数字化造船技术的现状与展望

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1、数字化造船技术的现状与展望数字化造船国家工程实验室常务副主任谢子明摘要本文从国际船舶市场的竞争和船舶行业创新改革的角度，分析了国际、国内造船行业在建立现代造船模式的改革浪潮中，在现代造船模式下其管理体制、机制和数字化技术研发、应用等方面进行分析，特别是对目前国内船舶行业数字化的几项重点技术领域作了较为突出的论述。在这基础上介绍了“数字化造船国家工程实验室”组建的背景和目标任务，这在实现数字化造船的现阶段提供了一种新的思路和方法。关键词：造船模式数字化集成平台仿真1造船行业的形势和国内外情况在我国不同经济发展阶段，党和

2、国家领导人都对船舶工业的发展作了重要批示，指出了我国造船工业的正确发展方向，在我国船舶产品打入国际市场且成为世界第三造船大国之后，正以更新的姿态，积极创新，努力贯彻集团公司提出的“五三一”战略目标，加快我国造船业的发展，在本世纪初成为世界第一造船大国。1.1世界造船业的形势当今世界造船业已形成四极结构：韩国、日本、中国和西欧，在经济全球化的今天，国际造船业已发展成为全球一体化市场，世界各国造船企业在全球范围内发展了技术、性能、质量和服务等全方位的竞争。随着全球船舶市场占有率的激烈竞争能力，世界造船业在技术、体制上发生

3、了重大革命，其中造船技术的发展尤为突出。在以前焊接技术革命到大型生产流水线等新技术的成功应用，目前正处于计算机技术进一步发展应用的新阶段：信息集成系统的应用，并行工程、敏捷造船、先进制造模式正在或将在船舶制造业中广泛应用，使船舶行业成为信息密集、技术密集和资金密集为特征的现代新型产业。1.1.1经济贸易的发展促进船舶行业的全球一体化市场需求增加世界经济贸易的发展促进了国际航运业的发展，新船（新型船种）的需求量猛增，给造船行业带来了难得的机遇，创造出了历史上最好的商机，给船舶产业的发展注入了新的有利因素。然而市场越大，

4、越兴旺，势必带来激烈的竞争，为占据更多的市场份额，获取更高的利润，这种竞争实际上是技术的竞争、体制和机制的竞争。就目前信息化技术17在企业间竞争占有相当的比重。为此要发展我国的造船产业成为世界第一造船大国，对企业的信息化，技术创新和造船模式的现代化提出了更高的要求。1.1.2现代造船模式的实现和信息技术的提高市场商机的存在并非市场商机的占有，这是要以自身的能力在市场的激烈竞争中取得的，通过对国际和国内的造船企业分析可以清楚的看到，造船模式的改革和信息技术的利用对造船企业在市场占有率上是非常重要的因素，这对于信息密集、

5、技术密集和资金密集的船企能高效的、高质量的、低成本的造出船舶产品，提供了良好环境和技术条件。1.1.3大型总装化船舶建造企业的发展促使船企市场经济的发展由于国外发达工业国家市场经济的成熟，对船舶产品建造实现总装化较我国造船企业实现要容易，因他们有成熟的市场经济体制和机制，而我国就目前讲虽然在逐步走向市场经济，但由于现有的基础条件和长期的计划经济体制影响下，只能算是不成熟或带有许多约束的市场经济，这对物资的供需、企业的协作（包括技术、信息的共享等）、配套的体制等带有浓厚的计划经济色彩，这往往影响了整个行业的发展，与国外

6、相比有一定的差距，在一定程度上影响了竞争力。1.1.4谋求持续发展事物的发展均需一分为二，在有利形势下必须看到不利的因素，要制订长期发展目标，为谋求实现目标而要保证企业的持续发展，在企业的活动改革中取得“强身”，在企业的“动增长”中技术创新和模式优化。这对我国成为第一造船大国，而且保持第一的地位是有极为重大的积极意义的。1.2国外造船界数字化状况分析要实现本世纪初我国成为第一造船大国，其任务是多方面而且是繁重的，在此对韩、日二国的数字化作一分析。1.2.1日本先进船厂的数字化造船应用动态90年代中期，日本大型船厂CI

7、MS技术已经实用化，总体效果：节省人工50%，缩短工期20%。1998年开始向中型船厂推广。目前，日本一些先进船厂基本上都已采用CIMS系统，实现数字化造船。2003年日本造船业的重组，形成了6大专业化造船公司，其对应的CIMS系统名称、功能如表1所示。17表1日本六大造船公司所用CIMS系统名称及功能简介企业名称CIMS系统缩写功能描述三菱重工MATES（MitsubishiAdvancedTotalEngineeringsystemofShips）通过将以往分散在大量设计图上的二维信息汇总成三维图像系统，实现了利

8、用计算机进行设计信息验证、开发高精密度的产品、以及从构件自动展开到用于船体材料切割的NG参数自动输出等高效流畅的信息一体化。系统能够协助设计人员从整体布局上构思船舶主要部分的细节分布，如船体结构和管线系统的走向等。整个系统包括初始设计系统、舾装系统、船体系统和生产支持系统等4个子系统。万国造船HICADEC（HitachiZosenSystem