2.1 未来导向船厂战略：无图纸与数据驱动
2.1.1 100%无图纸造船的运营成效量化
一、从“蓝图”到“屏幕”：无图纸战略的实施方案
2024年10月，三星重工正式宣布，自当月起在所有船舶建造项目中全面采用3D数字生产图纸，涵盖从图纸设计到检验的全过程，由此成为全球首家宣称实现“100%无图纸造船”的船厂。在这一新模式中，工人不再携带纸质图纸进入船厂，而是通过安装在平板电脑上的三星重工自主开发的“Symphony”应用程序，在作业现场实时查看成品的3D模型。该应用程序不仅展示模型的几何形态，还可提供每个零部件的精确位置信息、所需材料清单，以及相关物料在船厂仓库中的存放位置，帮助工人高效完成工件制作和材料领取。
在预期成效方面，三星重工在2024年9月发布最初公告时给出了两组量化指标：每年可节省60万张纸质生产图纸；以舾装设置图为基准，可节省约45%的LNG运输船设计工时。配合这一数字化作业环境的转型，三星重工计划到2025年提供3000台平板电脑，并持续改善系统性能以帮助工人适应新的作业方式。
从战略背景来看，三星重工的无图纸战略并非孤立的“数字绘图”项目，而是其自2019年起持续推进的“智能SHI”数字化转型战略的核心组成部分。该战略以信息通信技术（ICT）和物联网为基础，通过造船全流程的优化降低设计成本，系统地推进智能设计、智能生产与智能工作三大数字化革新课题。
二、关于量化指标的阶段性评估
必须指出的是，上述指标中相当部分在发布时被表述为“预期值”或“有望实现”，截至2026年中期，公开渠道中尚未出现对这些指标的第三方验证数据。
关于“每年节省60万张图纸” ：这一数字来源于公司自行估算，量化方法未见详细披露。由于三星重工未公开全面使用3D数字图纸前的纸质图纸年度用量，难以独立验证从“节省60万张”倒推出的纸图消耗总量是否合理。因此，可以将这一指标理解为公司在推动无图纸化过程中用于内部管理的“预期收益基准”或“阶段性目标”，其实现程度仍有待独立数据交叉验证。
关于“LNG运输船设计工时减少45%”：三星重工官方新闻稿中对这一表述明确使用了“expected to be reduced”和“labor needed for designing... is expected to be reduced by 45%”的措辞。多家行业媒体转引时均对此表述了“预计”“有望”等不确定的语态。换句话说，45%的工时减少是一个事前设定的预期目标，而非事后评估的既有成效。45%的节约定点究竟是如何测算出来的——设计工时包含哪些环节（仅3D建模，还是包括审批流程和跨部门协同）、基线工时以何为准——均未见三星重工公开披露详细的量化方法。从可行性角度来看，设计环节占LNG船总建造周期的比例有限，即使设计环节本身效率提高了45%，对总建造周期的影响可能并不如表面数字那么显著。另一个值得探讨的问题是：这45%的工时节省是针对新建船型还是已建造过的同型船。如果是后者，数字化工具带来的边际改善往往低于首次应用时的理论峰值。
关于平板电脑的实际分发和使用反馈：三星重工计划到2025年提供3000台平板电脑，使数字化作业环境在全厂范围内铺开。然而，关于3000台分发目标的实际完成情况，以及工人在真实作业环境中的使用体验——例如在巨济船厂户外作业环境下平板屏幕在高光照条件下的可视性、防护等级是否足以应对焊渣和盐雾侵蚀、手套操作时触摸屏的响应精度等关键技术指标——公开信息中目前几乎找不到第三方进行过系统性的跟踪反馈。此外，三星重工官网自2024年9月发布无图纸战略公告以来，后续并没有发布关于实施效果的系统性总结报告，这意味着工厂层面的效率数据可能尚未达到最初设定的目标，或数据的统计分析仍在进行中。
三、3D数字生产图纸的多重实效
尽管上述具体数字尚待验证，但三星重工在无图纸转型中至少有三重变化已获得业界的普遍认可。
第一是结构与功能的虚拟验证。在3D数字生产图纸模式下，工程师可在虚拟环境中预先检查船舶各分段之间、管路与结构之间、设备与舱室之间是否存在干扰碰撞，设计阶段的“物理冲突检测”比船坞现场返工的成本低一到两个数量级。三星重工官方明确将此项列为无图纸转型的核心优势之一。
