1月8日，在北京人民大会堂举行的2017年度国家科学技术奖励大会上，江南造船（集团）有限责任公司主导的某项目获得了国家科学技术进步奖二等奖。
因“默默无名”，江南造船的项目在当天获奖的同类项目中并不显眼，许多人无从了解该项科技涉及的领域、内容，以及其进步性。
作为一家拥有153年悠久历史的军工造船企业，江南造船因军工而生，靠军工发展，很多时候也因为军工行业的保密要求，被蒙上了一层“神秘的面纱”。同时，正因如此，也让江南造船的科技创新工作变得与众不同。
不便与外人言道，反而使得江南造船更加笃定地坚持自身的科技创新理念，更加坚定地培育自身的核心竞争能力，踏踏实实地建设新时代创新型一流军工造船企业。
响应市场 重在“落地”
“创新是一个比较广义、高端的概念，如果不考虑工程化实际生产制造，难度会降低很多；如果考虑建造成本、进度、工艺和质量，难度就很大了。”江南造船总工程师胡可一表示。让科技创新工作贴近生产现场，解决实际问题，确保创新成果的转化和落地，造船企业需要付出更大的努力。
江南造船于2016年12月8日成立江南研究院，旨在统筹军民品技术研发和设计力量，重点攻关在建产品的关键技术，打造军民融合的科技创新和集成创新平台，实现研发设计信息化、生产制造数字化、设计制造管理一体化。
2016年12月8日，江南研究院成立。
江南研究院成立以来，根据“产品战略升级、科技创新升级、管理流程升级”的“十三五”发展目标，加快核心能力建设，逐步形成了军民技术高度融合的一体化技术体系——研究、开发、设计一体化运行体系，以及以三维体验平台为核心的一体化集成创新平台。此外，以基础应用技术和重大产品研制关键技术攻关为主线，贴近生产制造、注重解决实际问题的科技创新体系也初步成型。
“这是江南研究院责无旁贷的工作。” 江南造船总经理助理、江南研究院院长蔡乾亚表示。江南造船地处我国科技创新的前沿阵地——上海，既具有政策、人才等方面的优势，同时又面临劳动力成本上升、制造业转型加速、环境资源约束增强等挑战。更重要的是，海军装备建设要求的不断提高，以及船舶工业发展面临的复杂市场环境，都在“倒逼”江南造船进一步培育和提升核心竞争力。在全面提升高端产品研发能力、先进制造能力、基础技术研究能力和试验测试能力等方面，江南研究院承担着艰巨的任务。
“过去这一年多，江南研究院的核心能力建设取得了实质性成果，得益于此，江南造船的市场响应能力得到了显著提升。”胡可一表示，2017年，在洽谈84000立方米超大型液化气体运输船（VLGC）项目时，船东曾提出增加2000立方米容量的要求，江南造船当天就拿出了优化设计的方案，“这样的市场响应能力，其他船企和科研院所并不具备。”
尽管液化气体运输船市场总体比较疲软，但江南造船仍将其视为极为重要的细分市场。2017年，该公司成功交付2艘37500立方米液化乙烯（LEG）船、2艘22000立方米液化石油气（LPG）船、2艘21000立方米LEG船、1艘84000立方米VLGC，同时，还击败韩国船企获得了4艘84000立方米VLGC订单，其全系列液化气船的品牌影响力进一步显现。
84000立方米VLGC
在持续优化VLGC船型的基础上，江南造船又突破了MK-Ⅲ薄膜型围护系统工程化和B型舱围护系统的核心关键技术自主研发，并获得了国际知名船级 的认可。随着美国乙烷出口营销力度的加大、中国乙烷裂解生产项目的推进，未来，超大型乙烷运输船（VLEC）市场也将成为一个重要的细分领域，MK-Ⅲ工程化及B型舱的成功研发，无疑将为江南造船获得此类船型订单打下坚实的基础。“要持续保持我们在细分市场的竞争力，就必须依靠科技创新，不断地研发，不断地优化我们的船型。”胡可一表示。
在优化船型的同时，江南造船依托江南研究院核心能力的建设和江南重工制造能力的配套，形成了液化气船液罐设计、制造的能力，实现了自主的液货系统集成配套。这意味着，通过研发、设计、配套及制造效率的整体提升以及应变能力和综合成本优势来赢得订单，将成为江南造船以技术为竞争优势实现市场响应的核心，完全不同于以单纯的价格为优势参与市场竞争的传统策略。
37500立方米液化乙烯LEG船液货系统
把握方向 去除“泡沫”
面向市场，响应市场，但不盲目追求市场热点。近年来，船舶大型化、智能化趋势日益加快，智能船舶等领域科技创新的话题不断升温，对此，江南造船似乎有一种置身事外的“高冷范儿”。
