數(shù)字化造船技術(shù)的最新發(fā)展

劉國(guó)良 劉大霞

樅陽(yáng)縣長(zhǎng)江船舶服務(wù)有限責(zé)任公司 安徽銅陵 246711

近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)船舶工業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，取得了不錯(cuò)的成績(jī)，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，但與此同時(shí)其也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。在全球經(jīng)濟(jì)一體化形勢(shì)下，我國(guó)船舶工業(yè)想要提升自身綜合實(shí)力，在日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境中占有更多的份額，應(yīng)當(dāng)不斷地創(chuàng)新造船技術(shù)，充分應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化造船技術(shù)的研究，以推動(dòng)我國(guó)船舶工業(yè)的大力發(fā)展，加快其發(fā)展速度，實(shí)現(xiàn)造船大國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)。

1 數(shù)字化造船的相關(guān)內(nèi)容

數(shù)字化造船是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要研究課題，還未有統(tǒng)一的造船模式，其技術(shù)水平也隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新而有所提升，實(shí)施數(shù)字化造船的目標(biāo)在于提高造船效率，保障造船質(zhì)量，將信息技術(shù)充分應(yīng)用于整個(gè)造船過程中，從最初的造船決策、經(jīng)營(yíng)，到之后的材料、設(shè)備采購(gòu)，造船方案設(shè)計(jì)，以及后續(xù)的制造、配送、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，每一個(gè)工序都需要進(jìn)行科學(xué)的信息化管理，以保障現(xiàn)代造船質(zhì)量。從理想化角度來看，數(shù)字化造船的特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 數(shù)字化造船全過程仿真化

數(shù)字化造船具有全過程仿真化特征，指的是在實(shí)際造船過程中充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的作用，根據(jù)實(shí)際情況來構(gòu)建船舶產(chǎn)品模型，結(jié)合相關(guān)造船數(shù)據(jù)來模擬造船過程模型，仿真制造設(shè)備模型，以實(shí)施高效的船舶數(shù)字化生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)船舶的時(shí)候，基于船舶產(chǎn)品的功能需求，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)模擬整個(gè)船舶的制造過程，并且分析每一個(gè)制作環(huán)節(jié)中的設(shè)計(jì)影響，對(duì)船舶的整體性能進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，預(yù)算造船成本，加強(qiáng)各單位、各部門之間的協(xié)調(diào)配合，優(yōu)化資源配置，提高資源利用率，盡量縮小船舶產(chǎn)品的研發(fā)周期，在保障船舶產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，降低船舶制造成本，提高船舶建造率[1]。

1.2 過程控制并行化

數(shù)字化造船具有過程控制并行化特征，指的是在造船的過程中，構(gòu)建船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，完善并行開發(fā)環(huán)境，促進(jìn)科研、生產(chǎn)工作的共同發(fā)展。既要保障船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，又要做好船舶建造工作，不但要加強(qiáng)船舶制造設(shè)備的研究，還要從總體上來研制船舶產(chǎn)品，處理好系統(tǒng)設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，充分發(fā)揮外部機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用，有效利用CAE軟件庫(kù)。

1.3 決策體系智能化

數(shù)字化造船具有決策體系智能化特征，指的是在數(shù)字化造船過程中，為保障產(chǎn)品決策正確性，科學(xué)制定發(fā)展戰(zhàn)略，提高投資規(guī)劃水平，應(yīng)當(dāng)建立健全的智能決策支持系統(tǒng)，以為決策提供可靠的依據(jù)，保障決策的科學(xué)性。

1.4 管理體系信息化

數(shù)字化造船具有管理體系信息化特征，指的是要建立健全的信息管理體系，適應(yīng)現(xiàn)代信息環(huán)境，滿足信息生產(chǎn)需求。

1.5 信息體系網(wǎng)絡(luò)化

數(shù)字化造船具有信息體系網(wǎng)絡(luò)化特征，指的是在進(jìn)行數(shù)字化造船的過程中，要充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，不斷地創(chuàng)新造船技術(shù)，集設(shè)計(jì)、科研、生產(chǎn)于一體，實(shí)施有效的全過程管理，提高船舶制造服務(wù)水平[2]。