第二是设计与生产的实时通讯。传统的“纸图作业”模式下，设计变更信息需要经过层层流转才能传递到生产一线，不仅时效性差，更容易因传递失真造成现场误读。3D数字生产图纸使设计与现场作业之间实现了实时同步，任何设计变更信息能够即时同步到作业现场的平板终端上，极大降低了因信息延迟导致的返工和误读。这一机制的潜在价值在于，对于全球首制船尤其是高难度船型而言，设计变更贯穿整个建造周期的前中期几乎不可避免，数字化条件下的变更响应速度直接影响现场人员的等待时间。
第三是可视化培训与低技能劳动力适用。对非熟练工人而言，纸质二维图纸的解读能力通常需要通过数年的在职培训才能建立。三星重工的无图纸策略一定程度上降低了对经验型工人的依赖。工人通过3D模型查看零件时，无需具备深厚的图纸识读能力，可参照模型完成制作、装配和检验。这为船厂应对劳动力短缺提供了一个重要的解决思路。
四、挑战与局限
尽管三星重工的无图纸转型在方向上有清晰的合理性，但也面临一些现实挑战。一是数字化工具的适用场景边界。在船厂某些极端条件下——例如舱室内光照严重不足，或高处作业时双手无法同时操作平板——纸质图纸的物理鲁棒性优势仍然存在。二是数据同步的安全性要求。当设计和现场之间实现实时同议后，任何设计变更若未经充分验证就推送到现场，可能导致比“纸质图误读”更严重的连锁返工。三是技术扩散的可复制性。三星重工投入的无图纸化改造成本对中小船企而言可能难以承受——其核心差异不仅在于软件平台本身，还在于整个组织架构、信息流设计和人力培训体系的配套再造。在此意义上，三星重工的无图纸船厂更像是一种“样板工程”，其实践模式能否被大量复制仍存较大疑问。
2.1.2 S-EDP平台与“TopTier”愿景的阶段成果
一、S-EDP的平台架构与功能定位
2025年10月29日，三星重工在巨济举办的“Auto2Vision”活动中，正式发布了行业首个船海工程设计自动化平台“S-EDP（SHI-Engineering Data Platform）”。该平台的核心机制是使数字化的设计信息能够自动存储和共享，基于Web的多人同时访问和实时协同，图纸、文档、计算书均可自动生成，推动工作流程从以文档和图纸为核心的传统模式向以数据为核心的范式转变。
从技术架构来看，S-EDP旨在实现1D（数据）、2D（图纸/文档）和3D（三维模型）之间的一致性贯通。具体而言，这意味着设计过程中的原始计算参数（1D）能够自动转化为合规的二维图纸（2D）和可交互的三维模型（3D），改变了过去“同一项目在不同子系统间的数据接力棒交接效率低”的局面。从结果来看，设计周期的缩短和跨部门协作效率的提升是预期中的核心收益——通过消除设计阶段跨系统的手工数据重录和格式转换，将原本在不同部门和专业软件之间低效传递的设计数据以统一的数据框架进行管理。
二、“TopTier”愿景与2030目标体系
S-EDP的发布被三星重工定位为其“TopTier”愿景的核心引擎。按照2025年10月发布的战略规划，三星重工设定了以下目标：
- 设计自动化率“翻两倍以上” ：三星重工计划以S-EDP为基础，到2030年将设计自动化率提高“两倍以上”（more than double）。值得指出的是，提高两倍以上（即从100%提升至200%以上）意味着三星重工将设计自动化率视为一个可以量化的指标——但目前公开信息中并未给出当前设计自动化率的基线数值，也未披露设计自动化率的具体定义和测算方法（究竟是指设计流程中自动化完成的工作比例，还是指设计工具操作的自动化水平，公司官方对此并未作出明确界定）。因此“翻两倍以上”的表述具有战略愿景的宣示意义，但缺乏可供第三方追踪和验证的技术基准。
- 设计-采购-生产全链条数据贯通：基于S-EDP平台，数据将在设计、采购和生产全流程之间贯通，形成从设计指标到物料采购到生产工位的闭环数据流。这意味着设计阶段的物料清单和规格参数一旦确定，便可自动生成采购需求并传递至供应链管理系统，最终送达生产执行系统——理论上将大幅缩短从设计冻结到生产启动之间的前置时间。
