本刊編輯 呂龍德 熊瑩

廣船國際鳥瞰圖

從最初戰(zhàn)略構(gòu)想到全面掀起熱潮，我國智能造船已然走過了7 個年頭，有艱辛和曲折，也有階段性成績，一些智能船廠和智能車間初見雛形，一條條智能生產(chǎn)線運(yùn)行，在改善作業(yè)環(huán)境、提高安全系數(shù)、降低勞動強(qiáng)度、提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量等方面產(chǎn)生了積極作用。盡管如此，我國船舶智能制造仍處于起步階段，對比造船先進(jìn)國家，發(fā)展速度遲緩，缺乏重大的科研突破，尤其是核心智能裝備開發(fā)、智能制造投入和推進(jìn)路徑等明顯滯后。當(dāng)前，船舶智能制造不但時間緊迫，而且技術(shù)要求更高，稍有懈怠就可能被拉大差距。要力爭進(jìn)入世界智能造船第一方陣，我國智能造船任重而道遠(yuǎn)。

智能制造席卷全球

智能制造是技術(shù)發(fā)展、社會進(jìn)步、知識積累交匯綜合的結(jié)果，是制造系統(tǒng)演進(jìn)到新時代的產(chǎn)物，是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，是貫穿制造業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、服務(wù)全價值鏈的每一個環(huán)節(jié)，具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等功能，旨在提高制造質(zhì)量、效益和競爭力的先進(jìn)方式?？v觀制造業(yè)發(fā)展軌跡，從手工作坊到流水線生產(chǎn)，從大規(guī)模批量生產(chǎn)到個性化定制，從機(jī)械化、自動化到數(shù)字化、智能化，制造業(yè)不斷催生新模式。應(yīng)用智能制造，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和生產(chǎn)效率，減少用工和資源耗費(fèi)，有利于供應(yīng)鏈企業(yè)信息互通、協(xié)同生產(chǎn)，從而推動制造業(yè)創(chuàng)新、綠色、協(xié)調(diào)、開放、共享發(fā)展。正是這樣，在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)不斷融合的基礎(chǔ)上，近年掀起了聲勢浩大的智能制造全球性浪潮，美國、德國、日本等主要工業(yè)國家都將其作為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主攻方向。其中，美國啟動了“先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系”，德國制定了《工業(yè)4.0 戰(zhàn)略倡議》，英國提出了《國家工業(yè)2050 戰(zhàn)略》。除了這些工業(yè)強(qiáng)國，其它國家也推出了類似的計劃，鼓勵智能制造發(fā)展。值得強(qiáng)調(diào)的是，發(fā)展智能制造過程中，各種機(jī)器人在焊接、搬運(yùn)、噴涂、加工、裝配、檢測、清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域大規(guī)模集成應(yīng)用，從功能單一的機(jī)械臂發(fā)展為可編程、高柔性智能機(jī)器人，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。面對重大變革，歐美發(fā)達(dá)國家由于基礎(chǔ)好，技術(shù)開發(fā)相對容易，不僅智能制造開展較早，還普遍采取了“串聯(lián)式”升級戰(zhàn)略，從數(shù)字制造到“互聯(lián)網(wǎng)+”制造，再到新一代智能制造，取得了先行和領(lǐng)先優(yōu)勢。如：德國采用“制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”，借助數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)展現(xiàn)了強(qiáng)大的制造能力；美國依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平和信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，形成了先進(jìn)的制造模式。

新世紀(jì)以來，我國工業(yè)界緊抓機(jī)遇，大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+制造”，制造實(shí)力得到跨越式提升，特別是實(shí)施制造強(qiáng)國目標(biāo)以來，智能制造作為主攻方向得以正式確立。從《中國制造2025》到《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》出臺，彰顯了我國制造業(yè)由大向強(qiáng)的決心，體現(xiàn)了推動智能制造實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的雷霆力量。短短幾年，我國智能制造已從“十三五”的“點(diǎn)”和“示范”轉(zhuǎn)向了現(xiàn)在的“面”，并實(shí)現(xiàn)了“三線”齊頭并進(jìn)：一是在細(xì)分行業(yè)全面推進(jìn)。二是按產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈展開。三是在產(chǎn)業(yè)集群中實(shí)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造。我國已經(jīng)對階段性智能制造的方向、原則、指導(dǎo)思想、重點(diǎn)任務(wù)和實(shí)施路徑作了明確規(guī)定。行業(yè)也積極圍繞國家政策大力進(jìn)行引導(dǎo)和督促，企業(yè)則主動參與智能制造的改造和構(gòu)建。在這種自上而下的格局下，我國智能制造正在不斷升溫。

