“十四五”规划中明确提出，要“以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”，同时也对强军发展目标进行了清晰阐述，这些都为新时期数字化转型指明了方向。对于国防军工行业来说，数字化转型已经成为高质量发展面对的一道“必答题”，各大军工集团也都制定了各自的数字战略，将数字化转型作为抢占新一轮竞争制高点的核心利器，全面贯彻新发展理念，构建高质量发展新格局。
企业数字化转型是一个长期、复杂的过程，涉及到发展战略、价值链、业务模式、新技术、数据等众多关键要素，存在多种路径选择。天圣华信息作为国防军工行业数字化企业解决方案领军者，以“专注军工智能 鼎力中国制造”为使命，专注国防军工行业及高端制造业，助力军工产业升级，利用先进数字化工业软件平台，并与战略伙伴强强合作，持续提升自主研发软硬件能力，重点开展智慧研发、智能制造、智慧试验、工程大数据领域的数字化转型实践，提供包括诊断咨询、规划设计、开发实施、集成应用、运行维护等在内的综合服务，在航天、航空、电子、船舶等军工行业多个企业取得显著应用成果，可以为国防军工行业数字化转型提供强有力的支撑。
中国船舶工业已经走过70多年的风雨历程，经历了从最初的曲折前进，到走向开放、军民融合，再到两船重组、从小到大高质量发展的不同阶段，形成了完整的船舶工业体系。近些年来，我们不断为“辽宁舰”“山东舰”“南昌舰”“福建舰”下水、入列感到欢欣鼓舞， 2022年，我国造船业完工量、新接订单量、手持订单量三大指标国际市场份额均保持世界第一，已经连续多年成为世界第一“造船大国”，并正在加速进入“造船强国”的新航道，中国也正在从蔚蓝走向深蓝。
船舶是国防重点装备，大型、关键船舶更是国之重器，具有战略性地位。船舶研发和建造是综合性极强的复杂系统工程，涉及各种船型、大量的专业设备和系统、庞大的协作配套体系，各类资源密集度高、流程环节繁多、时间跨度长、组织协调范围广，面临效率和成本方面的巨大挑战。现代造船模式，强调以中间产品为导向、分道建造、壳舾涂一体化、设计&生产&管理一体化，实现均衡、连续地总装造船。借助数字化、智能化技术，数字化造船新模式也已经成为进一步发展方向。
船舶行业是大国重器核心行业，实施数字化转型已经是新时期的工作重点。结合“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划要求，船舶行业数字化转型明确将以智能船舶、智能制造为主攻方向，重点聚焦优化提升船舶设计、研发、生产、管理到服务的全链条质量效益，以网络化协同和服务化延伸为切入点，关注设计协同化、制造智能化、管理精益化、产品服务化等方向。
面向船舶行业数字化转型需求，天圣华信息重点围绕船舶复杂装备研制协同创新主线，立足于船舶行业企业之间、企业内部的相关协同业务数字化、智能化进程，采用有竞争力的工业软硬件产品解决方案，建立专门的优质服务团队，积极协助、配合船舶设计、制造企业及相关配套单位，推动数字化转型相关的技术交流、规划设计、项目实施服务等工作，重点开展了总体设计、总装制造、分系统、配套单位之间的协同研制、设计&工艺&生产一体化协同研制、数据驱动的可视化协同管控和智能决策分析、物料&元器件智能协同管控等方面的数字化工作，取得了较好的应用效果。以下对几个有代表性的船舶行业数字化转型相关案例情况进行概要说明。