- 智能办公与智能工厂的双轨转型：S-EDP不仅在工厂侧打通设计与生产的数据流，也同步用于办公室侧的工程管理流程，推动工作流程的无纸化和自动化。三星重工的目标是将S-EDP应用于其所有国内外事业场所，并拟向合作船厂进行技术销售。这表明三星重工将S-EDP视为不仅用于内部增效，更作为对外输出的“技术产品”加以商业化。如果这一商业化路径能够走通，S-EDP有望成为三星重工未来参与全球造船数字化转型服务市场的重要资产。
三星重工副会长兼CEO崔成安强调，三星重工设想的智能船厂是数字化转型（DX）、人工智能转型（AX）和机器人化转型（RX）三大力量“相辅相成的有机集成模型”，而S-EDP将在这一转型中起到核心中枢作用。
三、关于数据驱动采购与生产协同的阶段性评估
S-EDP宣称将连接设计、采购和生产三大板块的数据，理论上可以实现以下协同效应：设计冻结后自动生成物料清单（BOM）并触发采购流程；采购部门能够获得来自设计部门的最精准的物料规格和时间要求，减少因图纸版本不一致带来的采购错误；仓储和物流的信息能够反哺至设计和生产环节。从更为前瞻的角度来看，当设计、采购和生产三大环节的数据具备统一的数据格式和唯一的标识系统后，AI模型可以对采购计划与生产计划之间的匹配度进行分析和优化，使物料供应更加精准地匹配实际生产节奏，减少库存积压和生产等待。
但需要注意，截至目前S-EDP发布尚不足一年，关于上述数据驱动的“设计-采购-生产”多向协同在实际生产中的成效验证，公开信息中未见系统性报告。以下几个关键问题仍有待数据作答：设计与采购之间的数据同步机制是否已经全面打通；生产端的现场作业数据是否已能够实时反馈回设计侧，形成设计改善闭环；S-EDP是否解决了造船业长期存在的“设计与生产两张皮”这一根本性矛盾。考虑到造船业的复杂度，实现全链条数据贯通——从技术维度看，需要统一数据标准、消除各系统间的接口障碍；从管理维度看，还需要各部门之间流程的彻底重组和利益协调——这两方面的工作预计需要数年时间才能实现真正的闭环。
四、商业化战略
三星重工在发布S-EDP时，明确提出了将该平台商业化的计划——即向合作船厂进行技术销售。这一战略如果能够实现，将使三星重工不仅作为船舶制造商，也作为智能制造解决方案供应商参与全球竞争。但目前尚无公开信息显示S-EDP已向第三方船厂实际交付并产生销售业绩。
从行业视角来看，在工业软件领域要实现平台商业化，不仅需要技术本身具备竞争力，还需要完善的技术支持、用户培训和系统集成的服务能力。三星重工在这方面的积累和准备情况有待进一步观察。截至2026年中期，S-EDP的商业化尚未迈出实质性步伐。
2.2 AI与XR技术融合：从试点到规模化作业
2.2.1 三星电子Galaxy XR设备的船厂实测评估
一、MOU签署与演示视频
2025年10月22日，三星重工与三星电子正式签署关于扩展现实（XR）技术开发的合作谅解备忘录。在当天的Galaxy XR发布会上，三星重工首次公开展示了XR检查技术在造船现场应用的演示视频：一名佩戴Galaxy XR头显的工人在虚拟环境中借助透视（Passthrough）技术和手部追踪（Hand Tracking）功能，对以3D进行建模的LNG运输船机舱进行检查。透视技术将机舱实际环境与虚拟3D模型融为一体，使虚实结合达到实用级别；手部追踪则实现了免控制器的手势交互。
这一MOU的签署，建立在三星重工自2018年起在VR技术路线上积累的基础上。七年来，三星重工已将VR技术用于工人的教育和安全培训、设计评审等工作。2025年7月，三星重工还向长荣海运台湾总部供应了基于VR的环保船舶培训方案，帮助船员在真实环境部署前提前熟悉双燃料甲醇动力船舶的操作。
二、技术能力的三条升级路径
根据三星重工与三星电子的合作框架，双方计划从三个技术方向推进XR解决方案的升级：
多模态AI集成——能够同时处理文本、图像、语音、视频等不同形式的数据。在船检场景中，这意味着佩戴XR头显的工人可以用语音指令查询某设备的维护记录，系统同时调用后台数据库并以视觉信息叠加于视野之上；或通过摄像头自动识别被检查对象，并以叠加的方式显示该对象的设计参数和检验标准。多模态AI的本质是让XR头显不再是单纯的显示设备，而是一个具备情境感知和主动辅助能力的“智能终端”。