“我们并非对船舶创新不感兴趣，如果市场有需求，我们肯定会‘扎扎实实’地探索。”胡可一表示，造船企业推动科技创新，需要考虑前瞻性，也不可忽略可靠、实用等实际问题。以目前热捧的智能船舶为例，其创新构成和成本构成的很大一部分在于船舶的自主航行控制系统、智能船舶运行的基础环境建设，而这并非造船企业最擅长的领域，船舶平台部分没有质的飞跃。因此，从造船企业的角度，必须将自身科技创新的内容落到实处，去除“泡沫”，对创新的方向“由近至远”综合规划。“国家对科技创新工作的支持力度很大，但绝不能拿国家的支持来迎合‘创新’，包装‘创新’。”胡可一强调。
造船业内能研究的领域众多，要找准创新的方向并不容易。过去一年，江南造船根据造船业的特点以及船东的需求，花大力气探索科研的切入点，在高效焊推广、减振降噪等领域开展了12项重点攻关，其中特种钢的高效焊使用率由13%提高到了51%。
“对于船企来说，焊接技术是制造技术的核心内容，也是很容易‘有作为’的技术，因为船舶制造大部分问题的发现和解决，都离不开焊接技术的创新。”蔡乾亚表示。
为此，江南研究院在成立之初就设立了先进焊接技术实验室，以重点产品和关键技术为方向，攻关液货舱低温钢焊接、高新产品新材料焊接、超大型集装箱船止裂钢焊接等项目。针对VLGC建造的技术特点，江南造船已在低温钢焊接操作工艺标准、低温钢舾装件的制作安装等方面进行了攻关，通过大量试验，搜集了1000多项宝贵的基础数据，并制订了一套完整的低温钢焊接工艺标准。随着MK-Ⅲ工程化以及B型舱围护系统技术的突破，未来，江南造船还将着力解决不锈钢薄板和镍钢的焊接效率问题。与此同时，国产低温钢可焊性问题也将成为重点攻关方向。
在高新产品方面，江南造船面临繁重的建造任务。这些产品及其设备因为运用了大量的新材料，对控制焊接变形、提升建造精度提出了很高的要求。先进焊接技术实验室针对新材料焊接顺序、参数、工艺和工装，进行了深入研究，取得了显著成果。去年6月顺利下水的我国新型万吨级驱逐舰首舰，以及近期实现批量交付的水面产品，都在源头上减少了新材料焊接的收缩量，并解决了分段上翘变形等问题，提高了分段建造的质量。
2017年6月28日，江南造船研制的新型万吨级驱逐舰首舰下水。 王东海/摄
“我们还在研发超大型集装箱船止裂钢焊接技术，这将为上海江南长兴重工有限责任公司整合后，江南造船完成好22000TEU超大型集装箱船的建造任务奠定基础。”蔡乾亚表示，22000TEU超大型集装箱船应用的止裂钢更厚，强度会非常高，很容易在焊接过程中产生裂纹，这对焊接参数和工艺的要求会更高。
船东的需求也是影响船企科技创新方向的重要因素。在船舶内装领域，公务船、科考船及部分高新产品对舱室设计在人体工程学方面的要求越来越高，舱室的通风、灯光等舒适度要求也不断提升。据介绍，江南研究院将在今年增设舱室环境研究室，统筹科研力量，进行重点攻关。
“‘东方红3’ 新型深远海综合科考实习船的内装从创意设计到施工设计均由江南研究院完成。应该说，这并非传统意义的科技创新，但针对不同船型，注重内装效果和船舶结构舾装特点的匹配，加强现场自主工艺技术能力在前期模型和图纸阶段的体现，实现建造过程和建造方法的‘过程创新’是江南造船科技创新工作更需要面对的挑战。”胡可一表示。
应用CATIA V6软件建立的“东方红3” 三维模型
协同创新 跨越“孤岛”
无论是先进焊接技术实验室，还是将要设立的舱室环境研究室，都不再是按照传统的造船专业来划定科研的具体方向，而是按照需要重点攻关的专项技术来进行资源整合。“研究室（实验室）涉及多个专业的融合，是一种研究、开发、设计、试验为一体的协同创新新模式。其目标很明确，就是保证我们研发的技术要能用、适用、好用。”蔡乾亚表示。
江南研究院以建设“开放式科研创新平台”为目标，通过与高校、科研院所和有关厂商的合作，实现资源共享、优势互补。“整个造船业研究资源毕竟有限，每家船企拥有的资源更少。所以，江南研究院提出了‘开放、创新、合作、共享’的院训。”蔡乾亚介绍。
目前，江南研究院根据需要重点攻关的技术，已经设立了包括先进焊接实验室、智能制造研究室、振动噪声研究室、基础创新研究室等在内的1个实验室和5个研究室，并将在今年增设舱室环境研究室等2个研究室。
江南研究院采取了聘用教授、项目委托、联合设立研究室（实验室）等多种方式，加强与高校的协同创新。目前，该院已经聘用了上海交通大学13名教授，他们每周到江南研究院工作一到两天。双方根据重点攻关的技术方向，开展技术研究、项目申 、工程推进等工作。“这种机制非常务实，江南研究院具有工程需求和平台优势，上海交大拥有丰富的理论基础和智力资源，双方秉持完全开放的态度，把对方均视为自己人。”蔡乾亚表示。基于这一协同创新理念，2017年，江南造船与天津大学、同济大学、海军工程大学等高校的创新合作也在不断推进。