顯利建造的游艇

作為制造業(yè)的重要組成部分，造船業(yè)也在加速智能化制造，掀起新一輪產(chǎn)業(yè)變革浪潮，主要表現(xiàn)在：一是采用自動化和智能化，提高制造裝備的高精度、高效率，大力推進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用。二是船舶建造實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化和柔性化。放眼近年造船業(yè)，智能制造可謂是一片方興未艾和風(fēng)頭正盛的景象。日韓對智能造船呈現(xiàn)了極大熱情并成果豐碩，如,日本船企重點(diǎn)推進(jìn)智能機(jī)器人在船舶建造中的應(yīng)用，打造智能柔性生產(chǎn)線；韓國三星重工制定并實(shí)施設(shè)計、采購、生產(chǎn)等造船全流程利用數(shù)字技術(shù)推進(jìn)業(yè)務(wù)革新的“智能SHI”數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，并與法國達(dá)索系統(tǒng)公司共同打造全球頂級智能船廠，旗下巨濟(jì)造船廠正在向“無紙船廠”轉(zhuǎn)變。

黃埔文沖建造的超大型智能化自航絞吸挖泥船“昊海龍”號

我國智能造船進(jìn)步明顯

廣船國際建造的全球首艘雙燃料高速豪華客滾船“威斯堡”號

智能制造是加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長新動能，搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的選擇，也是建設(shè)制造強(qiáng)國的主攻方向。為了實(shí)現(xiàn)智能制造，我國從國家層面到行業(yè)組織和企業(yè)都進(jìn)行了孜孜努力，并展現(xiàn)了轟轟烈烈的構(gòu)建場面。自從2015 年全國兩會提出《中國制造2025》戰(zhàn)略后，我國出臺了《智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《“十三五”先進(jìn)制造科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》、《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指導(dǎo)意見》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃（2018-2020年）》、《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018 年版）》、《新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)任務(wù)揭榜工作方案》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》、《關(guān)于推動先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合發(fā)展實(shí)踐》、《關(guān)于智能制造工程技術(shù)人員等職業(yè)信息的通知》、《“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”行動計劃（2021-2023 年）》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021-2023 年）》、《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等政策，構(gòu)建智能制造自主創(chuàng)新體系，發(fā)展智能裝備與系統(tǒng)，加強(qiáng)智能制造示范基地建設(shè)，全力推進(jìn)智能制造發(fā)展。這種形勢下，我國造船業(yè)認(rèn)真落實(shí)好國家大政方針，出臺了《推進(jìn)船舶總裝建造智能化轉(zhuǎn)型行動計劃（2019-2021年）》、《船舶總裝建造智能化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2020年版）》等行業(yè)政策。船企則不斷推進(jìn)信息化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化應(yīng)用，大力打造智能船廠、車間及生產(chǎn)線，推動機(jī)器人進(jìn)入各種工序工種，爭當(dāng)智能制造排頭兵。

透過紅紅火火的表面，我國制造業(yè)特別是造船業(yè)的智能化目前究竟處于哪一階段？取得了哪些發(fā)展成果？存在什么明顯不足？理清這些問題，有助于增強(qiáng)信心，抓住發(fā)展重點(diǎn)，為未來布局和科學(xué)決策提供思路。整體上看，我國智能制造已形成以環(huán)渤海、長三角地區(qū)為核心，東北和珠三角為兩翼的格局，成立了各類智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)、國家智能制造示范試點(diǎn)項(xiàng)目、國家智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目，涌現(xiàn)了一批標(biāo)桿工廠。但是，在智能制造的核心環(huán)節(jié)，比如工程建模、機(jī)器學(xué)習(xí)和智能系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)等方面仍顯落后。在眾多制造業(yè)中，我國造船業(yè)開展智能化轉(zhuǎn)型探索較早且成績斐然，不僅智能造船支撐體系逐步完善，而且建造智能化不斷深入、船舶設(shè)計數(shù)字化和信息化管理水平大幅提高，智能造船的設(shè)施和能力明顯增強(qiáng)。與此同時，入選國家智能制造試點(diǎn)示范工廠揭榜單位和優(yōu)秀場景名單越來越多，2021 年就有4 家船企上榜。