高性能VST（视频透视）增强现实——利用摄像头实时采集真实画面，经过图像处理后与虚拟物体叠加，然后显示在用户眼前的屏幕上。与光学透视AR（光通过透明镜片叠加虚拟物体）相比，VST在虚实融合的深度一致性方面具有天然优势，能够在完全遮挡真实物体的情况下实现更丰富的视觉叠加效果。对于船检场景而言，VST的实用价值尤为突出——检查人员可以在无需手持纸质图纸的情况下，将数字模型与物理机舱结构进行实时比对，大幅提升检查效率和准确性。
高级渲染技术——从3D模型生成高度逼真的图像或视频，提升沉浸感和可交互性。在培训场景中，高保真渲染可以帮助船员在虚拟环境中更准确地理解机舱设备的结构和操作流程，缩短从教室培训到真实操作之间的适应周期。
三、工人使用体验与现场环境适应性的现实挑战
从工人体验的角度来看，XR设备在船厂环境中的推广面临几个关键问题，目前公开信息中缺乏系统性的用户反馈。
（1）佩戴舒适性与长时间作业的疲劳问题。三星重工巨济船厂，焊接、装配和检查作业通常持续数小时。XR头显在长时间佩戴下的重量分布、额头和面部的压力点、以及热量的散失效率，都直接影响工人的接受度。Galaxy XR的工业化设计是否真正适用于连续8小时以上的高强度作业场景，尚缺乏公开的使用评估数据。
（2）环境适应性问题。船厂环境与办公室完全相反：焊弧闪光是否会对摄像头造成过曝而影响透视成像效果；粉尘是否会影响传感器精度；高湿度环境是否对电子元件的可靠性构成挑战；户外高光照条件下屏幕的可读性如何。这些问题在其演示视频的光洁环境中无法得到答案。在实际部署中，需要经过大量的适应性测试和迭代才能确保设备在真实工况下的可靠运行。
（3）与船厂现有IT系统的集成痛点。XR设备要实现从演示到规模化的跨越，需要与船厂已有的PDM、PLM、MES等系统完成深度集成——包括数据格式转换、网络延迟控制、访问权限管理以及多用户协同的能力。三星重工自2019年起逐步推进数字化转型，信息化基础设施已经具备，但XR在船厂环境中的规模化使用涉及车间的Wi-Fi 6E/5G覆盖率和带宽能否支撑多个头显同时传输高清透视视频，以及船厂现有设计数据是否进行了足够的轻量化处理以适配XR设备的实时渲染能力，这些都是实际部署中必须解决的核心挑战。
（4）培训曲线与操作习惯。对平均年龄较高的造船工人群体而言，XR头显的操作界面和手势交互需要重新学习。三星重工自2018年起已通过VR技术进行工人安全培训，部分积累可能有助于缩短XR的上手周期，但数字化操作方式的整体转型仍有赖于系统性的培训和引导。三星重工能否在硬件分发的同时配套足够强度的操作培训，是决定XR技术能否在规模化部署中实现高使用率的关键变量。
四、从试点到规模化的评估
截至2026年中期，三星重工与三星电子的XR合作仍处于早期阶段。MOU签署不足一年，Galaxy XR设备在三星重工船厂尚未进入大规模部署。从公开信息来看，三星重工正在推进将XR应用于船检、设计评审和船员培训等多个场景，但规模化作业意味着：XR设备应成为船检人员的标配工具而非少数人的实验性设备；XR检查流程应当融入ISO质量体系成为正式的检验环节；数字化检查记录应当被船东和船级社普遍认可。上述条件在目前均未达到。
三星电子Galaxy XR设备的高性能传感器、彩色摄像头和深度感应器为工业级XR应用提供了硬件可能，但从“技术展示”到“产业部署”的转化路径仍需攻克上述多个关键瓶颈。
2.2.2 多模态AI与VST技术的具体应用场景
一、基于多模态AI的智能检查辅助
在三星重工的规划中，多模态AI将成为XR解决方案的“智能中枢”。具体而言，多模态AI能够同时处理文本、图像、语音和视频等多种形式的数据。在LNG运输船机舱检查这一高复杂度作业场景中，多模态AI的应用逻辑包括以下几个层次：