某新型号研制任务的复杂程度、性能指标、质量要求都比以往要高，涉及到总体设计、分系统设计、总装制造、配套生产等数十家单位，按照原有的厂所分离、流程串行、人工/纸质传递数据为主的研制模式，已经很难满足型号任务对质量和交付周期等方面的要求。通过采用先进的数字化技术，天圣华信息协助客户构建跨地域、跨时间的多厂所数字化设计制造协同研制平台，涵盖总体与分系统的设计协同、总体设计与总装制造的设计制造协同，实现以型号协同研制任务需求为牵引，规划协同研制平台整体架构，确定基于成熟度的数据协同、流程协同和工程变更协同的技术路线和安全机制，定义以模型为核心的技术数据包，建立协同研制业务的相关数据标准和规范体系，有效支撑了新型号研制任务对设计制造一体化、并行协同、数字化传递的要求。
针对总体和分系统设计协同，天圣华信息在充分了解各成员单位协同设计业务和基础应用环境差异的基础上，确定采用统一标准模式建设协同中心站点和分站点，开发标准协同功能，提供在线协同和数据包交换两种协同机制，支持快速部署、柔性扩展；规划了包括协同门户、数据和流程协同、项目计划协同、设计工艺协同、机电协同、变更协同、质量协同、技术协调和评审协同、外部协同等在内的关键协同业务场景；对数据模型、标准规范等协同基础环境提出了统一要求。基于协同研制平台，总体和分系统单位可以采用数字化方式开展工程设计协同、项目管理协同相关的业务，达到了提升协同效率和质量的目标。
针对总体设计与总装制造协同，天圣华信息基于数字化产品模型，对总体设计与总装制造厂之间的协同研制业务流程进行了全面优化，形成行之有效的数字化设计制造协同工作模式，实现流程控制下的产品数据发放、接收和工程更改，建立统一的工程数据中心，支撑型号协同数据、流程的统一管理，提升型号协同研制过程中的整体技术状态的关联性和追溯性，有效节省了人力和时间，缩短型号研制周期，提高了总体、总装协同的工作效率和质量。
围绕型号多厂所协同研制过程中的关键业务场景，天圣华信息实施团队基于底层先进的工业软件平台，结合国防行业协同研制业务需求，开展了大量的自主开发创新，形成了包括项目协同、流程协同、数据协同、可视化协同在内的最佳实践模式，实现快速、灵活的部署，可以为船舶等复杂装备开展多领域、跨地域数字化、一体化协同研制提供强有力的技术支撑。
船舶行业某企业在型号研制过程中面临的主要业务挑战包括：产品研制过程还是以二维数据为主、三维模型为辅，二维图纸和三维模型不同步；还没有构建起完整的机电软一体化BOM，各专业之间数据不统一；尚缺乏设计、工艺、生产协同规范，不能有效支撑设计、工艺、制造一体化业务流程。面向数字化、智能化造船的发展趋势，需要全力推进全三维数字化协同研制业务的开展，着力打造离散型智能制造示范企业。
天圣华信息紧密围绕型号科研生产主线，采用MBD技术，协助企业构建设计、工艺、制造一体化、全三维协同研发制造平台，以三个“一体化”目标为核心，重点开展：以一体化的三维设计模型为载体，实现全三维产品设计、工艺设计和生产制造能力；建立一体化的产品BOM体系，有效组织多专业、多部门的协同产品研制过程；建立一体化的协同工作环境，支撑产品设计、工艺和制造的一体化信息关联和流转。
通过项目建设，协助企业从原来的二维研制模式转变到全三维设计模式，打破了设计、工艺、制造之间的壁垒，实现基于模型的设计、工艺、制造、检验全程贯通，提高了BOM数据完整性和准确性，实现产品研制过程中管理信息、产品信息、资源信息、制造信息等有效整合，全面提升基于三维模型的数字化协同研发制造能力，有效提高了产品研制协同效率和数字化快速响应时间。
船舶行业某企业经过多年的信息化建设，已经具备较高的设计、制造、管理业务数字化水平，但是随着各类业务系统建设和应用的不断推进，各系统之间相对独立、数据烟囱耸立的问题开始突显出来，分散积累起来的相当规模的业务数据，却由于缺乏进行统一数据汇集、关联、分析和展示的手段，无法帮助管理人员充分的挖掘出数据的价值。
