“西北風”為俄羅斯造船工業(yè)帶來了什么？

施征

2011年6月，俄羅斯與法國DCNS造船廠簽署了購買兩艘“西北風”級兩棲攻擊艦的合同，合同總額為12億美元。1號艦“符拉迪沃斯托克”號應于2014年在俄海軍列裝，2號艦“塞瓦斯托波爾”號將在2015年入列。目前，因為烏克蘭沖突，俄羅斯訂購的二艘“西北風”級法國有可能會推遲交付。雖然一波三折，但“西北風”級的引進，給俄羅斯海軍及其造船工業(yè)帶來了相當多的益處。

主要差距

為了完成“西北風”銷售合同中規(guī)定的技術轉讓義務，大量法國資深設計師涌入俄羅斯造船廠，與俄羅斯的造船設計人員進行廣泛深入的交流與指導。這是西方在蘇聯(lián)解體后，第一次與俄羅斯造船廠進行如此深入的交流，在交流與技術指導中，法國技術人員發(fā)現(xiàn)了俄羅斯造船工業(yè)的諸多不足。

設計開發(fā)能力不足

自蘇聯(lián)解體以來，原來生產大型水面戰(zhàn)艇的烏克蘭已成為獨立的國家，不僅如此，隨著其它加盟共和國的獨立，大量為水面艦艇配套的工廠隨之一并失去，這使得俄羅斯完全喪失了制造生產萬噸級水面艦艇的能力。再加上因為經(jīng)濟嚴重衰退，導致俄羅斯許多造船廠倒閉，人員流失嚴重。新世紀后，雖然經(jīng)濟得到一定的恢復，俄羅斯有計劃的先后引進100多項船舶和船用設備設計制造技術，但多數(shù)造船企業(yè)并未重視對引進技術的消化吸收和自主創(chuàng)新，導致船型設計開發(fā)能力嚴重不足。

目前俄羅斯各大造船廠的船舶設計軟件大多從國外引進，核心技術的知識產權歸屬國外造船強國；自主設計船舶往往用鋼量偏高，經(jīng)濟指標偏低，設計差錯率則遠遠高于發(fā)達國家。在所造船舶中，自主開發(fā)產品不多，大多船舶的原始設計來自國外，特別在高新技術船舶方面，仍未擺脫依賴船東或國外設計院所的被動局面。

由于核心技術缺乏和創(chuàng)新能力不足，極少有技術儲備和技術開發(fā)。對船東的需求，以及碼頭岸線使用率和船舶載貨量考慮較少，導致競爭能力下降嚴重。

此外，由于設計人員的流失，以及自主設計萎縮，只能夠自主設計和開發(fā)建造國際船舶16大類中的9類，有5類能夠建造但只能購買設計。俄羅斯一些民營造船企業(yè)根本未設設計開發(fā)部門，靠拿他人的設計圖造船，市場適應力更差。

精度控制技術薄弱

目前，西方特別是日韓造船企業(yè)幾乎達到分段100%無余量上船臺，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+3毫米，最大為12毫米。俄在精度控制技術方面與先進造船國存在一定差距，部分造船企業(yè)分段造船大合攏間隙有時高達20～50毫米。俄羅斯造船企業(yè)自己評估，目前設備最好、技術力量最強的造船廠，在精度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，法國技術人員吃驚的發(fā)現(xiàn)，俄羅斯造船行業(yè)的整體水平大致處于國外上世紀90年代中期水平，由傳統(tǒng)的“分段制造”向“分道建造”階段過渡，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)對原材料的利用率超過90%，俄羅斯為85%～88%。在區(qū)域涂裝技術方面，俄羅斯船舶涂裝工時消耗率為0.85小時/米²，日本則為0.25小時/米²，油漆材料消耗是日本的1.24倍。在區(qū)域舾裝技術方面，日韓的預舾裝率已達95%左右，俄羅斯只有70%。

造船生產效率低下在俄羅斯“西北風”級后半段的建造過程中，西方看到，俄羅斯造船行業(yè)生產效率已經(jīng)大大低于發(fā)達國家。法國技術人員認為其造船行業(yè)生產效率約為發(fā)達國家的1/7-1/10，若按人均產值或人均產量對比，僅為發(fā)達國家的1/20或更低些。在人均年造船噸位、人均年產值和生產效率3項指標上，造船企業(yè)與國外先進造船企業(yè)相差5-7倍。法方自己評估，如果日本生產效率為l，韓國為2/3，俄羅斯則只有1/7～1/5。俄羅斯造船企業(yè)的大量浪費、重復施工和返工，使工時浪費達55%，實際工時約為日本造船企業(yè)的8～10倍。

信息集成技術欠缺和法國造船業(yè)采用的大量計算機集成制造技術相比，俄羅斯造船行業(yè)雖然自上世紀90年代中后期開始實施CASIS、CADIS、CMI-S的3C工程，但由于條件限制和發(fā)展局限性，俄羅斯信息集成技術方面存在如下問題。

