造船技術(shù)主要差距與應(yīng)對(duì)措施

譚朝陽

自 2010年以來，中國造船完工量、新接訂單量和手持訂單量三項(xiàng)指標(biāo)連續(xù)三年位居世界第一。中國造船行業(yè)飛速崛起，技術(shù)水平有較大提高，但與世界先進(jìn)造船國相比還存在較大差距。造船是勞動(dòng)、技術(shù)、信息和資本密集型行業(yè)，在全球市場(chǎng)一體化的今天，各國造船企業(yè)在技術(shù)、性能、質(zhì)量和服務(wù)等范圍內(nèi)展開了全方位的角逐。中國造船行業(yè)雖然在“量”上領(lǐng)先，然如何從“量變”到“質(zhì)變”，并針對(duì)與國外造船技術(shù)主要差距采取應(yīng)對(duì)措施，真正從造船大國邁向造船強(qiáng)國很值得研究。

主要差距

設(shè)計(jì)開發(fā)能力不足

自改革開放以來，中國先后引進(jìn)100多項(xiàng)船舶和船用設(shè)備設(shè)計(jì)制造技術(shù)，但多數(shù)造船企業(yè)并未重視對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和自主創(chuàng)新，中國船型設(shè)計(jì)開發(fā)能力仍顯不足。

設(shè)計(jì)技術(shù)落后。船舶設(shè)計(jì)軟件大多依賴國外引進(jìn)，造船核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬國外造船強(qiáng)國；自主設(shè)計(jì)船舶往往用鋼量偏高，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)偏低，生產(chǎn)設(shè)計(jì)深化程度約為發(fā)達(dá)國家的50%～60%，設(shè)計(jì)差錯(cuò)率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家。在所造船舶中，自主開發(fā)產(chǎn)品不多，大多船舶的原始設(shè)計(jì)來自國外，特別在高新技術(shù)船舶方面，仍未擺脫依賴船東或國外設(shè)計(jì)院所的被動(dòng)局面。

船型開發(fā)薄弱。由于核心技術(shù)缺乏和對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力建設(shè)的不足，不少造船企業(yè)技術(shù)力量主要為應(yīng)付生產(chǎn)任務(wù)，處于“先合同后設(shè)計(jì)，邊設(shè)計(jì)邊建造”和“來料加工”的被動(dòng)局面，極少技術(shù)儲(chǔ)備和技術(shù)開發(fā)。已開發(fā)的內(nèi)河標(biāo)準(zhǔn)船型，主要考慮船閘通過率，而對(duì)航道水深利用率、碼頭岸線使用率和船舶載貨量考慮較少，船東造船熱情不高。

自主設(shè)計(jì)萎縮。能夠自主設(shè)計(jì)和開發(fā)建造國際船舶16大類中的6類，有8類能夠建造但只能購買設(shè)計(jì)。一些民營造船企業(yè)根本未設(shè)設(shè)計(jì)開發(fā)部門，靠拿他人的設(shè)計(jì)圖造船，市場(chǎng)適應(yīng)力更差。

精度控制技術(shù)薄弱

目前，日韓造船企業(yè)幾乎達(dá)到分段100%無余量上船臺(tái)，除艉柱分段外，所有分段精度控制成功率為80%～95%，大合攏間隙基本控制在5±3mm，最大為12mm。中國在精度控制技術(shù)方面與先進(jìn)造船國相比，存在一定差距，部分造船企業(yè)分段造船大合攏間隙有時(shí)高達(dá)20～50mm。專家評(píng)價(jià)，中國造船企業(yè)在精度造船和綜合管理水平方面要比日韓造船企業(yè)落后10年以上。

在造船模式方面，中國造船行業(yè)的整體水平大致處于國外上世紀(jì)90年代中期水平，由傳統(tǒng)的“分段制造”向“分道建造”過渡階段，而日韓造船企業(yè)已經(jīng)處于殼舾涂一體化的“集成制造”階段。在鋼材利用率方面，日韓等國造船企業(yè)對(duì)原材料的利用率超過90%，中國為85%～88%。在區(qū)域涂裝技術(shù)方面，中國船舶涂裝工時(shí)消耗率為0.85h/m2，日本則為0.25h /m2，油漆材料消耗是日本的1.24倍。在區(qū)域舾裝技術(shù)方面，日韓的預(yù)舾裝率已達(dá)95%左右，中國只有70%。

