模式也有效提高了我国船企的竞争力。全球权威航运造船机构公布的2020年上半年数据显示，今年上半年我国造船业三大指标均居世界首位，新承接订单量占全球承接份额的65.4%，手持订单占全球订单量的48.3%，完工交付量占全球的37%。

国际竞争力的提升、高端船舶的攻克、产能困境的突破……船舶业喜讯频传的背后，是源于造船一线生产车间的智能型变革。

车间无人化 生产数字化

造船工序看起来只是简单的钢材的切割、焊接、组装和涂装，但事实上却涵盖了产品设计、工艺流程筹划、生产进度控制、制造及装配等一系列环节。

记者了解到，在船舶生产过程中，智能技术可覆盖从产品设计到生产的各个环节：从模块化三维设计到数字化生产线，使造船工艺流程、物流、信息流一体化，实现高品质、及时化生产。

国内知名LPG船设计师魏小勇接受记者采访时表示，“卡地亚制图设计软件和智能生产机器人等智能技术的应用不仅可以提升产品品质、减少劳动力投入，三维体验式设计也有助于提升客户满意度。”

“无人化生产车间”是智能生产理念在生产工序上的主要应用方式之一。我国首个机器人智能化生产线——江南造船吊马智能工作站总负责人郭常福向记者介绍，“此工作站首次集成了机器人视觉识别、智能抓取、智能焊接技术，实现了吊马制作、回收、理配全生产流程再造，保证了每个工序动作之间衔接的精确性、稳定性，也大幅提高造船效率和质量。”

在这个民族百年船企的生产车间里，我们可以看到多项智能设备的身影：夜以继日工作的吊马机器人、运转流畅的自动焊接生产线、标准化作业的三维智能弯板机……“从目前吊马的生产情况来看，智能化的应用使生产效率至少提高了一倍，精确的数字化作业也大大节约了物料成本。”郭常福称。

从“互联网 造船业”到“智能化制造”，从南通中远川崎入选“中国智能制造十大科技进展”的智能化车间到外高桥造船的智能涂装和智能冲砂机器人、江南造船的智能机器人生产线，物联网、大数据、人工智能等先进技术与船舶制造的深度融合成为一众骨干船企整合生产资源、升级改造传统工艺设备及流程的突破口。

由“智能造船”到“造智能船”

船舶智能化制造的目标不仅是设计及生产流程的智能化、更是船舶配套设施的智能集成及大数据应用，是由“智能造船”到“造智能船”的跃升质变。

近日，挪威佐敦公司和地中海航运签署了首份采用佐敦船体滑行机器人自主清洁方案(HSS)合同。

公开资料显示，这台机器人通过4G连接佐敦公司的远程专用控制中心，启动后会通过磁力轮固定在船体上漫游，根据由主动状态监测以及专有算法和数据分析开发的时间表对船舶进行清洁和检查，可以在不损坏涂层的前提下清除污垢，每年可减少大约360万美元的燃料成本和12.5%的二氧化碳排放量。

“在配套设备智能化研发上，欧洲的研发水平一直位居世界前列，我国还有待提高。”一船企员工告诉记者。

尽管如此，我国在智能船舶的建造上也有可圈可点的地方。

例如，我国研制的全球第一艘智能船舶“大智号”的智能航行系统可以获取船舶自身以及海洋洋流等方面的信息和数据，提供省时、省油、安全舒适、低综合成本的航线，所配备的智能运行与维护系统能够实时评估船舶设备的健康状况，提前发现潜在的安全隐患并及时预警。

“确保航行安全”是造船人首要考虑的基础性问题之一，这有赖于船舶配套智能化安全系统的完善及与海事等管理单位间信息的高效联通。“现在我们可以通过智慧海事系统随时调取船舶共享的国籍、种类、货物信息等静态数据，还可通过联动的AIS船舶动态信号对目标船舶进行实时视频跟踪，只要船方共享的信息准确，我局就能为其提供良好的安全保障。”金山海事局指挥中心主任丁兴成介绍。

“但当前的船舶交通服务尚未实现船舶交通的全范围覆盖，只能保证信号覆盖区内船舶的监控管理和服务工作，未来船舶与海事间的互联沟通还有进一步的提升空间。”丁兴成对记者说。

同时，魏小勇也称，“船舶行业有其特殊性，这也导致高端智能设备较难推广应用。”

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。随着《船舶总装建造智能化标准体系建设指南(2020版)》的颁发实施，我国造船业乘着智能化造船的蔚然东风，迎来了又一次机遇期，而要真正实现弯道超车，我们还有很长的路要走。

来源：中国水运网

作者：见习记者 谭凤