缺乏標準體系。技術、管理和工作標準體系的缺乏，造成各造船企業(yè)制定的實用標準有局限性，影響企業(yè)信息化建設的發(fā)展。

設計與生產脫節(jié)。設計院所和造船企業(yè)的脫節(jié)以及傳統(tǒng)習慣的影響，造成諸多重復勞動和錯誤的出現(xiàn)，并行協(xié)調（設計院所與造船企業(yè)，造船企業(yè)內部生產部門之間）不夠順暢，生產效率和產品質量跟不上形勢要求。

代碼和接口標準不統(tǒng)一。代碼不統(tǒng)一造成行業(yè)內部、企業(yè)之間和企業(yè)內部在信息化建設中資源共享困難。接口標準不統(tǒng)一使信息數(shù)據(jù)重復輸入，數(shù)據(jù)錯誤率上升，降低信息資源的利用率，出現(xiàn)資源浪費和信息“孤島”。

仿真技術研究和應用深度不夠。難以將分散在大量設計圖上的二維信息匯總成三維圖像系統(tǒng)；無法利用計算機進行設計信息驗證、開發(fā)高精密度的產品；無法滿足對船舶結構、管系、舾裝、電力布置、虛擬仿真、生產計劃、設備采購進行集成和簡化的要求。

配套設備認知度低蘇聯(lián)解體后相當長的時間內，俄羅斯在船用設備領域研發(fā)投入嚴重不足，船舶配套業(yè)總體技術水平嚴重滯后，船用核心部件大部分需要從國外進口解決；部分產能是授權許可證生產，產量滿足不了需求；自行設計制造的部分船用設備產品品牌認知度很低，無法在世界范圍內享受維修等配套服務，從而得不到國際船東的認可，只能為沿海小型船舶和內河船舶配套。

生產管理方式落后

上述這些還不是讓法國造船專家最為吃驚的，最讓他們吃驚的是，俄羅斯大部分造船企業(yè)基本上還是沿用計劃經(jīng)濟體制下的傳統(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)務流程等根本問題上進行改造，而僅僅是在原有管理方法下采用信息技術手段。先進的造船技術要求船舶的基本設計、船體結構設計、舾裝工程設計、全船和區(qū)域的綜合布置設計，三維立體模型的共用數(shù)據(jù)庫和各車間的生產信息等都實現(xiàn)計算機化，達到制造過程的標準化和模塊化，自動化和半自動焊接技術幾乎覆蓋所有焊接作業(yè)。俄羅斯造船企業(yè)在生產管理、物料需求和供應管理、資源計劃和生產成本控制等方面遠遠落后于現(xiàn)代造船行業(yè)的發(fā)展要求。endprint

應對措施

俄羅斯通過引進“西北風”級，使得俄各大造船廠接觸到兩方最新最先進的造船管理理念與造船技術，受益匪淺。特別是大量法國專家涌入俄羅斯造船廠，為俄羅斯自己建造“兩北風”級給予技術指導，其中第二艘的后半段按合約為俄羅斯自己制造，爾后與法國建造的前半部分進行對接，這使得俄羅斯造船廠在各方面都獲得很大的提升。

加大設計開發(fā)創(chuàng)新“西北風”的引進，使得俄羅斯造船工業(yè)開始反思自己，目前已經(jīng)加大了對其船舶研發(fā)機構進行“扶優(yōu)汰劣”的行動，但前期因為資金問題，進展不明顯。這次“西北風”的引進明顯起了催化劑的作用，目前已經(jīng)得到大力的扶持，并對重要的造船企業(yè)建立扶持基金，進一步拓展高端船舶產品的研發(fā)空間。

提高制造業(yè)水平從“西北風”級的引進和建造過程中，俄羅斯清楚地認識到，成為造船強國的重要標志之一，就是要實現(xiàn)數(shù)字化造船。在俄羅斯造船行業(yè)向著這個目標前進的過程中，需要不斷應用各種最新的技術，不斷提高造船的效率和質量。數(shù)字化造船是以造船過程的知識融合為基礎，以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征，將信息技術全面應用于大型船舶的產品開發(fā)、設計、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程，最終達到快速設計、快速建造、快速檢測、快速響應和快速重組的目的。

信息技術的改造俄羅斯隨著“西北風”級的引進，已啟動了新一階段的造船廠信息化改造工作，各骨干造船企業(yè)均引進或開發(fā)了一些面向特定應用的信息系統(tǒng)。各企業(yè)設計部門已普遍使用CAD/CAM系統(tǒng)進行詳細設計和生產設計，應用也較為成熟。部分俄羅斯大型船廠使用通用CAD軟件AUTOCAD等作為輔助設計工具；有些企業(yè)已開始應用PDM系統(tǒng)，如引進的Ⅵindchill系統(tǒng)，或國內自主開發(fā)的系統(tǒng)等進行產品數(shù)據(jù)管理和設計過程管理；有的企業(yè)引進了國外HANA造船CIMS系統(tǒng)，在二次開發(fā)的基礎上開始了設計生產一體化的應用實施：有些企業(yè)在計劃管理、生產管理、物流管理、財務成本管理等方面也自主開發(fā)了一些信息系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)從技術層面解決了一些俄羅斯造船廠的局部問題，取得了一定的效果。如CAD系統(tǒng)的應用提高了設計工作的效率，加深了設計深度，PDM系統(tǒng)的應用規(guī)范了設計過程，有效管理了產品的圖文信息數(shù)據(jù)：管理系統(tǒng)的應用提高了管理數(shù)據(jù)的采集、分析、統(tǒng)計的準確度和及時性。