在發(fā)展智能造船過程中，我國越來越多船企實(shí)現(xiàn)局部制造智能化，而且智造領(lǐng)域更加豐富。南通中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎第四條小組立焊接機(jī)器人自動化生產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高40%以上；外高橋造船以國產(chǎn)大型郵輪建造項(xiàng)目為依托，大力推進(jìn)數(shù)據(jù)智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，搭建“數(shù)智工廠”，打造了國內(nèi)第一個郵輪專用薄板智能生產(chǎn)車間，被評為“上海市智能工廠”；江南造船引入3DE 平臺，進(jìn)行了大量二次開發(fā)與系統(tǒng)集成，造船效率提高30%以上，差錯率降低60%以上，建成了業(yè)內(nèi)首個吊馬智能工作站、數(shù)字化小組立生產(chǎn)線等多個智能生產(chǎn)項(xiàng)目，率先實(shí)現(xiàn)了智能化造船；招商郵輪海門基地打造業(yè)內(nèi)頂尖的智能化工廠，已實(shí)現(xiàn)設(shè)計與制造一體化和制造運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)化管理管控等先進(jìn)方式；海油工程天津智能化制造基地正式投產(chǎn)，成為我國首個海洋油氣裝備制造的“智能工廠”；在華南，黃埔文沖和廣船國際居于智能造船的領(lǐng)先地位。黃埔文沖建成了薄板中小組立智能生產(chǎn)線、小組立機(jī)器人焊接生產(chǎn)線和智能化平面分段流水線，搭建了開放式統(tǒng)一信息管理平臺。廣船國際通過“大跨距薄壁結(jié)構(gòu)變形控制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”項(xiàng)目開展高端客滾船建造工藝關(guān)鍵技術(shù)研究，建成了智能薄板生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)過程可視化、生產(chǎn)管控智能化。許多船配企業(yè)也在智能制造中邁出了大步子，如：武漢船機(jī)建成了我國第一條智能造船管件加工無人生產(chǎn)線，并有兩項(xiàng)智能制造成果入選了去年工信部大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)示范和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例名單；南京國際船配將業(yè)務(wù)信息管理系統(tǒng)對接生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)管理扁網(wǎng)化、業(yè)務(wù)流程信息化、設(shè)計制造一體化、生產(chǎn)管控可視化；廣西玉柴機(jī)器實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)缸體產(chǎn)品設(shè)計數(shù)字化、鑄造工藝數(shù)字化、制造裝備智能化、過程管理數(shù)字化，鑄造工藝數(shù)字化設(shè)計率達(dá)100%，制造過程數(shù)控率達(dá)91%。此外，我國在船舶智能制造標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域開展了標(biāo)準(zhǔn)體系框架研究和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀梳理工作，并完成了部分標(biāo)準(zhǔn)研制工作。

海油工程天津智能化制造基地

認(rèn)識滯后和基礎(chǔ)薄弱是兩短板

近年來，雖然我國在探索智能制造的道路上取得了一定突破，但目前還存在不少誤區(qū)和束縛。橫向看，歐美國家較早開展了機(jī)器替代人的階段，數(shù)字化的基礎(chǔ)較好，很多歐美企業(yè)都有較好智能系統(tǒng)，稍差企業(yè)也正在嘗試智能系統(tǒng)。而國內(nèi)很多企業(yè)仍然處在機(jī)械化階段，較好企業(yè)也只是處于機(jī)械化、自動化和數(shù)字化交叉階段，這些處于智能轉(zhuǎn)型初期的企業(yè)不得不努力進(jìn)行自動化和數(shù)字化領(lǐng)域補(bǔ)課。縱向看，我國智能制造主要在制造過程的首尾兩端如智能倉儲、來料及成品運(yùn)送等，對智能制造的主體過程優(yōu)化涉及不多，還沒有完全掌握重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)。這樣導(dǎo)致了部分企業(yè)為了追求“高大上”的智能化而產(chǎn)生了智能制造的“花架子”，還帶來了對智能制造認(rèn)識的誤區(qū)。概括起來，主要有三個問題：一是在工廠智能化投資的必要性上準(zhǔn)備不足；二是在人機(jī)協(xié)同、功能空間協(xié)同、上下游業(yè)務(wù)協(xié)同等方面缺乏預(yù)判；三是對運(yùn)營智能工廠所需要的資源、能力、外部條件的配置等缺少預(yù)判，導(dǎo)致不可逆成本增加。

