我國(guó)船舶制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式研究

楊明春

摘要：為促進(jìn)船舶制造業(yè)的快速發(fā)展，要關(guān)注船舶制造過(guò)程中的技術(shù)創(chuàng)新。本人結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參考現(xiàn)有研究理論，對(duì)我國(guó)船舶制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向進(jìn)行了探討，并總結(jié)創(chuàng)新措施，最后提出相關(guān)建議，希望為相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵字：船舶制造；技術(shù)創(chuàng)新；模式

引言

隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展和推進(jìn)，船舶制造業(yè)也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，可由于種種原因，導(dǎo)致我國(guó)船舶制造企業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)效益遭遇“瓶頸”，這就需要各制造企業(yè)從自身實(shí)際情況出發(fā)，分析各項(xiàng)原因。因此，對(duì)制造技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新是具有實(shí)際意義的，可在進(jìn)一步保障船舶質(zhì)量的同時(shí)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1我國(guó)船舶制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)船舶制造業(yè)發(fā)展時(shí)間較短，在船舶制造方面的理念和技術(shù)都還沒(méi)得到成熟的發(fā)展，缺乏高技能的船舶制造設(shè)計(jì)人才和管理人才，這使我國(guó)的船舶制造更新較慢，難以跟上船舶制造業(yè)發(fā)展升級(jí)的腳步。之前，我國(guó)還只擁有制造簡(jiǎn)單船舶如：油輪、散貨船、干貨船等的技術(shù)，由于船舶制造需要投入較多的資金、人力和物力，而我國(guó)在缺乏先進(jìn)技術(shù)作為支撐和依托的條件下，船舶制造行業(yè)步履艱難。為此，我國(guó)近年來(lái)加強(qiáng)了與國(guó)際船舶制造先進(jìn)國(guó)家的合作，投入較大的財(cái)力和精力，加強(qiáng)了對(duì)船舶制造的精度控制和管理，制造出了高技術(shù)、高附加值的船舶，并且正在由造船大國(guó)向造船強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，造船的規(guī)模也在向巨型總段的建造模式發(fā)展，這就尤其突顯出船舶制造的精度管理和過(guò)程控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和意義，它可以有效地縮短造船周期，提升船舶制造的整體質(zhì)量，增強(qiáng)我國(guó)船舶制造業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

2我國(guó)船舶制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向

2.1節(jié)能減排技術(shù)

2.1.1引進(jìn)節(jié)能設(shè)備

在船舶設(shè)計(jì)方案中，船槳、船機(jī)、船身為關(guān)鍵部分，因此，該三者為船舶設(shè)計(jì)中節(jié)能減排技術(shù)的研究對(duì)象與應(yīng)用載體。同時(shí)，在動(dòng)力節(jié)能技術(shù)、主輔機(jī)職能技術(shù)、變頻技術(shù)、混合動(dòng)力技術(shù)的作用下，船舶設(shè)計(jì)工作顯著提高了節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用效率?，F(xiàn)階段，我國(guó)大多數(shù)進(jìn)入航運(yùn)階段的船舶柴油機(jī)功率為169-177g/kW？h，該種柴油機(jī)生命周期短、投資成本高。而在應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)之后，船舶設(shè)計(jì)方案中突出了6RT-flex68-D主機(jī)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，例如，該主機(jī)能耗小、功率大，可節(jié)約6%的能源。

2.1.2提高推進(jìn)效率

為提高船舶設(shè)計(jì)中節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)效率，設(shè)計(jì)人員不僅要提高船舶線型的合理性，還需注意保證船槳、船機(jī)等匹配程度，實(shí)現(xiàn)船舶有效馬力、螺旋槳負(fù)荷量、主力功率的吻合性，從而做到對(duì)主力功率的滿足與有效利用。此外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以船舶主機(jī)狀態(tài)為依據(jù)，確定主機(jī)動(dòng)力能量調(diào)控范圍，積極采用新型的材料，此亦為提高船舶推進(jìn)效率的重要因素。其中，螺旋槳整流罩為節(jié)能減排技術(shù)中的成功表現(xiàn)，其運(yùn)行原理是指，在調(diào)整螺旋槳尺寸的前提下，促使船舶擺脫低航速、高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，平衡螺旋槳軸線流場(chǎng)，以便提高船舵左右兩方的配合程度，最終完成航運(yùn)目標(biāo)。此外，在工程建設(shè)方面，在船舵前安裝整流體，有助于控制槳轂產(chǎn)生的能量損失，所以，該種方法可提高船舶推進(jìn)效率。

2.2數(shù)字化及信息化技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的影響是巨大的。20世紀(jì)80年代中期日本就已經(jīng)推廣造船領(lǐng)域計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），到90年代已經(jīng)實(shí)用化。目前我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造業(yè)的理解仍停留在制造工藝的提升。盡管很多船廠很早就提出了“數(shù)字船廠”的口號(hào)，但是就目前而言，僅是對(duì)CIMS中的部分CAD＼CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造的概念進(jìn)行了抽取，在船舶制造方面與上世紀(jì)90年代的日本仍有差距?，F(xiàn)在的船廠可以設(shè)計(jì)一款可以實(shí)時(shí)顯示分段位置的軟件。這種軟件并沒(méi)有十分復(fù)雜，僅是建立在基本倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)之上，通過(guò)這種方法，可以每天早晨告知船報(bào)驗(yàn)項(xiàng)目的詳細(xì)位置，方便報(bào)驗(yàn)，節(jié)省時(shí)間，節(jié)省人力。另外，可以對(duì)這種軟件進(jìn)行不斷的優(yōu)化。

