江南研究院院长助理兼信息技术研究所所长单小芬：助推传统制造业数字化转型，实现数字造船新突破

　　中国船舶工业国际市场份额保持领先，中国正从造船大国迈向造船强国。根据中国工信部发布中国船舶制造业数据显示，在造船完工量、新承接订单量和手持订单量这三大造船业指标上，中国连续14年位居世界第一。2023年，中国船舶产品出口金额318.7亿美元，同比增长21.4%。与此同时，中国船舶企业不断突破关键技术，持续发力自主研发，更积极加快绿色化智能化转型。
　　在数字化浪潮的推动下，江南研究院院长助理兼信息技术研究所所长单小芬作为数字化转型首发骨干，深刻把握时代变革的新特征，以履行强军胜战、支撑国家战略、引领行业发展为己任，大力推进基于单一数字模型核心理念的数字造船，助推江南造船（集团）有限责任公司（以下简称江南造船）成功实现了数字化转型。而今，创造了无数个第一的江南造船，加速拥抱数字时代，不仅借助数字化手段提升了企业自身的竞争力，也为整个船舶行业的转型升级提供了宝贵的经验。

　　颠覆传统拥抱数字化转型
　　春节刚过，江南造船厂的生产车间、船坞码头呈现出一片繁忙景象，17.5万立方米大型液化天然气（LNG）运输船、全球最大的9.3万立方米超大型液化气运输船（VLGC）以及15000TEU LNG双燃料动力大型集装箱船、7600车位LNG双燃料动力大型远洋汽车运输船（PCTC）等高端船型船，都将在这里完工。“在很多人眼里，造船厂是传统制造业，但随着时代的发展，我们要拥抱数字化转型，颠覆传统造船模式。”单小芬这样说道。
　　在过去，造船的各个环节之间充斥着“多国语言”的协作模式，二维图纸与三维模型之间的频繁转换成为了行业的常态。设计、生产、建造等环节之间的沟通壁垒，不仅增加了成本，还降低了效率。但单小芬看到了变革的必要性，她提出了基于“单一数字模型”的核心理念，实现了船舶全寿命周期中各个环节的信息高度耦合。
　　这一转变不仅颠覆了传统的协作模式，更将二维图纸与三维模型之间的转换历史彻底终结。在她的推动下，“单一数字模型”成为了数字造船各环节间的“普通话”，确保了信息的流畅与准确传递。这一创新举措不仅提高了工作效率，还降低了人为错误，为江南造船带来了前所未有的变革。
　　单小芬不仅停留在理念层面，她更是敢为人先，主动拥抱技术变革。作为外舾装专业信息化和产品研发设计数字化转型的信息化负责人，她牵头对原有的设计流程进行了全面的梳理和分析，从全寿命周期价值链的角度出发，重构了未来的业务流程。她组建了前沿技术交流团队，推动了数字化、网络化、智能化技术与传统制造业的深度融合，突破了一系列关键技术难题。同时，单小芬牵头突破了体验式设计、数字化协同设计、L2P关联设计、CAD/CAE一体化集成、基于规则的自动化建模、参数化模板设计、MBD工艺信息自动化定义、三维交付物自动设计、基于模型的装备制造集成、无纸化建造等一系列关键技术。
　　在单小芬的带领下，“海巡160”大型航标船成为全球首艘实现无纸化总装建造的船舶。这一创举从设计端到建造端彻底告别了传统的二维图纸，使得工人仅需一台平板或笔记本电脑就能获取所有生产所需的信息。这不仅大幅缩短了建造周期，使得建造周期比原计划缩短了近3个月，该船差错率比同物量船舶降低了约60%，单船节约成本500万元。

（全球首艘“无纸化”建造船舶——“海巡160”大型航标船）

　　持续拼搏创新成果不断
　　在当前数字化环境下，船舶行业面临着多重挑战，包括成本增加、复杂度提升、市场竞争加剧以及更高的安全性和性能要求。江南造船通过数字化转型，成功打造了数字化核心能力，实现了从设计到建造的全面优化。单小芬说：“作为传统的制造业，江南造船，特别是数字化转型主力团队，只有拼命地奔跑，才可能留在原地。”
　　也正是这份拼搏精神，让单小芬引领团队持续创新，也获得众多认可。目前，单小芬的团队发明专利挖掘250余项、软件著作权登记150余项、行业标准发布近10项，形成了高效研发、自动化建模、MBD自动定义、三维交付物设计、模型驱动制造等200余项具有自主知识产权的数字造船解决方案。
　　针对数字化转型落地，作为信息化主师、数字化副总工艺师，单小芬带领型船项目经理制定了“一个型号一个台阶”的数字化转型工程落地策略：2016年，首次在“东方红3号”科考船实践，实现了全三维设计，对可达性、可操作性、可维护性进行了评估；2017年，以引航船为载体实施了基于模型的体验式方案表达与交互式设计；2018年，在“海巡160”大型航标船上全专业、全要素、全三维设计，全船实现无纸化建造；2019年，自主研发的86K VLGC船实现了基于模型的研发、设计与制造，首次实船应用三维送退审；2020年，22K LEG船实现了系列船模型重用、CAD/PDM数据集成；2021年，93K VLGC船实现了面向总段区域完整性建造的区域化设计、基于模型的在线管理协同；2022年，80K LNG 、175K LNG等船实现了机器建模和设计交付，研发设计效率又上新台阶；2023年，14K TEU船实现了基于IPD的数字化研发设计、数字化协同制造。目前，数字化转型成果全面推广至江南造船液化气系列船、大型集装箱系列船、专项工程等20余型60余艘等船舶产品研制过程，累计成果转化超1亿元，船舶产品研发设计数字化转型等已达到国际领先水平。

（基于AR的船舶装配指导和数字化检验）

　　如今，江南造船的数字化转型成果不仅限于企业内部，更辐射和带动了整个装备制造业的发展。在单小芬等骨干的推动下，船舶产品研发设计数字化转型等已达到国际领先水平，带领的“数字化设计技术攻坚组”先后获得全国“五一巾帼标兵岗”、上海市“巾帼文明岗”等荣誉称号，转型成果获得全国和国防企业管理现代化创新成果一等奖，得到了省部级领导、船舶、海工、航空、建筑等企业近600次考察与交流，为整个船舶行业的数字化转型与发展提供了有力支持。
　　激发潜能打造核心竞争力
　　在江南造船的数字化转型实践中，女性的力量得到了充分的展现。尽管在传统装备制造业中，女性的占比相对较小，但她们在感性和创新思维方面的优势为转型注入了新的活力。单小芬鼓励女性积极参与，为她们提供了展示自己的舞台。这不仅激发了女性的潜能，也为数字化转型带来了更多的可能性。“我建议造船厂可以结合女性更为感性的特质，挖掘更适合女性推进的数字化转型场景和业务环节，给予女性发声的舞台；并加强宣传，以带动更多的女性敢于变革、用于担当。”
　　谈及未来发展，单小芬表示，船舶行业数字化转型落地，离不开先进理念、先进方法、先进技术的支撑。“为充分解放思想、打破禁锢，我们会定期赴优秀企业学习数字化转型实践和理念思维方法论，并不断更新总结数字造船经验；针对数字化转型提炼关键技术，联合高校、院所等成立联合实验室，打造数字化转型独特优势与核心竞争力。”
　　她还表示，作为国际化大都市，上海有独特的创新优势，“上海可以进一步加强人工智能、大数据等新技术的研究和应用，推动这些技术与各行业的深度融合。我也希望政府和企业能够应加大对数字化转型头部企业的科研支撑和人才支持，从根本上实现企业质效的变革提升。”