江南研究院院長助理兼信息技術研究所所長單小芬：助推傳統制造業數字化轉型，實現數字造船新突破

　　中國船舶工業國際市場份額保持領先，中國正從造船大國邁向造船強國。根據中國工信部發布中國船舶制造業數據顯示，在造船完工量、新承接訂單量和手持訂單量這三大造船業指標上，中國連續14年位居世界第一。2023年，中國船舶產品出口金額318.7億美元，同比增長21.4%。與此同時，中國船舶企業不斷突破關鍵技術，持續發力自主研發，更積極加快綠色化智能化轉型。
　　在數字化浪潮的推動下，江南研究院院長助理兼信息技術研究所所長單小芬作為數字化轉型首發骨干，深刻把握時代變革的新特征，以履行強軍勝戰、支撐國家戰略、引領行業發展為己任，大力推進基于單一數字模型核心理念的數字造船，助推江南造船（集團）有限責任公司（以下簡稱江南造船）成功實現了數字化轉型。而今，創造了無數個第一的江南造船，加速擁抱數字時代，不僅借助數字化手段提升了企業自身的競爭力，也為整個船舶行業的轉型升級提供了寶貴的經驗。

　　顛覆傳統擁抱數字化轉型
　　春節剛過，江南造船廠的生產車間、船塢碼頭呈現出一片繁忙景象，17.5萬立方米大型液化天然氣（LNG）運輸船、全球最大的9.3萬立方米超大型液化氣運輸船（VLGC）以及15000TEU LNG雙燃料動力大型集裝箱船、7600車位LNG雙燃料動力大型遠洋汽車運輸船（PCTC）等高端船型船，都將在這里完工。“在很多人眼里，造船廠是傳統制造業，但隨著時代的發展，我們要擁抱數字化轉型，顛覆傳統造船模式。”單小芬這樣說道。
　　在過去，造船的各個環節之間充斥著“多國語言”的協作模式，二維圖紙與三維模型之間的頻繁轉換成為了行業的常態。設計、生產、建造等環節之間的溝通壁壘，不僅增加了成本，還降低了效率。但單小芬看到了變革的必要性，她提出了基于“單一數字模型”的核心理念，實現了船舶全壽命周期中各個環節的信息高度耦合。
　　這一轉變不僅顛覆了傳統的協作模式，更將二維圖紙與三維模型之間的轉換歷史徹底終結。在她的推動下，“單一數字模型”成為了數字造船各環節間的“普通話”，確保了信息的流暢與準確傳遞。這一創新舉措不僅提高了工作效率，還降低了人為錯誤，為江南造船帶來了前所未有的變革。
　　單小芬不僅停留在理念層面，她更是敢為人先，主動擁抱技術變革。作為外舾裝專業信息化和產品研發設計數字化轉型的信息化負責人，她牽頭對原有的設計流程進行了全面的梳理和分析，從全壽命周期價值鏈的角度出發，重構了未來的業務流程。她組建了前沿技術交流團隊，推動了數字化、網絡化、智能化技術與傳統制造業的深度融合，突破了一系列關鍵技術難題。同時，單小芬牽頭突破了體驗式設計、數字化協同設計、L2P關聯設計、CAD/CAE一體化集成、基于規則的自動化建模、參數化模板設計、MBD工藝信息自動化定義、三維交付物自動設計、基于模型的裝備制造集成、無紙化建造等一系列關鍵技術。
　　在單小芬的帶領下，“海巡160”大型航標船成為全球首艘實現無紙化總裝建造的船舶。這一創舉從設計端到建造端徹底告別了傳統的二維圖紙，使得工人僅需一臺平板或筆記本電腦就能獲取所有生產所需的信息。這不僅大幅縮短了建造周期，使得建造周期比原計劃縮短了近3個月，該船差錯率比同物量船舶降低了約60%，單船節約成本500萬元。

