百年央企的数字化再造

江南造船 Today

拥有一个半世纪多历史的中国船舶集团旗下江南造船，正在加速拥抱数字时代。在他们看来，数字化已成为企业生存和长远发展的“必修课”，要想突破规模和效率的天花板，打破微笑曲线的惯性，必须持续推进数字化转型；反之，则有可能陷入困境。

作为我国船舶工业龙头，率先提出打造科技型、数字化制造企业的船企，江南造船可以说在代表行业进行颠覆传统制造模式的探索。对于其他同样希望焕发新生的传统制造企业，江南造船的探索有很大借鉴意义。

一以贯之

江南造船是我国民族工业的发祥地，也是中国最早的中央企业，创造过无数个“中国第一”。而今，在数字化时代，江南造船主动拥抱时代潮流，努力用最现代技术造最现代的船舶。江南“数字造船”的核心，是一条主线贯穿全程，那就是“单一数字模型”，也就是在一个平台、一个系统里打造数字造船的底座，实现人、流程、信息的高度耦合。

造船有许多环节。而过去，各环节之间是“多国语言”的协作。比如：设计阶段，设计师运用三维建模形成方案，但给到船厂的却是平面的图纸。开工前，船厂根据图纸作生产设计，仔细规划“怎么造船”以及“怎么组织造船”，期间又将二维设计图变为三维模型。最后，来到生产一线，还需要再次做一个“三（维）转二（维）”，因为工人需要看图施工。此外，新船交付客户时，一般也是提供纸质说明书，哪怕多得能装满一辆卡车。

这一次次切换，实际上是用低效的手段、高额的成本串联庞大而复杂的造船产业链。不仅拖慢了造船的节奏，平添了许多重复劳动，也使得设计、制造、售后等各个环节因为充满断点、堵点，无法实现数据的贯通和赋能。

为此，自2015年以来，江南造船以壮士断腕的决心与过去告别，推进基于“单一数字模型”的数字化转型。经过摸索，到2019年，江南造船下水的“海巡160”大型航标船，成为全球首艘无纸化建造的大型钢质船舶。这艘船，从设计到建造，都是立足于同一个数字化平台和底座，前道环节的智力“输出”，就是后一道再加工的基础和“输入项”。一环扣一环，一步接一步，在一个数字模型上，成百上千人不断“添砖加瓦”，形成协同设计的格局。转到制造环节，数字平台可以方便地给出三维的“数字化图纸”，让工人能通过Pad或电脑直接查阅与零件、材料、工艺、工步等相关的关键参数，并在屏幕上观看三维“图纸”。

虽然迄今为止，江南的数字化还只是处于起步阶段，但已经看到了实实在在的成效：设计周期被显著缩短，峰值投入的研发人员相应减少，用户体验明显提升。目前，江南造船在其王牌产品——大型液化气船上已经全系列数字化，该船型2020年在全球的份额已经超过50%，排名世界第一。

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虚虚实实

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和其他工业产品相比，船舶可能是最庞大、最复杂的一种。若用零件数量来衡量系统复杂度，一辆汽车大致有3000个零件，客机有10万个，集装箱船则常常要达到100万个之巨。面对如此庞杂的系统，过去，船厂要花很大精力，对设计和制造的各道工序进行衔接和磨合。但传统磨合方式并不高效。一般来说，同一个错误，如果能在设计阶段就早发现、早改进，可能只须消耗1小时；但假如让问题潜伏到制造阶段再暴露，那么，临时改动和返工可能会耽误100小时。

这1到100，大致描述了船舶工业的数字化提效空间。实际上，江南造船在进行数字化设计时，就已经在虚拟世界里造出一条“数字船”；由于“数字船”基于真实物理参数，因此，它虽然无法驶入大海，但其结构、性能、操控的细节，做到了对实船的高度仿真。船厂第一次可以边设计、边“建造”、边体验，从而能用最高的效率，实现最优的设计。

在江南造船的数字化实验室里，记者看到了虚实结合的数字造船应用。为了检验“数字船”的设计方案，设计者可以派出“虚拟人”登船，然后就像控制3D游戏中的角色一样，让“数字人”走遍各个舱室，“实地”勘察，搜集问题。除了看之外，“数字人”还可以动手，通过操作进一步排查不那么一目了然的设计缺陷——比如：阀门装得太高，通道留得太窄，数字人就会够不着、通不过。找到问题，设计师可以马上纠错、在线进行优化设计，在阀门下加一把梯子。这种改动，可以立即被“单一数字模型”吸收、生效。于是，从前需要在设计院和工厂车间往返奔波才能解决的问题，一下子变得非常简单。