1.6 工藝裝備自動(dòng)化

數(shù)字化造船具有工藝裝備自動(dòng)化特征，指的是數(shù)字化造船應(yīng)當(dāng)有效應(yīng)用數(shù)字化工藝數(shù)據(jù)，朝著自動(dòng)化工裝模式發(fā)展。

1.7 服務(wù)保障全程化

數(shù)字化造船具有服務(wù)保障全程化特征，指的是充分發(fā)揮數(shù)字化設(shè)計(jì)功能，建立健全的信息網(wǎng)絡(luò)體系，利用建造數(shù)據(jù)，來為軍用船、民用船的制造提供可靠的全過程性服務(wù)保障。

2 數(shù)字化造船體系的構(gòu)成

2.1 船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化

數(shù)字化造船體系中包含了船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化內(nèi)容，從最初的CAD、PDM等軟件的應(yīng)用，到之后的數(shù)字化樣船技術(shù)，制造技術(shù)，以及之后的虛擬仿真設(shè)計(jì)，充分展現(xiàn)了船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化的發(fā)展歷程，旨在利用數(shù)字化技術(shù)、智能技術(shù)，來設(shè)計(jì)船舶產(chǎn)品模型，以全面了解船舶制造的各項(xiàng)精確信息，并以此為依據(jù)來制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，提高船舶產(chǎn)品科研效率，保障船舶產(chǎn)品質(zhì)量，降低船舶產(chǎn)品的開發(fā)成本，與此同時(shí)還有利于實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)，為企業(yè)帶來更多的利益[3]。

2.2 船舶建造數(shù)字化

在數(shù)字化造船體系中，船舶建造數(shù)字化指的是要在設(shè)計(jì)數(shù)字化船舶模型的基礎(chǔ)上，遵循規(guī)定的生產(chǎn)原則，應(yīng)用現(xiàn)代協(xié)同制造技術(shù)、裝配技術(shù)、模塊化建造技術(shù)等，來制造船舶的外殼，提高船舶產(chǎn)品的精致性。

2.3 經(jīng)營(yíng)決策與管理控制數(shù)字化

經(jīng)營(yíng)決策與管理控制數(shù)字化，是數(shù)字化造船體系中的重要組成部分，其需要充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的作用，利用電子商務(wù)、ERP系統(tǒng)的現(xiàn)代工具，來建立健全的集成化信息管理系統(tǒng)，加強(qiáng)部門、個(gè)人之間的信息交流，提高船舶制造企業(yè)的管理水平，統(tǒng)一船舶制造標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范船舶生產(chǎn)程序，優(yōu)化企業(yè)船舶生產(chǎn)資源配置，加強(qiáng)船舶制造全過程管理，保障船舶產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.4 系統(tǒng)集成數(shù)字化

系統(tǒng)集成數(shù)字化，要求在制造船舶產(chǎn)品的時(shí)候，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)、繼承技術(shù)，來構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，創(chuàng)建集成平臺(tái)，實(shí)施一體化管理，以為船舶制造的各個(gè)環(huán)節(jié)提供科學(xué)指導(dǎo)和重要保障。

2.5 支撐環(huán)境數(shù)字化

數(shù)字化造船體系中的支撐環(huán)境數(shù)字化，指的是在進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需構(gòu)建良好的數(shù)字化直走平臺(tái)，重視相關(guān)信息軟件的開發(fā)和應(yīng)用，利用就是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)來進(jìn)行協(xié)同工作，提高船舶產(chǎn)品制造生產(chǎn)水平。

3 數(shù)字化造船技術(shù)的最新發(fā)展水平

目前，我國(guó)數(shù)字化造船技術(shù)正邁入高速發(fā)展階段，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的作用，利用三維技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來構(gòu)建產(chǎn)品模型，提高船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，數(shù)字化造船技術(shù)得到了進(jìn)一步提升。船舶工業(yè)基本上形成了集仿真軟件及各類工程分析于一體的三維設(shè)計(jì)體系，相較于過去的造船模式，在設(shè)計(jì)人工成本費(fèi)用和產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期上有著較大的進(jìn)步，保障船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來說，可通過綜合評(píng)估數(shù)字化造船技術(shù)，推進(jìn)數(shù)字化造船技術(shù)發(fā)展，來提升數(shù)字化造船技術(shù)水平，保障我國(guó)船舶制作質(zhì)量。