現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與制造智能化探索

沈安偉，賀世君

（1.舟山市港航管理局岱山分局；2.岱山縣蓬萊客運(yùn)輪船有限公司，浙江 舟山 316200）

傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)和制造大多依靠人工來完成，雖然也能夠有效地完成部分工作，但是仍然存在較大的缺陷。對(duì)于一些精細(xì)化操作無法有效的控制，存在一系列的誤差，很容易影響船舶制造的效果。船舶制造必須把控好每一個(gè)設(shè)計(jì)步驟和零部件，保證船舶的質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)問題，這樣才能更好地促進(jìn)我國(guó)航海運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，更好地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的繁榮?，F(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與制造大多與智能相結(jié)合，有效地利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)功能，對(duì)于船舶設(shè)計(jì)所需要的各種數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行整合，精準(zhǔn)把控就制造中的每一個(gè)步驟。本文主要是從現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)、現(xiàn)狀分析，智能造船以及智能化實(shí)踐四個(gè)方面來展開進(jìn)一步論述的。

1 現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)概述

現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)要考慮多方面的因素，不僅需要考慮船舶設(shè)計(jì)與制造中多方面的因素，把控每一個(gè)步驟的數(shù)據(jù)。還需要對(duì)于船舶需求方的報(bào)價(jià)進(jìn)行評(píng)估，選擇合適的制造材料，以及船舶設(shè)計(jì)的類型與功能。要根據(jù)船東的需求對(duì)于船舶類型進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，保證符合船東的需求，然后再對(duì)船舶設(shè)計(jì)進(jìn)行精細(xì)化處理，保證每一個(gè)設(shè)計(jì)方向和步驟都符合船舶制造的法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。船舶的生產(chǎn)與制造對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說非常重要，能夠有效推動(dòng)現(xiàn)代航海運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須保證船舶的質(zhì)量，這樣才符合船舶制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，才符合中國(guó)制造的基本要求。如果現(xiàn)在船舶制造出現(xiàn)了問題，就會(huì)導(dǎo)致航海運(yùn)輸業(yè)出現(xiàn)挫折，就會(huì)追究到現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)當(dāng)中。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就必須做好各方面的工作和預(yù)案，對(duì)于未來會(huì)發(fā)生的各種可能進(jìn)行評(píng)估，采取有效的方法和對(duì)策進(jìn)行處理，保證現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)的效果。

2 船舶制造現(xiàn)狀分析

回顧船舶工業(yè)近十年的發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn)，行業(yè)經(jīng)歷了從繁榮到“寒冬”、從“船位一位難求”到造船產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的局面。盡管我國(guó)造船產(chǎn)能超過6000萬載重噸，但產(chǎn)能利用率卻不足60%；產(chǎn)能過剩導(dǎo)致船舶企業(yè)長(zhǎng)期處于“接單難、交船難、盈利難”的困難局面，產(chǎn)業(yè)虧損面不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)代船舶制造企業(yè)越來越多，社會(huì)對(duì)于行業(yè)制造的要求也越來越高，整個(gè)船舶制造市場(chǎng)形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。所以相關(guān)企業(yè)必須提高船舶生產(chǎn)制造的水平，更好地獲得客戶的滿意，這樣才能在船舶市場(chǎng)上占據(jù)有利的位置。我國(guó)的海岸線非常長(zhǎng)，周圍有多個(gè)臨海國(guó)家，這有效地推動(dòng)了我國(guó)航海運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。并且我國(guó)內(nèi)陸的湖泊也非常多，我國(guó)有眾多的漁民依靠捕魚為生，這都需要大量的船舶來輔助他們的生產(chǎn)和生活。這也表明我國(guó)對(duì)于船舶的需求量非常大，所以必須提高船舶生產(chǎn)和制造的水平。但是現(xiàn)代船舶制造中卻存在許多問題，人員的不穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致船舶生產(chǎn)的環(huán)節(jié)不能有效地對(duì)接。船舶制造和設(shè)計(jì)的涉及到多方面的工藝和技術(shù)，需要具有較高水平的操作人員，精準(zhǔn)的把關(guān)各個(gè)環(huán)節(jié)。要充分考慮船舶運(yùn)行中的各個(gè)問題，面對(duì)海上風(fēng)浪的影響以及各種惡劣的天氣狀況，船舶必須有足夠的能力來應(yīng)對(duì)這些危機(jī)，保證航海的安全進(jìn)行。