语音指令辅助：检查人员佩戴XR头显进入机舱后，无需通过手持控制器操作界面，只需发出语音指令如“显示当前正在检查的阀门的型号和校验日期”，系统通过自然语言处理解析指令，从后台数据库中调取相关信息并以虚拟标签的形式叠加于视野中的实物之上。这将在检查过程中大幅减少“低头看文档-抬头检查-再做记录”的切换耗时，对检查效率的提升非常直接。
视觉自动识别与信息叠加：摄像头可自动识别被检查对象的视觉特征（如阀门上的序列号铭牌、法兰的类型和规格），系统自动关联设计图纸、检验标准和历史维护记录，在视野中实时显示相关信息，帮助检查人员快速判断“当前实物状态是否符合设计规格”。三星重工在演示视频中展示的正是此类应用的前期概念。
异常自动检测与报警：AI算法对比实时摄像头影像与数字模型之间的差异，自动识别管道排布偏差、焊道外观异常、法兰安装角度错误等问题，在视野中用高亮方式提示检查人员重点关注。这一功能的实现不仅需要视觉识别算法，还要求设计模型与实际扫描数据之间保持高度一致的坐标系对齐，是数字孪生技术在船检场景中的直接体现。
二、远程专家指导系统
三星重工已在远程操作领域迈出实质步伐。2025年12月，三星重工在台湾长荣海运总部开设了“三星远程操作中心”（Samsung Remote Operation Center, SROC），为长荣船队的自动化系统提供实时监测、状态维护、远程检查和故障排除等服务。SROC的核心功能之一是岸基支持团队可以通过远程操作界面监控船舶状态，辅助船员决策甚至直接执行部分自动化操作。该系统演示了每三小时自动分析天气和航线情况并进行自主导航优化的能力。
在船厂检查场景中，远程专家指导的潜在应用如下：当现场工人发现某复杂设备难以判断时，可通过XR头显将实时视频流共享至后方专家端。专家在远程屏幕上可以标注关键检查区域，使用虚拟箭头和标记层同步叠加于工人视野，实现“手把手”式的远程指导。这一模式有望在质量控制、无损检测评审和复杂设备调试等环节替代部分原本需要专家亲赴现场的差旅和时间消耗。不过，SROC目前主要服务于在役船舶的远程监控，船厂检查环节的远程指导体系仍处于规划阶段。
三、历史数据叠加显示
历史数据叠加显示是多模态AI与数字孪生技术融合的一个典型应用场景。检查人员佩戴XR头显后，视野中不仅显示当前设备的设计模型和规格参数，还可以叠加显示以下历史信息：
- 上一轮检验记录：自动调取该设备在上一检验周期的检查结果、遗留缺陷和下次检验的到期时间。
- 维修与更换记录：显示该设备的历史维修工单、更换过的零部件及时间节点，帮助判断现有故障是否与历史维修质量相关。
- 设计变更追踪：对于建造周期长、设计变更频繁的船舶，历史数据叠加可以直观显示该区域的管路或设备是否经历了设计变更，以及变更前后的差异对比，以帮助现场判断当前施工是否符合最新的设计版本。
从技术层面看，历史数据叠加显示功能需要在后台建立一个高度集成的船舶全生命周期数据平台，将设计数据、生产数据、检验记录、维修工单等信息以统一的标识体系进行关联。三星重工在这一方向上已经具备一定基础——自2019年起实施智能SHI战略，覆盖设计、采购、生产全流程的数字化改造积累了大量的数据资产。但要将这些分散于不同系统的数据整合到XR终端的实时显示中，仍需要进一步的数据标准化和系统集成工作。
四、VR培训与设计评审中的XR扩展
三星重工在XR技术融合的演进路径上具有阶段性特征。第一阶段（2018–2024年）是VR培训与设计评审的应用阶段——在安全培训、设计评审等领域应用VR技术，使工人无需进入真实船厂环境即可熟悉作业流程和场地布局。第二阶段（2025年起）是向增强现实转型的阶段——通过XR和VST技术将虚拟信息与实际环境叠加，不再局限于“完全虚拟”的培训环境，而是将辅助信息带入真实的检查、装配和维护作业中。第三阶段（规划中）是实现AI驱动的智能XR——通过多模态AI使XR设备具备环境感知和主动辅助的能力，从“显示设备”变为“智能助手”。
从技术成熟度来看，三星重工在第二阶段刚刚起步，第三阶段的目标在短期内实现规模化应用的可能性较低。但XR与多模态AI的融合如果顺利推进，有可能从根本上改变造船质量检验和人员培训的模式——这在劳动力日益短缺、质量要求不断升级的造船业中具有重要的战略价值。