加快殼舾涂一體化制造模式，并向模塊化建造過渡蘇聯(lián)解體前，在模塊化造船應用方面取得了令人矚目的成績，使得建造周期縮短了17～21個月，且呈現(xiàn)不斷發(fā)展的趨勢。但蘇聯(lián)解體后，俄羅斯在這方面停滯不前，通過與法國的這次合作，俄羅斯得到前進的動力。目前俄羅斯個別船廠已開發(fā)出模塊化經(jīng)濟性集裝箱船，可在十多種船型內選擇改型。

模塊化造船在巨型總段建造的基礎上，同時擴大預舾裝和涂裝的范圍，使總段內的舾裝完整性達到前所未有的程度，即除接口位置外，內部的殼、舾、涂工作接近全部完成狀態(tài)，形成了模塊。當整條船舶由這些模塊合攏而成時，就實現(xiàn)了模塊化造船，使船廠真正成為了總裝企業(yè)。

建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標準通過“西北風”級的引進，俄羅斯造船工業(yè)學習西方造船工業(yè)，也開始建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準，這是異構系統(tǒng)間信息交換的重要橋梁。該標準是與具體系統(tǒng)無關的統(tǒng)一標準數(shù)據(jù)格式，是船舶行業(yè)或企業(yè)實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的關鍵。

建立產品生命周期管理（PLM）

由于法國專家在俄羅斯造船廠進行“西北風”級的生產指導，所以俄羅斯也開始將電子商務技術與協(xié)同技術，將產品的開發(fā)流程與供應鏈管理（SCM）、客戶關系管理（CRM）、企業(yè)資源計劃（EHP）等系統(tǒng)進行集成，將孤島式流程管理轉變成集成的一體化管理，實現(xiàn)從概念設計、產品設計、產品生產、產品維護到信息管理的全面數(shù)字化，以及產品開發(fā)和業(yè)務流程的優(yōu)化，從而全面提升企業(yè)生產效率，降低產品生命周期管理成本，最終提升企業(yè)的市場競爭力。

數(shù)字化測量技術俄羅斯已認識到數(shù)字化測量技術的重要性。目前俄多數(shù)大型造船廠已開始利用先進的激光檢測技術及計算機技術，減少造船過程中樣箱、樣板的使用，節(jié)約木

材，節(jié)約存放空間，提高加工效率，減輕工人勞動強度。

遠期目標

在與法國造船廠的合作中，俄羅斯造船專家學到了許多東西，這些東西遠遠超過了“西北風”本身的價值，包括智能造船體系、現(xiàn)代化的管理信息系統(tǒng)以及虛擬現(xiàn)實技術等等。

俄羅斯計劃在未來五年內建立起智能化造船體系，它以船舶企業(yè)數(shù)據(jù)庫和知識庫為基礎，通過智能化技術將造船企業(yè)經(jīng)營運作整個過程集成，建立覆蓋船舶生產經(jīng)營全過程的綜合決策系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合管理定量分析和決策，指導企業(yè)運行管理的柔性化和智能化，并將決策系統(tǒng)延伸到制造過程，以模塊化和自動化為核心，將現(xiàn)代造船模式與智能化制造設備通過信息化技術充分融合，建立流程化生產作業(yè)模式，實現(xiàn)造船智能化。

俄羅斯計劃在各大船廠建立生產現(xiàn)場管理信息化系統(tǒng)，推進物聯(lián)網(wǎng)技術在造船生產現(xiàn)場管理方面的應用，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。通過物聯(lián)網(wǎng)、GPS、地理信息系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡、手持或車載終端、無線監(jiān)控、看板設備、仿真控制等信息技術和設備的應用，進一步深化造船企業(yè)現(xiàn)場管理信息化應用。

俄羅斯已經(jīng)認識到虛擬現(xiàn)實技術在船舶建造中的重要性，將從行業(yè)的角度包括對商品化虛擬仿真軟件進行消化、吸收和二次開發(fā)，擴大虛擬仿真在船舶制造過程的應用。虛擬現(xiàn)實技術具有沉浸感、交互性、構想性、自主性、多感知性等特點。

俄羅斯海軍和它的船舶工業(yè)目前正處于一個新的歷史起點上，“西北風”的引進，將加速推動俄羅斯造船工業(yè)的進步。

【編輯/山水】endprint