船舶工業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展，但船舶企業(yè)的生存壓力較大，創(chuàng)新方面仍然存在短板，如果不推進(jìn)智能制造補(bǔ)齊創(chuàng)新短板的話很難實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。只有不斷地推動(dòng)我國(guó)船舶制造智能化的發(fā)展，才能更好地促進(jìn)我國(guó)海洋裝備制造業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展?，F(xiàn)代船舶制造已經(jīng)有部分企業(yè)開始嘗試運(yùn)用智能化生產(chǎn)，并且在一定程度上取得了效果。但是仍然要加強(qiáng)監(jiān)管工作，保證智能化制造的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，更好地推動(dòng)智能化生產(chǎn)的進(jìn)步和提升，促進(jìn)智能化制造與生產(chǎn)能夠更好的推廣。讓我國(guó)船舶制造業(yè)能夠節(jié)省更多的時(shí)間和精力，生產(chǎn)出更多精細(xì)化的船舶。在船舶設(shè)計(jì)中創(chuàng)造出更多功能，更好地滿足我國(guó)航海業(yè)發(fā)展的需求。

3 現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與制造智能化轉(zhuǎn)型的有效策略

（1）利用大數(shù)據(jù)智能造船?，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，各種有效的技術(shù)方法都能夠在互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行查詢，還能夠利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)智能化制造和生產(chǎn)。更好地利用大數(shù)據(jù)智能造船來取代傳統(tǒng)的人工制造，有效地提升船舶制造的空間和效率，這樣能夠促進(jìn)我國(guó)船舶制造進(jìn)入世界前列，更好地進(jìn)入中國(guó)制造新時(shí)代。大數(shù)據(jù)智能造船能夠有效地節(jié)約各種資源，實(shí)現(xiàn)資源的高效整合，將這種有效的資源充分的利用到現(xiàn)代造船當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)這些資源的價(jià)值和意義。在船舶制造過程中會(huì)涉及到各種各樣的數(shù)據(jù)交易等信息和工作，如果全部依靠人力來完成，會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間。并且人力在工作的過程中，可能會(huì)發(fā)生一些意外狀況，造成船舶制造的誤差和損失。利用信息化集成技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的控制與操作，防止各種誤差的出現(xiàn)。并且利用信息集成技術(shù)進(jìn)行智能化造船的速度非常快，可以在短時(shí)間內(nèi)完成大量的工作。并且利用大數(shù)據(jù)集成資源還能夠?qū)崿F(xiàn)各種數(shù)據(jù)的共享，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行有效的信息交換，進(jìn)一步提高船舶制造和設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)。借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)整體的信息進(jìn)行優(yōu)化，有效提升和升華制造人員的知識(shí)水平和范圍，讓他們了解到更多有效的信息和資源。