在与科研院所的合作方面，江南造船与中国船舶重工集团有限公司第七〇一研究所自2012年起即开展了协同设计技术及新模式研究，并围绕国家重大专项工程和重点型 产品，在厂所数字化协同研制等方面付出了艰苦努力。蔡乾亚表示，我国船舶工业的整体信息化水平仍然不高，特别是科研院所与造船企业之间的信息“孤岛”现象仍然十分严重，“科研院所和船厂之间仍主要依赖图纸传递工程信息”，双方对接的有效性不高，及时性较差，通用性太低。
“这是横亘在科研院所与船厂之间的一堵‘墙’，如果不打通这堵墙，建设造船强国、制造强国以及海洋强国的国家战略很难实现。”蔡乾亚强调，这一过程必然是漫长的，不可能一蹴而就。江南造船与七〇一所将先从某型产品的一个分段开始，从局部做起，双方基于统一的CATIA V6设计软件平台，研究高效的协同机制和流程，不断探索基于模型的舰船异地协同设计与建造新方法。
为了跨越信息“孤岛”，江南造船自身也在深入推进信息化重塑工程，全面优化升级设计、生产、管理流程，打造信息化建设的独特竞争优势。CATIA软件之前主要应用于航空与汽车领域，在舰船领域应用极少，江南造船通过与达索公司2年多的合作，已经完成了大量前期研究、消化吸收及二次开发工作。仅2017年一年，江南研究院就完成了约100项的二次开发，实船应用也取得了阶段性成果。“江南造船已经成为达索公司在全球的研发领先客户，这来之不易。双方高度信任，不断深入合作，携手研发船舶行业的数字化解决方案，共同促进船舶行业的数字化、智能化发展。”蔡乾亚表示。
智能制造 增进“体验”
在使用CATIA V6设计软件之前，江南造船一直使用Tribon M3软件。“Tribon软件建模的三维体验比CATIA V6要差。基于Tribon模型，无法做到体验式设计。”“东方红3” 副总工艺师宋凯雷表示。
应用CATIA V6 软件的好处在于，高度集成了CAD/CAE/CAM等技术，不但构建全三维模型，而且造船的所有专业都在同一个模型里，并支持人因工程学的方法，可以模拟船员在船上的行走、操作运维等，充分反映人在船上的行为，有助于在设计阶段充分发现问题，有效控制更改及造船成本，提高船东满意度。
目前，江南造船已经在“东方红3” 的生产设计方面实现了全三维建模，并且在该船的整船管段制造、13000立方米LPG船的液罐区域管段制造，以及某专项工程的局部船体分段小组立和中组立的工程验证等环节实现了CATIA V6三维交付物的应用。
1月16日，“东方红3” 顺利下水。／阮瑞旻摄
“长期以来，三维软件面临的问题就是如何打通制造端，‘东方红3’ 成功实现了，这标志着我们在CATIA V6的应用上迈出了实质性的一步。”胡可一表示。从“东方红3” 的实船应用来看，三维模型所包含的信息可以直接传输到生产现场，不再需要二维出图。在生产现场，通过移动终端可以下载、查看模型的各类信息，指导生产。
“毕竟是第一次应用，操作人员需要从零培训，设计理念和思维习惯需要转变，面临的问题比较多，但总体来看，与原来的软件相比，对生产的质量提升还是发挥了很大的作用。”宋凯雷表示。
“数据是智能制造的关键，数据流不通，智能制造无从谈起。”宋凯雷表示，在打通数据流的基础上，实现数据的全流程覆盖，再加上智能制造设备的应用，生产设备的自动化，才能最终实现智能制造。通过CATIA V6在“东方红3” 的实船应用，江南造船已经打通了数据流，积累了需要的数据信息、工艺信息以及模型库，这就给未来实现智能制造奠定了基础。
据蔡乾亚介绍，江南研究院已经组建了150人的团队围绕数字化转型开展工作，并计划在今年开工建造的大型航标船上实现CATIA V6全流程、全要素的实船应用，力争在2020年全面提升该院数字化研制能力。
“现在只是迈出了第一步，接下来会一个型 、一个台阶地稳步推进。距离2020年的时间已经不多了，但我们的目标不会改变。”蔡乾亚表示，江南造船实现智能制造的理念非常明确，就是改进方法论，实现生产流程再造，从源头上先实现数字化，打通数据流，然后推进智能单元、局部模块改造，进而完成整个车间和生产线的智能化建设，最终实现智能制造的深刻变革。
正如江南造船董事长、党委书记、总经理林鸥曾在多个场合强调的一样，江南研究院的成立，本身就是一种变革。这种变革不是简单地将设计部门、技术中心改一改，换一个牌子，而是名称换了，思路也要转变。
这种转变，不可能一步到位，但正是因为坚定地迈出了转变的第一步，实现从“江南制造”到“江南智造”的创新发展才具有了希望，建设新时代创新型一流军工造船企业才具备了不懈奋斗的动力。
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