我國現(xiàn)代造船業(yè)起步晚、底子薄，對比其它一些制造業(yè)，存在認(rèn)識滯后和基礎(chǔ)薄弱的短板，甚至更為突出。在基礎(chǔ)能力方面，我國造船業(yè)的智能制造發(fā)展水平參差不齊，與日韓及歐美先進(jìn)國家還有較大差距，雖然一些骨干船企實(shí)現(xiàn)了部分智能制造追趕，在切割、冷彎等領(lǐng)域進(jìn)入了先進(jìn)行列，基本建立了船廠信息管理（集成）系統(tǒng)和流程化、編碼化架構(gòu)，部分環(huán)節(jié)應(yīng)用了機(jī)器人，基本實(shí)現(xiàn)三維（或二維半）建模設(shè)計，可支撐智能制造，但大部分船企的下料切割、加工、裝配、焊接、管子加工及涂裝等作業(yè)仍以機(jī)械化、半自動化為主，數(shù)字化基礎(chǔ)技術(shù)、制造過程控制技術(shù)薄弱，研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等過程協(xié)調(diào)性較差且流程化、編碼化程度較低，專業(yè)信息化團(tuán)隊(duì)和專業(yè)制造團(tuán)隊(duì)的融合不足，標(biāo)準(zhǔn)和安全管理技術(shù)缺口大，三維數(shù)字化工藝設(shè)計能力嚴(yán)重不足。因此，我國智能造船還面臨著數(shù)字化設(shè)計支撐能力、智能化建造水平和精益化建造管理實(shí)力亟待提升的現(xiàn)實(shí)問題。

廣船國際片體智能焊接生產(chǎn)線

制造業(yè)包含種類繁多，其中有一種是離散型。此類制造業(yè)通常以物理加工為主，而成型加工材料千變?nèi)f化，這就使得其實(shí)現(xiàn)智能制造的困難更大。船舶制造過程包含大量的分解與組合，既要在產(chǎn)品設(shè)計階段建構(gòu)整船數(shù)字模型，并按相應(yīng)邏輯將其拆分為分段、組件、部件和零件，又要在進(jìn)入生產(chǎn)階段后再將零件、部件等依次裝配為組件、分段，最后才是整船。另外，還存在建造周期相對較長、工藝流程復(fù)雜、單件小批量、中間產(chǎn)品種類非標(biāo)件數(shù)量多、物理尺寸差異大的特點(diǎn)，所以造船業(yè)是典型的離散制造。這個行業(yè)特點(diǎn)不僅影響了智能造船的發(fā)展進(jìn)程，也導(dǎo)致我國一些船企對發(fā)展智能造船產(chǎn)生了曲解，認(rèn)為智能制造就是“機(jī)器換人”，或者是只要有硬件裝備、工業(yè)軟件和企業(yè)需求就能實(shí)現(xiàn)，而不是推動產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)的根本性轉(zhuǎn)變。正是這樣，一些船企無視實(shí)際，求快求全地盲目上馬所謂智能車間和生產(chǎn)線，結(jié)果是人力和財力都花了，卻未能發(fā)揮實(shí)際作用。黃埔文沖董事長向輝明就明確表示，按目前條件，我國智能造船還很難達(dá)到一整條生產(chǎn)線，但船廠可以從局部展開。事實(shí)上，智能造船并非簡單地僅作用于船舶生產(chǎn)線，而是觸及船企方方面面，涉及裝備、軟件、系統(tǒng)等多個元素、場景、應(yīng)用層級，必須推動船舶設(shè)計建造智能化、產(chǎn)品高質(zhì)化、管理精細(xì)化、信息集成化、效率高效化和銷售網(wǎng)絡(luò)化。無論是建設(shè)智能工廠或智能車間，還是開發(fā)智能生產(chǎn)線，都要立足自身技術(shù)和能力，腳踏實(shí)地彌補(bǔ)短板，逐步推進(jìn)全鏈條協(xié)同。