造船生產(chǎn)效率低下

中國造船行業(yè)生產(chǎn)效率大大低于發(fā)達(dá)國家。有資料表明，造船行業(yè)生產(chǎn)效率約為發(fā)達(dá)國家的1/7～1/10，若按人均產(chǎn)值或人均產(chǎn)量對(duì)比，僅為發(fā)達(dá)國家的1/20或更低些。有研究資料指出，目前9家大型造船企業(yè)的造船水平與國外的差距約為14年。在人均年造船噸位、人均年產(chǎn)值和生產(chǎn)效率3項(xiàng)指標(biāo)上，造船企業(yè)與國外先進(jìn)造船企業(yè)相差5～7倍。據(jù)測(cè)算，如果日本生產(chǎn)效率為1，韓國為2/3，中國則只有1/7～1/5。中國在分段建造過程中尚未做到跟蹤補(bǔ)涂，分段二次除銹比例達(dá)60%～80%，甚至達(dá)100%，涂料消耗系數(shù)達(dá)1.9～2.0。而日韓造船企業(yè)普遍采用機(jī)械化鋼板預(yù)處理、分段制造過程中跟蹤補(bǔ)涂方式，分段二次除繡面積在20%以下，涂料消耗系數(shù)僅為1.2～1.5。中國造船企業(yè)的大量浪費(fèi)、重復(fù)施工和返工，使工時(shí)浪費(fèi)達(dá)55%，實(shí)際工時(shí)約為日本造船企業(yè)的8～10倍。

信息集成技術(shù)欠缺

上世紀(jì)90年代中期，日本大型造船企業(yè)在推進(jìn)計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)的實(shí)體化應(yīng)用上取得重要進(jìn)展，節(jié)省人工50%，縮短工期20%。韓國造船行業(yè)采用TRIBON系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)周期縮短25%，建造周期縮短10%。中國造船行業(yè)自上世紀(jì)80年代初開始實(shí)施CASIS、CADIS、CMI-S的3C工程，為中國造船行業(yè)在信息化建設(shè)中打下技術(shù)和思想基礎(chǔ)。但由于條件限制和發(fā)展局限性，中國信息集成技術(shù)方面存在如下問題。

缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系。技術(shù)、管理和工作標(biāo)準(zhǔn)體系的缺乏，造成各造船企業(yè)制定的實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)有局限性，影響企業(yè)信息化的建設(shè)發(fā)展。

設(shè)計(jì)與生產(chǎn)脫節(jié)。設(shè)計(jì)院所和造船企業(yè)的脫節(jié)以及傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，造成諸多重復(fù)勞動(dòng)和錯(cuò)誤的出現(xiàn)，并行協(xié)調(diào)（設(shè)計(jì)院所與造船企業(yè)，造船企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)部門之間）不夠順暢，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量跟不上形勢(shì)要求。

代碼和接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。代碼不統(tǒng)一造成行業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間和企業(yè)內(nèi)部在信息化建設(shè)中資源共享困難。接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一使信息數(shù)據(jù)重復(fù)輸入，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率上升，降低信息資源的利用率，出現(xiàn)資源浪費(fèi)和信息“孤島”。

仿真技術(shù)研究和應(yīng)用深度不夠。難以將分散在大量設(shè)計(jì)圖上的二維信息匯總成三維圖像系統(tǒng)；無法實(shí)現(xiàn)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)信息驗(yàn)證、開發(fā)高精密度的產(chǎn)品以及從構(gòu)件自動(dòng)展開到用于船體材料切割的參數(shù)自動(dòng)輸出等高效流暢的信息一體化；無法滿足對(duì)船舶結(jié)構(gòu)、管系、舾裝、電力布置、虛擬仿真、生產(chǎn)計(jì)劃、設(shè)備采購進(jìn)行集成和簡化的要求。

配套設(shè)備認(rèn)知度低

長期以來，中國在船用設(shè)備領(lǐng)域研發(fā)投入嚴(yán)重不足，船舶配套業(yè)總體技術(shù)水平嚴(yán)重滯后；船用核心部件大部分需要依賴從國外進(jìn)口解決；部分產(chǎn)能是授權(quán)許可證生產(chǎn)，產(chǎn)量滿足不了需求；自行設(shè)計(jì)制造的部分船用設(shè)備產(chǎn)品品牌認(rèn)知度很低，無法在世界范圍內(nèi)享受維修等配套服務(wù)，從而得不到國際船東的認(rèn)可，只能為沿海小型船舶和內(nèi)河船舶配套。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國造船行業(yè)配套設(shè)備本土化率平均不到40%，其中，萬噸級(jí)輪船的柴油機(jī)本土化率不到20%；重要電子系統(tǒng)的本土化率不到17%。而日本造船行業(yè)配套設(shè)備本土化率達(dá)98%～100%，韓國超過90%。