在江南造船，借助数字化创造的“虚实结合”体验，设计师还可以对整条船的性能、工艺，进行全面深入的审视，比如：可以在数字模型中，验证各舱室的温度、声音、光照、气流等是否舒适宜人；或者“驾驶”吊车等装备进入“数字船”，检查船舶在检修时能否使用大型工具和工装，准确评估维修路径的可行性等。

就这样，数字化工具就像庖丁解牛，能把船舶这个巨系统拆解得清清楚楚，整合得天衣无缝，从而提升设计、制造的效率，打通价值链，全方位提升客户体验。

机器与人

“单一数字模型”是江南造船在数字转型中推出的横向平台。有了这个底座，他们就能进一步尝试将数字化能力向外作更有力的投射，打造数字化垂直应用的标杆场景，破解一些典型的矛盾和堵点。

正如前文所说，基于“单一数字模型”完成船舶设计后，系统会很方便地生成三维立体的“数字化图纸”，以赋能生产到一线。在江南造船，许多车间已经陆续布设带有触摸大屏的智能终端，让工人能像看图纸一样，在一线工地查看三维立体的作业指导书，通过数字化方式的带教，使制造过程更省时、更规范。

数字化除了能“教人”外，也可以“管人”。江南造船就以这个思路，将数千台焊机纳入“焊机物联网”。这个系统名为“数字化焊接管控系统”的应用，能根据焊工的任务特点，自动向焊机下发最优的工作参数，从而锁定焊工的工作状态。同时，焊接作业时，系统持续对焊机的参数进行监测，一旦发现连续超标，系统能采取报警乃至强制停机的措施。这套全球首创的“焊机物联网”应用后，进一步提升了江南造船的焊接质量，因为焊接电流过大、温度失控导致的船体变形也大大减少。

此外，在吊马、组立的制造环节，总段对接环节等方面，江南造船通过“机器换人”，提高了工作效率和标准化水平（上图）。比如：吊马加工引入机器后，部门人员规模从27人减少到5人；而总段对接场景中，驮着巨轮总段的几十台自动化运载小车，会结合船体结构，自动调整行进方向和角度，让万吨级总段的对接耗时从之前的7天压缩到4小时。

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纲举目张

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或许和其他靠成百上千台机器人打造“黑灯工厂”的案例相比，造船的数字化探索在现阶段还不那么“炫”，自动化水平还没那么高。但正如许多专家所言，数字化并不仅仅意味着自动化和机器人；企业能否结合行业情况和自身战略找到最适合切入点，能否推动业务和技术的完美融合，能否激发数据潜能和价值，是更值得关注的。

这几年来，江南造船不仅推动数字化项目落地，管理层也不断从根本上厘清数字化转型的原则、目标、手段，初步形成了一套方法论。用董事长林鸥的话说，江南造船的目标是成为高质量发展的引领者，传统制造业的颠覆者；从这个目标出发，相较于“数字化”，其实更重要的是“转型”，“我们要的并不是数字化战略，而是一个更出色的战略，只是目前，这个战略要通过数字化来实现。”

当前，江南造船推进数字化，最直接的因素就是打破企业发展的天花板。虽然在国内造船业，江南的规模和效益居行业之首，但和其他高端制造业相比，无论是毛利率，还是人均营收，仍有较大落差。在江南造船看来，将来如果依靠科创转型和数字化，强化竞争优势，提升质量效益，那么，自己的人均产出完全可以在现有基础上再翻番。

厘清了原则与目标后，就不容易因为一时的得失，而影响长期的投入和探索。正应了万事开头难这句话，最初几型按“单一数字模型”理念打造的船舶，工时消耗反而比传统模式多出几倍，不过，这并没有动摇江南造船的决心。事实证明，当数字造船的模式应用到第三个船型后，工时的消耗已经与传统模式基本持平；等到第四艘，优势则完全在数字化这一边。

数字化不缺口号，重要的是实战。几年来的扎实探索，让江南造船收获了转型经验、磨砺了数字化创新能力，积累了相当的数字化资产。

悬规植矩、器惟求新——这是江南造船百年文化的浓缩和提炼。面对奔腾呼啸的数字化浪潮，他们积极迎战，通过创新和转型累积优势，蓄力飞越，助力“新江南”。