（全球首艘“無紙化”建造船舶——“海巡160”大型航標船）

　　持續拼搏創新成果不斷
　　在當前數字化環境下，船舶行業面臨著多重挑戰，包括成本增加、復雜度提升、市場競爭加劇以及更高的安全性和性能要求。江南造船通過數字化轉型，成功打造了數字化核心能力，實現了從設計到建造的全面優化。單小芬說：“作為傳統的制造業，江南造船，特別是數字化轉型主力團隊，只有拼命地奔跑，才可能留在原地。”
　　也正是這份拼搏精神，讓單小芬引領團隊持續創新，也獲得眾多認可。目前，單小芬的團隊發明專利挖掘250余項、軟件著作權登記150余項、行業標準發布近10項，形成了高效研發、自動化建模、MBD自動定義、三維交付物設計、模型驅動制造等200余項具有自主知識產權的數字造船解決方案。
　　針對數字化轉型落地，作為信息化主師、數字化副總工藝師，單小芬帶領型船項目經理制定了“一個型號一個臺階”的數字化轉型工程落地策略：2016年，首次在“東方紅3號”科考船實踐，實現了全三維設計，對可達性、可操作性、可維護性進行了評估；2017年，以引航船為載體實施了基于模型的體驗式方案表達與交互式設計；2018年，在“海巡160”大型航標船上全專業、全要素、全三維設計，全船實現無紙化建造；2019年，自主研發的86K VLGC船實現了基于模型的研發、設計與制造，首次實船應用三維送退審；2020年，22K LEG船實現了系列船模型重用、CAD/PDM數據集成；2021年，93K VLGC船實現了面向總段區域完整性建造的區域化設計、基于模型的在線管理協同；2022年，80K LNG 、175K LNG等船實現了機器建模和設計交付，研發設計效率又上新臺階；2023年，14K TEU船實現了基于IPD的數字化研發設計、數字化協同制造。目前，數字化轉型成果全面推廣至江南造船液化氣系列船、大型集裝箱系列船、專項工程等20余型60余艘等船舶產品研制過程，累計成果轉化超1億元，船舶產品研發設計數字化轉型等已達到國際領先水平。

（基于AR的船舶裝配指導和數字化檢驗）

　　如今，江南造船的數字化轉型成果不僅限于企業內部，更輻射和帶動了整個裝備制造業的發展。在單小芬等骨干的推動下，船舶產品研發設計數字化轉型等已達到國際領先水平，帶領的“數字化設計技術攻堅組”先后獲得全國“五一巾幗標兵崗”、上海市“巾幗文明崗”等榮譽稱號，轉型成果獲得全國和國防企業管理現代化創新成果一等獎，得到了省部級領導、船舶、海工、航空、建筑等企業近600次考察與交流，為整個船舶行業的數字化轉型與發展提供了有力支持。
　　激發潛能打造核心競爭力
　　在江南造船的數字化轉型實踐中，女性的力量得到了充分的展現。盡管在傳統裝備制造業中，女性的占比相對較小，但她們在感性和創新思維方面的優勢為轉型注入了新的活力。單小芬鼓勵女性積極參與，為她們提供了展示自己的舞臺。這不僅激發了女性的潛能，也為數字化轉型帶來了更多的可能性。“我建議造船廠可以結合女性更為感性的特質，挖掘更適合女性推進的數字化轉型場景和業務環節，給予女性發聲的舞臺；并加強宣傳，以帶動更多的女性敢于變革、用于擔當。”
　　談及未來發展，單小芬表示，船舶行業數字化轉型落地，離不開先進理念、先進方法、先進技術的支撐。“為充分解放思想、打破禁錮，我們會定期赴優秀企業學習數字化轉型實踐和理念思維方法論，并不斷更新總結數字造船經驗；針對數字化轉型提煉關鍵技術，聯合高校、院所等成立聯合實驗室，打造數字化轉型獨特優勢與核心競爭力。”
　　她還表示，作為國際化大都市，上海有獨特的創新優勢，“上海可以進一步加強人工智能、大數據等新技術的研究和應用，推動這些技術與各行業的深度融合。我也希望政府和企業能夠應加大對數字化轉型頭部企業的科研支撐和人才支持，從根本上實現企業質效的變革提升。”