在船舶的制造當(dāng)中，還能綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)船舶更多功能。這樣在船舶行駛的過程中還能發(fā)揮更多有效的作用，更好地滿足航海人員的需求，更好地對(duì)抗各種惡劣天氣和狀況。利用大數(shù)據(jù)智能造船還能對(duì)整個(gè)造船企業(yè)進(jìn)行有效的管理，這樣就能夠?qū)Ω鱾€(gè)部門進(jìn)行精細(xì)化管理，具體落實(shí)每一個(gè)行業(yè)和部門的任務(wù)，保證各種任務(wù)都能夠有效地開展下去。還能夠利用智能系統(tǒng)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)部門進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)問題，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行有效的監(jiān)督，更好地提升他們的工作水平和效率。利用大數(shù)據(jù)智能造船進(jìn)行一定的預(yù)警設(shè)置，一旦船舶制造不符合相關(guān)規(guī)定和要求，就可以及時(shí)的進(jìn)行報(bào)警。這樣就可以采取有效的措施及時(shí)止損，防止不合理現(xiàn)象的進(jìn)一步擴(kuò)大。只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)船舶制造與智能化的有效結(jié)合，更好地推動(dòng)我國(guó)船舶制造業(yè)的進(jìn)步，也促進(jìn)我國(guó)智能化技術(shù)向更多領(lǐng)域的邁進(jìn)，更好地實(shí)現(xiàn)智能化的價(jià)值和意義。

（2）推進(jìn)新措施、新方案。要想有效實(shí)現(xiàn)船舶制造和設(shè)計(jì)的智能化轉(zhuǎn)型，就要推進(jìn)新的措施和方案。目前我國(guó)船舶工業(yè)大多都采用試點(diǎn)方式，先對(duì)骨干企業(yè)進(jìn)行一定的培養(yǎng)，然后不斷地積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)推廣到整個(gè)行業(yè)。雖然骨干企業(yè)已經(jīng)提供了經(jīng)驗(yàn)和案例，但仍然有許多特殊情況，還需要其他企業(yè)不斷的配合。重要的是需要國(guó)家能夠出臺(tái)相關(guān)政策和法規(guī)，相關(guān)造船企業(yè)、科研院所以及供應(yīng)商等也要加強(qiáng)聯(lián)合，更好地配合國(guó)家的相關(guān)行動(dòng)。依據(jù)國(guó)家出臺(tái)的政策引導(dǎo)，進(jìn)行智能化制造和設(shè)計(jì)。并且要落實(shí)到具體的執(zhí)行，制定有效的實(shí)施方案，形成智能制造上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)合體。

（3）采用有效的三維軟件。在現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中，都采用智能的三維軟件來開展相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。這樣能夠在設(shè)計(jì)過程中更好地進(jìn)行立體化觀察，有助于更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，更好地?cái)[脫了傳統(tǒng)平面設(shè)計(jì)的束縛。三維軟件能夠直觀的對(duì)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行觀察，更加清晰地展現(xiàn)出創(chuàng)作者的整個(gè)思路。如果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤的地方還能夠及時(shí)進(jìn)行改正?，F(xiàn)代造船形成了許多集成系統(tǒng)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)船舶的建造、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)一體化，這更好地推進(jìn)了船舶的生產(chǎn)與制造，還能夠保證各個(gè)環(huán)節(jié)之間的銜接。還能夠有效地利用三維數(shù)字建模技術(shù)，建立各種有效的船舶系統(tǒng)模型，通過模型來進(jìn)行零件的模擬安裝。對(duì)前期可能會(huì)發(fā)生的各種狀況進(jìn)行有效的預(yù)估，然后按照建模的過程和建造方法，開展相關(guān)零部件的安裝和生產(chǎn)，盡可能的保證船舶生產(chǎn)和制造的質(zhì)量。

4 結(jié)語

總而言之，船舶的設(shè)計(jì)與制造對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和航海運(yùn)輸來說有重要的作用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，必須采取合理的方法和技術(shù)，保證船舶的質(zhì)量和使用效果。要有效利用現(xiàn)代信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)功能，結(jié)合大數(shù)據(jù)智能制造，搜集相關(guān)的船舶數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高船舶制造的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的更多功能，更好地推動(dòng)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。不僅能夠有效地節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)一步提高船舶制造的效率，還能夠生產(chǎn)出更多高質(zhì)量高水平的現(xiàn)代船舶，促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)繁榮。