外高橋造船郵輪專用薄板智能生產(chǎn)車間

廣東中遠(yuǎn)海運(yùn)重工建造的“海洋地質(zhì)十號”綜合地質(zhì)調(diào)查船

人工高漲或成造船智能化重要內(nèi)驅(qū)力

驅(qū)動智能制造的主要因素有：1、人口老齡化加速、工資高企導(dǎo)致勞動力優(yōu)勢減弱，而智能制造可大幅提高生產(chǎn)率；2、產(chǎn)業(yè)政策驅(qū)動傳統(tǒng)制造邁向智造；3、技術(shù)領(lǐng)先、全互聯(lián)網(wǎng)時代到來，為實(shí)現(xiàn)智能制造提供可能。在這些因素中，勞動力減少帶來人工高漲無疑是加快智能制造的重要驅(qū)動力。目前，出生率低、老齡化嚴(yán)重、青壯勞力緊缺已成了世界普遍問題，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)力發(fā)展。有研究顯示，全球人口曲線正處劉易斯拐點(diǎn)，不僅人口增長率降低，而且人才缺口變大，更嚴(yán)重的是制造業(yè)勞動力市場中需求方的議價能力下降。當(dāng)前制造業(yè)人才面臨著“Z 世代”挑戰(zhàn)?！癦 世代”又稱互聯(lián)網(wǎng)世代，指受互聯(lián)網(wǎng)、即時通信、短信、MP3、智能手機(jī)和平板電腦等科技產(chǎn)品影響很大的一代人，其生活工作觀念和方式完全有別于歷代人，這代人對用工單位是更大考驗(yàn)。在全球趨勢下，我國老齡化也日趨嚴(yán)重，勞動力緊缺已顯露，依賴人口紅利推動制造業(yè)高速發(fā)展的優(yōu)勢逐漸喪失。

造船業(yè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，具有工作強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境艱苦等特點(diǎn)。在勞動力本來就緊張的前提下，隨著收入更高、工作條件更好、自由度更大的各種新興產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)，造船業(yè)的就業(yè)吸引力不斷削弱，許多年輕人都不愿從事造船業(yè)，以致“招工難、留工難、用工荒”現(xiàn)象在造船行業(yè)越演越烈。面對近年市場回暖，韓國造船業(yè)就出現(xiàn)了嚴(yán)重的技術(shù)工人短缺困境，打響了新一輪的搶人大戰(zhàn)。據(jù)調(diào)查，僅全羅南道地區(qū)的造船人力缺口就達(dá)1200 多人。這只是當(dāng)前韓國造船業(yè)的一個縮影，更是全球造船業(yè)的現(xiàn)實(shí)折射。由于造船效率較低，勞動力需求量大，我國造船業(yè)多年前已出現(xiàn)缺人問題，且一直得不到根本解決。

勞動力緊缺帶來的后果就是招工難和薪酬高漲。這對于長期處于低迷市場的造船業(yè)，無異于雪上加霜。即使是迎來這波小陽春，許多船企在原材料價格飛漲和造價低的不利因素疊加下，也是盈利艱難，甚至有的仍在繼續(xù)虧損。這種局面下，船企要生存發(fā)展，就必須降低管理成本特別是人工成本開支。這樣，智能造船就成了船企不可或缺的選擇。同時，人工高漲也必然加快智能造船發(fā)展。正如一業(yè)內(nèi)人士表示，智能造船不僅效率高，有效減少人工投入，而且可以讓工人從“苦、臟、累、險”環(huán)境中解脫出來，提升作業(yè)安全性和舒適度。近年，已出現(xiàn)很多通過智能造船來解決勞動力昂貴問題的先進(jìn)船企，如美國紐波特紐斯造船廠開展基于全過程虛擬仿真的數(shù)字化制造，數(shù)據(jù)傳遞全部使用三維信息。

