船舶海工数字化技术

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1、数字化造船技术发展现状及趋势2576经过改革开放三十多年的发展，我国船舶工业取得了长足进步。特别是新世纪以来，我国船舶工业更实现了跨越式发展，综合实力和国际地位稳步提升，造船完工量、新接订单量和手持订单量连续多年保持快速增长，造船三大指标已进入世界造船大国行列，已具备了向世界造船强国冲刺的基础和条件。成为造船强国的重要标志之一，就是要实现数字化造船。在中国造船行业向着这个目标前进的过程中，需要不断应用各种最新的技术，不断提高造船的效率和质量。数字化造船是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计

2、、制造、管理、经营和决策的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组的目的。数字化造船技术涵盖的范围非常广泛。我们这里所述的数字化造船技术主要包括船舶设计数字化、船舶建造数字化、船舶管理数字化三个方面。技术发展状况国外发展现状IT技术的发展和现代制造业的管理理念及技术方法深刻地改变着传统制造业。各造船强国如美、日、韩、欧等均十分重视以先进的信息技术手段改造传统的造船设计和生产方式。发达国家在设计技术方面普遍采用了三维设计建模；在信息的集成和共享方面采用了产品数据管理系统，实现了并行协同设计和生产；在制造方面，虚拟制造技术已应用于

3、生产实践中，实现了制造前的生产过程数字化模拟；美国Intergraph公司的Intelliship系统将船舶设计规则融合在CAD（计算机辅助设计）系统中，初步实现了设计的智能化。当今世界的造船强国日本，早在上世纪八十年代就十分重视造船信息化的自主开发与创新，各大造船集团如日立、三菱、三井、IHI、住友等均组织力量自行开发了造船信息集成系统，日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统实现了数字化造船。韩国自上世纪九十年代开始大力推行造船信息化，并迅速崛起成为世界造船大国和强国。韩国各大造船集团如现代、大宇、三星等广泛引进欧美的造船CAD系统，如TRIB

4、ON、Intelliship等，并结合自身企业的特点自行开发了造船CIMS（计算机集成制造系统）系统，取得了显著的成果，大大缩短了船舶设计建造周期。美欧在先进制造技术和管理思想方面更先行一步，美国政府在军用船舶制造中推进了MARITECH计划。该计划借助先进的IT理论和技术，以敏捷制造思想为指导，在军船制造中以虚拟企业、虚拟产品、虚拟制造的全新船舶建造方式，实现了快速、精准、灵活、低成本、高质量的舰船生产。欧洲造船业界也推行了SEASPRITE项目，通过VirtualShip–ROPAX2000信息平台将12个国家的48个企业、公司、研究机构整合起来

5、，形成虚拟企业联盟，从而大大缩短了研制周期、提高了产品质量。国内发展现状随着造船技术的进步，造船工业的发展越来越依赖于先进信息技术的应用。国内造船企业十分重视信息化改造工作，各骨干造船企业均引进或开发了一些面向特定应用的信息系统。在造船CAD/CAM领域的应用较为成熟，各企业设计部门已普遍使用CAD/CAM系统进行详细设计和生产设计。如使用引进的TRIBON、CADDS5等系统，或使用国内自主开发的SPD、SB3DS系统等。部分企业使用通用CAD软件AUTOCAD等作为辅助设计工具；有些企业已开始应用PDM系统，如引进的Windchill系统，或国内

6、自主开发的Star/PDM等进行产品数据管理和设计过程管理；有的企业引进了国外HANA造船CIMS系统，在二次开发的基础上开始了设计生产一体化的应用实施；有些企业在计划管理、生产管理、物流管理、财务成本管理等方面也自主开发了一些信息系统。这些系统从技术层面解决了一些局部问题，取得了一定的效果。如CAD系统的应用提高了设计工作的效率，加深了设计深度；PDM系统的应用规范了设计过程，有效管理了产品的图文信息数据；管理系统的应用提高了管理数据的采集、分析、统计的准确度和及时性。但由于各系统间信息模型的不一致，系统平台的不一致，国外系统的数据结构不开放等诸多

7、问题，使得系统间信息的交换困难、难以进行系统的适应性修改和二次开发，不能顺畅地实现船舶设计、制造、管理信息的一体化。随着我国造船能力的迅速扩张，日本、韩国等国对我国的技术引进采用了更多的限制措施。我国船企引进的系统缺乏基础数据，引进的管理软件，由于与国内的管理理念和方法不同，在直接使用时存在一系列的问题，需要进行较多的二次开发。而国内造船技术研究院所和部分企业长期以来坚持造船行业信息化的自主研发，在船舶生产设计、产品数据管理、造船企业生产管理方面形成了一些产品，并被造船企业广泛应用。有些产品已出口至国外造船企业。与此同时，限于体制、机制等各方面的原因

8、，国内造船企业大都各自进行企业信息化改造和信息系统开发，造船行业信息化研究力量分散，无法发挥整体作战效应。在