天圣华信息协助客户开展数据驱动的可视化协同决策分析平台的建设和应用，通过开展数据资源管理，构建提供面向各项业务的数据采集、处理、存储、服务与应用一体化平台，统一管理各应用系统中的基础数据、关键业务数据；按照产品研制、经营管理、销售管理、质量管理、物资管理、生产管理、档案管理、科技管理等多个维度，进行关键业务指标的梳理、分析和数据集中钻取；实现数据多视角、可视化展现，并实现异常报错与风险预警，为客户提供全面运营管控决策支持，真正体现了数据驱动业务。
在此基础上，天圣华信息聚焦“数据”，推动顶层数据规划，全面梳理数据治理体系，持续推进数据服务平台开发、建设、实施、服务，不断提升核心架构的自主研发水平，深入开展数据驱动业务应用，不断积累、重用数据资产并进行价值创新，已经成功开展后续数据驱动的智慧院所、智慧工厂的建设和应用，为客户高效推进数字化转型提供核心支撑。
船舶型号研制过程涉及结构设计、电子电气设计、仿真验证、生产制造的广泛协同，而影响协同研制效率、成本、质量的一个关键因素，就是基础资源库，包括基础物料、标准件、电子元器件等。基础资源的参数、选型、建模、采购、管理贯穿整个协同研制过程，但普遍存在分散管理、缺乏统一标准规范、重复冗余建设、非结构化模型化、关联集成度不高、共享复用困难等问题，使得基础资源在一致性、规范性、完整性、可靠性等方面面临挑战。
天圣华信息基于在国防军工行业开展数字化协同研制业务的丰富实践经验，结合对基础资源管理的深刻理解，组建专门的资源库产品团队，采用基于模型技术，搭建了自主可控的基础资源库管理平台，积累了大量标准化、定制化基础资源数据，并形成了一整套科学规范的实施体系，已经在船舶行业多个单位都得到成功应用。在此领域重点开展五个方面的工作：
1）建库规范，包括符号规范、命名规范、模型规范等；
2）物料信息库，包括基础属性、特有属性、EAD属性等；
3）EDA库，包括符号库、封装库、焊盘库等；
4）三维模型库，包括继电器、连接器、开关等建模，并与元器件条目相关联；
5）元器件电子手册，便捷分类、查看、复用。通过与EDA设计工具、PLM管理平台、物资管理系统等的紧密集成，支持基础资源单一数据源、高效共享、快捷复用。
通过建设高质量、标准、规范、统一、集中管理和维护的基于模型的基础资源库，从源头上保障基础资源数据的可靠性和正确性，消除数据的随意性和不确定性，规范元器件选型，有效提高了机电协同设计、前端设计与后端生产协同业务的效率与可靠性，同时也能助力企业元器件国产化替代。
船舶某所在型号研制过程中，不同类型的物料、元器件规格型号繁多、贵重物料占比大，传统物资仓储管理模式存在物料跟踪困难、元器件体积小易丢失、账实不符、劳动强度大、依赖人员物料熟悉度等问题，已经难以适应企业智能制造发展的需求。天圣华信息结合企业智能装配协同生产的实际需求，借助在智能化仓储物流硬件、软件、实施应用方面的丰富经验和先进技术能力，帮助企业完成了仓储区域的规划和改造，采用模块化设计、积木式构建，引入智能立体货仓、湿度管控异形料仓、自动堆垛机、分拣输送线、AGV小车等，建立起了一整套物料&元器件智能仓储管控系统，并通过与生产管理系统集成，搭建起企业物料主控平台，支撑实现各种物料、元器件和湿敏器件的自动化、智能化高密度和高能效存取、高效精准批次分拣齐套、准时化配送以及全流程信息追溯及展示。
通过项目成功实施应用，实现了物料元器件仓储与生产线的紧密协同，生产作业配套效率和准确性得到明显提高，有力支撑了智能车间产能提升；物资存储环境大幅改善，提高了仓储空间利用率、物料存储安全水平；降低了对人员素质和熟练度的依赖性、人为出错率，有效缓解人力短板问题。
图文 | 天圣华信息 乔建明
天圣华信息多年来根植于国防军工行业，以对军工制造模式的深刻理解，数字化、自动化业务的丰富积累和“专注军工智能 鼎力中国制造”的坚定初心，服务于我们的客户。