目前，國際海事新規(guī)頻繁出臺(tái)，產(chǎn)品升級(jí)換代迫在眉睫，國際上綠色環(huán)保、節(jié)能減排、安全可靠、智能化和集成化的船舶及海工配套產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，更新?lián)Q代速度明顯加快，對(duì)船舶配套技術(shù)提出了更高要求。中國眾多造船企業(yè)基本上是“組裝廠”，船舶配套業(yè)自主研發(fā)能力薄弱，船舶關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)長期依賴引進(jìn)。日韓和歐盟等加大技術(shù)研發(fā)力度的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)中國技術(shù)封鎖，為占領(lǐng)船舶配套市場(chǎng)采取低價(jià)競(jìng)爭策略，給處于不利地位的中國船舶配套業(yè)帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

生產(chǎn)管理方式落后

中國大部分造船企業(yè)基本上還是沿用計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的傳統(tǒng)管理模式，在管理信息化方面沒有從管理理念、組織模型和業(yè)務(wù)流程等根本問題上進(jìn)行改造，而僅僅是在原有管理方法下采用信息技術(shù)手段。先進(jìn)的造船技術(shù)要求船舶的基本設(shè)計(jì)、船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、舾裝工程設(shè)計(jì)、全船和區(qū)域的綜合布置設(shè)計(jì)，三維立體模型的共用數(shù)據(jù)庫和各車間的生產(chǎn)信息等都實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，達(dá)到制造過程的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，自動(dòng)化和半自動(dòng)焊接技術(shù)幾乎覆蓋所有焊接作業(yè)。中國造船企業(yè)在生產(chǎn)管理、物料需求和供應(yīng)管理、資源計(jì)劃和生產(chǎn)成本控制等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代造船行業(yè)的發(fā)展要求。

應(yīng)對(duì)措施

加大設(shè)計(jì)開發(fā)創(chuàng)新

造船企業(yè)可以通過投資和并購歐美、日韓大型造船企業(yè)和船舶設(shè)計(jì)院所來迅速掌握海工裝備、高技術(shù)船舶、配套設(shè)備等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。船型開發(fā)應(yīng)服務(wù)于船東和造船企業(yè)的實(shí)際需求，加大對(duì)關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)力度。國家有關(guān)主管部門應(yīng)建立設(shè)計(jì)資質(zhì)管理機(jī)制，對(duì)船舶研發(fā)機(jī)構(gòu)“扶優(yōu)汰劣”。造船企業(yè)可以建立扶持基金，拓展高端船舶產(chǎn)品的研發(fā)空間。

建立行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

2008年國際金融危機(jī)爆發(fā)以來，中國造船行業(yè)遭遇1000多起涉外貿(mào)易糾紛，在這些案件的仲裁中，中國造船企業(yè)95%敗訴。究其原因除了以倫敦作為海外主要仲裁地和缺乏合同意識(shí)外，最主要是中國造船行業(yè)缺乏規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而日韓造船企業(yè)鮮有此類麻煩，其做法值得借鑒。2002年，日本成立旨在提高日本造船行業(yè)國際競(jìng)爭力的智庫組織“造船產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭戰(zhàn)略會(huì)議”，旗下?lián)碛腥毡敬皹?biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、日本造船工業(yè)會(huì)、日本舶用工業(yè)協(xié)會(huì)和日本舶用機(jī)關(guān)整備協(xié)會(huì)等30多家外圍團(tuán)體，負(fù)責(zé)制訂日本造船行業(yè)的競(jìng)爭戰(zhàn)略及船舶標(biāo)準(zhǔn)，參與應(yīng)對(duì)及處理WTO、OECD等國際組織中涉及日本及第三國的造船糾紛，研究韓國、中國造船行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。中國應(yīng)建立造船行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、管理標(biāo)準(zhǔn)體系和工作標(biāo)準(zhǔn)體系。應(yīng)統(tǒng)一代碼和接口標(biāo)準(zhǔn)，建立和充實(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)造船行業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間、企業(yè)內(nèi)部在信息資源共享，信息集成能自動(dòng)更改設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，自動(dòng)無縫抽取有關(guān)信息生成物料清單以供后續(xù)工序或管理軟件應(yīng)用。

提高制造業(yè)水平

從提升造船效益和打造企業(yè)核心競(jìng)爭力出發(fā)，中國船舶配套企業(yè)需重視造船裝備水平的提升，重點(diǎn)依托中國市場(chǎng)需求，推進(jìn)關(guān)鍵船舶配套設(shè)備、海工裝備專用系統(tǒng)和設(shè)備以及特種材料的制造，提高產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭力。

培育一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的船舶配套設(shè)備自有品牌，加快發(fā)展船舶關(guān)鍵設(shè)備和材料的制造水平，提高高端造船裝備的攻關(guān)技術(shù)。鼓勵(lì)船舶配套企業(yè)的兼并重組，改變“多而散、小而弱”的行業(yè)格局，提升船舶配套行業(yè)整體競(jìng)爭力。