虚拟船厂模型研究

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1、虚拟船厂模型研究

2、第11引言敏捷制造所涉及的范围可以是一个国家乃至全球，这是制造模式的一种突破。它将实现全球范围内企业和市场的集成，目标是将各行各业都用网络连通，形成一个与生产、制造、服务等密切相关的系统，实现面向网络的设计、制造、销售和服务。这种环境下的制造业，将不再拘泥于固定的形式、集中的工厂、固定的组织机构，而是以一种高度灵活的方式组织企业，这种企业就是虚拟企业，也有人称之为动态联盟。当出现某种机遇，则以若干个具有核心资格的组织者，迅速联合可能的参加者形成一个新型的企业，从中获取最大的利润。当市场消失后，能够迅速

3、解散，参加新的重组，迎接新的机遇。虚拟企业这一概念的提出有其必然性，主要是基于如下五种战略上的原因1)虚拟企业各成员共享基础设施和研究开发的设备与方法，共担风险，分摊成本。2)通过虚拟企业这一联系组织将各成员互补性核心能力联系起来。3)通过共享，可以缩短从"观念-现金"的时间。4)虚拟企业为其成员拓宽了市场渠道，共享市场，并提供了便利性。5)从出售产品到出售方案。2船舶工业的发展现状及前景随着信息技术、通讯技术的发展，各种先进制造技术层出不穷，为各国造船界带来了前所未有的契机。积极采用新技术的国家，其造船能力有了长足的

4、提高。堪称世界一流造船模式典范的日本己实现了造船CIM。目前日本政府正在进行一项将造船业和船用设备业的信息集成GALS的可行性研究。日本造船协会正在建立虚拟造船企业，为全日本的船厂共用，向其提供设计、生产和物资采办。在一个公共信息交换数据库和网络上，紧密地联系船厂和供应商。韩国着重于船厂生产计划和调度方面的研究工作，结合人工智能，人工神经网络和多agent方法，开发出了许多船厂生产调度系统。欧盟正在进行G8-MARVEI.(MARitimeVirtualEnterpriseLinkage)项目研究，主要是针对船舶智能制

5、造和运输研究。挪威船级杜(DNV)于1999年在波兰Gdank的Nautics建模中心(NMC)设立了世界上第一家虚拟船厂，其主要工作是在DNV数字平台NAUTICS的基础上，输人数千条船的信息，使船东和船厂更方便地获得相关船信息。他们拟开发3DGM(三维图形模型)来建立产品数据模型，使之涵盖船舶全生命周期的所有信息。美国于1995年起，起动了美国海军DARPA/MARITECH成本共享计划，通过发展海事技术来提高美国船厂的竞争力。Intergraph作为该计划的一部分，综合了来自军船和民船的教训和信息，其核心就是包含

6、了船舶设计、建造和全生命周期管理信息的产品数据模型，以实现在集成系统环境下船舶设计、计划、调度和工程分析的异地实时操作和分析。另外，为实现虚拟造船，美国正在开发造船过程的仿真计算机系统，通过对建造过程模拟来确定建造成本和建造工时，从而迅，速编制和调整计划。通过开发IPPD(IntegratedProduct/ProcessDevelopment)系统，使分散在全国各地的企业即时协作。美国于90年代成立海事敏捷组织(MaritimeAgilityGroup)，由来自大学、船厂、海军、船东、船级杜、供应商和设计部门的代表组

7、成，从事有关造船的敏捷制造研究。最近通用公司下属的BoatCorp.采用DassaultSystem和ElectronicIBM的CATWEB的方案，发展了造船生产专用软件，实现集成产品数据可视化，进行多学科和并行工程环境中的设计管理。近年来，中国的船舶工业通过自身的体制改革及先进造船技术和管理方法的采用，取得了很大的进步，占据世界造船总吨位第三的位置，但是中国几百家大小船厂的总造船能力却比不上国外一个船厂，在设计、制造、管理、决策各方面与先进造船国家存在不小的差距。根据对中国几大船厂的实地考查，我们认为差距主要体现在

8、以下两个方面:2.1廉价劳动力优势丧失，造船成本提高，竞争力削弱中国船厂工人的工资虽然只有韩国造船工人的1/15，但是造一条同样的船，成本却要比韩国高10%。一项调查表明，中国8家船厂人数为69967人，人均产量为24吨，而日本8家船厂仅有职工9940人，人均产量895吨，其间差距36倍。以1997年为例，中国造船业总支出235亿元，其中生产占了85%，管理10%，财税5%，其中生产成本完全可以通过优化生产过程来大幅度削减。据统计，一些造船企业的工时费用增长很快，1991年工时单价为15-20元/小时，到1998年工时

9、单价为55-65元/小时，7年内几乎番了两番，其变化曲线如图1(4)。2.2生产效率低以广船国际和日本大岛船厂为例，广船年生产能力9艘，作业人数2500人，平均每艘船作业人数276人;大岛船厂年生产能力22艘，作业人数840人，平均每艘船作业人数78人，差距3.5倍。造成这种现象的原因在于中国的造船模式和管理水平比较落后，先进造船