5G 應(yīng)用為造船升級提供重要條件

人類從1844 年發(fā)明電報開始，通信技術(shù)從有線到無線，從模擬到數(shù)字，如今已發(fā)展到5G。這是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)， 具有超大寬帶超高速率、低時延高可靠、超大連接的三大特性。5G 的網(wǎng)速比4G 高20 倍，能夠每平方公里連接 100 萬個以上物體、通信傳輸錯誤率為 10 的負(fù) 9 次方、時延可達(dá)到毫秒量級。智能制造離不開網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，而5G 與制造業(yè)結(jié)合時可產(chǎn)生物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化控制、物流追蹤、云化機(jī)器人等應(yīng)用場景，將人、機(jī)、物、系統(tǒng)等進(jìn)行全面連接，構(gòu)建起統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的體系，為云化機(jī)器人應(yīng)用提供端到端定制化的網(wǎng)絡(luò)支撐，幫助制造企業(yè)擺脫以往無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較為混亂的應(yīng)用狀態(tài)，有效解決物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展技術(shù)瓶頸。可以說，5G 已經(jīng)成為支撐和發(fā)展智能制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)，其出現(xiàn)為制造業(yè)升級提供動力和條件。聯(lián)想集團(tuán)董事長兼CEO 楊元慶曾對此作了透徹解釋：智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)基礎(chǔ)就是以“端-邊-云-網(wǎng)-智”為核心的技術(shù)架構(gòu)。5G 是推動智能化各要素發(fā)展的催化劑，可使“端-邊-云”更加緊密聯(lián)系和協(xié)同工作，更多終端設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)，大量計算、分析和判斷實(shí)現(xiàn)邊緣實(shí)時進(jìn)行，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施走向軟件化、虛擬化，最終達(dá)到云網(wǎng)融合。目前，5G 在我國應(yīng)用推廣迅速，并得到了政府部門大力支持。工信部出臺的《5G 應(yīng)用揚(yáng)帆計劃》指出，到2023 年，我國大型企業(yè)5G 滲透率超過35%，建成5G 行業(yè)專網(wǎng)將達(dá)3000 個以上。

黃埔文沖中組立（塊體）智能焊接生產(chǎn)線

江南造船建成的吊馬智能工作站

雖然船廠的智能化水平和其它行業(yè)相比起步晚、覆蓋低，但5G 的應(yīng)運(yùn)而生無疑讓造船業(yè)迎來了難得的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)字化、智能化制造是造船業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路，而5G 在這個進(jìn)程中起碼能發(fā)揮三大優(yōu)勢：一是5G的峰值傳輸速率達(dá)10Gbps，為未來現(xiàn)場采集電流、電壓等基本參數(shù)利用8k 直接采集現(xiàn)場視頻提供可能；二是5G的時延在0.5ms 以內(nèi),控制焊機(jī)可根據(jù)現(xiàn)場情況自動調(diào)整、匹配，令造船工藝更精準(zhǔn)；三是可接入功能更強(qiáng)大，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將提高100 倍，船企可通過5G 承受千萬臺互聯(lián)設(shè)備，將團(tuán)隊(duì)、知識、業(yè)務(wù)、裝備等聯(lián)接起來。江南造船研究院副院長朱明華表示，有了互聯(lián)、數(shù)字化，智能化轉(zhuǎn)型就有了基礎(chǔ)。以船體對接為例，在傳統(tǒng)對接過程中，測量需要4 小時、調(diào)姿需要10 小時，精度控制在1 毫米以內(nèi)，但江南造船采用智能對接后測量僅需1 分鐘、調(diào)姿2 小時，精度大幅提升。造船業(yè)應(yīng)利用好這次通信技術(shù)革新的機(jī)遇，努力做好產(chǎn)業(yè)鏈要素相互連接的智能互聯(lián)和物理世界數(shù)字化的信息整合，以達(dá)到數(shù)據(jù)的智能分析決策和智能機(jī)器與人的高度協(xié)作，為實(shí)現(xiàn)和發(fā)展智能造船進(jìn)行布局。實(shí)際上，我國已有不少船企就通過發(fā)展5G 應(yīng)用來推進(jìn)智能造船轉(zhuǎn)型，并取得不錯成效。大船集團(tuán)通過5G 網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了鋼料加工車間復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境下數(shù)控指令的網(wǎng)絡(luò)下發(fā)和數(shù)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時采集及海量數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計、分析、展示的階段性生產(chǎn)閉環(huán)管理，并實(shí)現(xiàn)了焊機(jī)狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控、焊接工藝及工單在線下發(fā)和完工狀態(tài)的線上反饋、數(shù)據(jù)存儲及分析等功能。滬東中華與中國聯(lián)通合作，將5G結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)深度融合于船舶制造，400 臺數(shù)字化焊機(jī)通過5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，提升了焊接效率和質(zhì)量。大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎積極賦能企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，已完成5 個5G 宏站覆蓋、3 個5G 室分覆蓋及船體船塢覆蓋，建成了5G+3D 舾裝可視化系統(tǒng)，造船現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)三維圖像實(shí)時傳輸。海油工程天津智能化制造基地通過應(yīng)用5G 等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從項(xiàng)目管控、車間建造到廠區(qū)管理的全流程智能化……去年，外高橋造船研究成果《實(shí)現(xiàn)基于5G 的機(jī)器視覺檢測場景的應(yīng)用》入選了工信部發(fā)布介紹的五個重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐案例。