2.33D打印技術(shù)

對(duì)于船舶來(lái)說(shuō)，尤其是遠(yuǎn)洋油輪和遠(yuǎn)海航行或作戰(zhàn)的軍船，設(shè)備故障的修理是很常見(jiàn)的事情，為了應(yīng)對(duì)一些突發(fā)情況所需的零部件需求，要么隨船帶足事先預(yù)想的各種可能需要的零件，要么想辦法靠岸修理，這兩種選擇無(wú)論哪種都會(huì)帶來(lái)較高的修理成本和風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)上述情況，將3D技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，理論上可以取得較好的成果。

2.4綠色制造技

2.4.1工藝模擬技術(shù)

通常情況下，在綠色船舶制造的過(guò)程當(dāng)中，工藝模擬主要在水火彎板的一系列熱加工中應(yīng)用。在過(guò)去的生產(chǎn)制造當(dāng)中，往往需要先通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步控制工藝質(zhì)量，但是采取工藝模擬技術(shù)后可以將設(shè)計(jì)數(shù)值、物理模擬互相融合后確定一個(gè)最佳的生產(chǎn)工藝參數(shù)，達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)工藝的效果，同時(shí)還能在加工之前預(yù)測(cè)相關(guān)問(wèn)題及缺陷，便于及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，進(jìn)而確保制造質(zhì)量。

2.4.2虛擬現(xiàn)實(shí)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

綠色船舶制造過(guò)程當(dāng)中所應(yīng)用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是虛擬制造與虛擬公司。前者指的是在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前，通過(guò)虛擬環(huán)境生成的模型來(lái)替代真實(shí)樣品，以此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后預(yù)測(cè)評(píng)估其性能、可制造性，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本與減少能源損耗。后者是將虛擬制造與網(wǎng)絡(luò)相會(huì)融合，按照船舶的市場(chǎng)需求將產(chǎn)品涉及的不同類型的公司組建一個(gè)臨時(shí)的虛擬公司，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取資源信息，以此促進(jìn)船舶設(shè)計(jì)的不斷完善。

2.4.3綠色船舶的焊接技術(shù)

在船舶的綠色制造過(guò)程當(dāng)中，焊接是一個(gè)主要的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)會(huì)對(duì)船舶的生產(chǎn)質(zhì)量造成直接的影響。在實(shí)際制造船舶的過(guò)程中積極選擇綠色焊接的方式，采取高效的焊接工藝、焊接電源以及裝備等，以此完成船舶生產(chǎn)與制造，以滿足綠色生產(chǎn)理念對(duì)船舶制造所提出的要求。以高效的焊接工藝進(jìn)行舉例，選擇熔化極氣體保護(hù)焊進(jìn)行施工，操作十分簡(jiǎn)單，并且加工的效率高，能夠在機(jī)械化條件下完成焊接，同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生較大的煙塵。

3我國(guó)船舶制造的建議

3.1前瞻性技術(shù)

前瞻技術(shù)是海洋工程領(lǐng)域中管理和設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)。我國(guó)制造船舶技術(shù)需要攻克的重要難題有船舶網(wǎng)絡(luò)化、海洋工程模塊與豪華游輪等相關(guān)的制造技術(shù)。在船舶技術(shù)研究中，技術(shù)研究人員需要全面遵循國(guó)際公約規(guī)范。我國(guó)在自行研究高新技術(shù)同時(shí)，也要參考先進(jìn)國(guó)家的相關(guān)技術(shù)，促使我國(guó)造船技術(shù)跟上其他國(guó)家的腳步，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型，提升我國(guó)造船工業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2創(chuàng)新造船工藝

對(duì)于船舶制造工藝來(lái)講，提高造船技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約資源的目的，同時(shí)還可以保障船舶質(zhì)量。為此，船舶加工企業(yè)應(yīng)注重造船工藝的研究，并重點(diǎn)研究數(shù)控加工、高效節(jié)能焊接、管子加工等方面，以及加大對(duì)低能耗和船舶自動(dòng)化方面的研究力度。

3.3創(chuàng)新海洋工程關(guān)鍵制造技術(shù)

現(xiàn)代船舶制造的關(guān)鍵技術(shù)之一便是海洋工程技術(shù)，其也是我國(guó)目前重點(diǎn)研究的技術(shù)，當(dāng)前，我國(guó)創(chuàng)新海洋工程制造技術(shù)還沒(méi)有得到非常有效的發(fā)展，關(guān)聯(lián)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到發(fā)達(dá)水平，與西方一些國(guó)家存在著一定的差距。因此，研究人員在對(duì)創(chuàng)新海洋技術(shù)探究時(shí)，應(yīng)該將半潛式、總裝建造作為重點(diǎn)，加強(qiáng)自升式平臺(tái)和相關(guān)海洋工程裝備的管理，從而縮短船舶的制造時(shí)間，提升船舶的整體質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，船舶制造業(yè)要求精度極高，它需要科學(xué)的管理和先進(jìn)制造技術(shù)的完美融合，面對(duì)日新月異的時(shí)代發(fā)展，我們工作不能過(guò)分的依靠以往的經(jīng)驗(yàn)，船舶企業(yè)若想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中有立足之地，就必須進(jìn)行科技和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]潘燕華，李旸，李向遠(yuǎn).船舶制造成本影響因素關(guān)聯(lián)規(guī)則分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版），2017，39（03）：353-358.endprint