智能造船潮正在全球興起

中國造船的智造路在何方？

智能造船已經(jīng)成為行業(yè)的方向，正在全球如火如荼展開。雖然我國船舶智能化制造的整體水平較低，但未來可期，大有可為。經(jīng)過幾年探索和實(shí)踐，在不斷總結(jié)、吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)前提下如何加快步伐推進(jìn)智能造船，顯然是當(dāng)前業(yè)內(nèi)極其關(guān)注的焦點(diǎn)問題。那么，我國造船業(yè)應(yīng)怎樣發(fā)展智能制造呢？

首先，國家層面應(yīng)在政策和資金方面加大支持力度。要做好頂層設(shè)計，加強(qiáng)示范引領(lǐng)作用，鼓勵船企改變觀念，加大5G 應(yīng)用和智能制造建設(shè)投入。要對開展智能造船的船企予以適當(dāng)財政補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠政策，促進(jìn)行業(yè)智能創(chuàng)新風(fēng)氣。還要重視我國船舶工業(yè)整體智能水平提升，不僅要強(qiáng)化骨干船企的主導(dǎo)和龍頭作用，也要通過技術(shù)和資金傾斜來扶持實(shí)力較弱的中小船企，以免因中小船企水平差距過大而拖累行業(yè)智能制造進(jìn)程。

招商郵輪海門基地

其次，走符合我國實(shí)情的“并行推進(jìn)融合發(fā)展”智能造船之路。雖然我國整體造船水平低于先進(jìn)造船國家，但新技術(shù)應(yīng)用和這些國家處于同一起跑線，所以我國造船業(yè)既要補(bǔ)課數(shù)字化、自動化制造，又不能等補(bǔ)完課才推動其它新技術(shù)應(yīng)用，而應(yīng)采用務(wù)實(shí)的“并聯(lián)式”升級。這在業(yè)內(nèi)已有不少好做法，如有些船企一邊練內(nèi)功，一邊主動擁抱新技術(shù)，積極布局和構(gòu)建智能生產(chǎn)線，逐步形成完善的船舶智能制造體系。

再次，在推動智能造船進(jìn)程中要因企制宜、先易后難。企業(yè)是實(shí)施智能制造的主體，推進(jìn)智能制造發(fā)展要考慮自身的資源與產(chǎn)業(yè)特性、戰(zhàn)略定位。我國造船業(yè)只有按照制定的技術(shù)升級路徑務(wù)實(shí)推進(jìn)，分步實(shí)施、重點(diǎn)突破，才會在發(fā)展智能造船中贏得成功。船企要立足于自身規(guī)模、船舶建造特點(diǎn)、船塢船臺情況、船舶設(shè)計與建造流程、技術(shù)基礎(chǔ)與水平等實(shí)際情況，從效益和成本的角度選擇智能化切入點(diǎn)，循序漸進(jìn)、先易后難地扎實(shí)展開，切忌一味追求造船全過程智能化。

最后，行業(yè)要加強(qiáng)對智能造船的技術(shù)、工藝、裝備、軟件、管理、模式等領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作。行業(yè)組織要創(chuàng)造條件促進(jìn)船廠、設(shè)計院所、配套供應(yīng)商等建立智造研發(fā)聯(lián)盟，形成強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)合力。同行或上下游之間應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)借鑒、技術(shù)協(xié)作和數(shù)據(jù)聯(lián)通，推動整個行業(yè)共同提升和齊頭并進(jìn)。開展合作時尤其要注意攜手推進(jìn)船舶工業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系等建設(shè)，爭取國際智能制造標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。

站在時代重要關(guān)口，我國只有大力發(fā)展船舶智能化制造，不斷提高智能造船能力和水平，才會真正實(shí)現(xiàn)造船高質(zhì)量發(fā)展，加快造船強(qiáng)國目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。這個美好愿望必須實(shí)現(xiàn)，也一定會實(shí)現(xiàn)！