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船舶推进系统的建模与仿真1. 引言船舶在现代社会中扮演着重要角色，承担着贸易、运输和旅游等任务。
船舶推进系统作为船舶的核心部件之一，其性能的优化对船舶的航行效率和安全都至关重要。
为了改善船舶推进系统的设计和优化过程，建立船舶推进系统的模型并进行仿真成为一种重要的方法。
2. 船舶推进系统的基本组成船舶推进系统由推进器、发动机、传动装置和控制系统等组成。
推进器主要包括螺旋桨、喷水推进器和水喷射推进器等类型。
发动机则包括内燃机、涡轮机和电动机等。
传动装置用于传递发动机产生的动力，通常包括传动轴、齿轮箱和联轴器等。
控制系统则用于控制船舶推进系统的运行状态，包括油门控制、转向控制和速度控制等。
3. 船舶推进系统的建模方法为了研究船舶推进系统的性能，建立准确的模型是必要的。
船舶推进系统的建模方法可以分为理论建模和实验建模两种。
- 理论建模理论建模是通过对船舶推进系统的物理原理和动力学方程进行分析，建立数学模型。
例如，对于螺旋桨推进系统，可以基于流体动力学原理建立相应的力学模型，以描述推力和效率等参数与转速、螺旋桨几何形状之间的关系。
- 实验建模实验建模是通过实际的试验数据和观测结果，通过拟合曲线或统计方法建立模型。
实验建模可以提供更加真实的系统特性，但也受到实验条件和测量误差等因素的影响。
4. 船舶推进系统的仿真方法船舶推进系统的仿真是基于建立的模型进行计算和模拟，以评估不同工况下的系统性能。
船舶推进系统的仿真方法包括数值仿真和物理仿真。
- 数值仿真数值仿真是利用计算机数值计算方法，对船舶推进系统的模型进行求解和分析。
通常，通过将船舶推进系统的数学模型转化为计算机可处理的方程组，利用数值算法进行求解，得到系统在不同工况下的性能指标，如推力、功率和效率等。
- 物理仿真物理仿真则是通过建立实际的物理模型，采用实物装置进行推进系统的测试和验证。
通过改变实际系统的工作条件，观察和记录不同参数的变化，以验证数值模型的准确性和可行性。
SB3DS 系统使用说明上海申博信息系统工程有限公司上海船厂二○○三年十月二十日1.船舶制造三维设计系统SB3DS简介船舶制造三维设计系统SB3DS是上海申博信息系统工程有限公司（中国船舶工业第十一研究所为主要股东）、上海船厂等单位联合开发的，基于AUTOCAD平台的，以三维建模技术为核心的，面向船舶设计和制造的计算机集成系统。
其开发目标是为船舶设计和制造单位提供一套完整的，数据自上而下传递的，符合当今国内船舶制造先进生产模式的，内容覆盖船舶总体设计、船体初步设计、详细设计、生产设计和舾装、涂装生产设计的计算机辅助系统。
该系统通过建立产品电子数字模型来实现虚拟建造和仿真检验，并提供完整的生产设计图纸和统计报表，为深化生产设计，促进造船企业转模创造条件。
SB3DS系统的管系、通风（螺旋风管、方风管）以及管支架的三维建模和数据处理模块从2002年6月开始实船应用，在46000吨成品油轮上完成全面使用，建立了该船的三维综合放样模型，在干涉检查和综合平衡的基础上，完成了生产设计图表，取得良好的效果。
船体结构快速背景生成模块（二维船体图纸快速形成三维背景）和电缆生产设计模块也已成功地应用于江苏新世纪造船股份有限公司、上海船厂、江苏扬子江船厂有限公司、靖江苏美达船舶工程有限公司、福建省东南造船厂、大连新船重工有限责任公司、东海船厂等单位设计或制造的产品，缩短了设计周期，提高了设计质量，为促进转模发挥了积极的作用。
SB3DS系统界面友好、操作简便，灵活实用，特别是修改方便，具有很高的性能价格比，是中小船厂的绝佳选择。
SB3DS系统强大的后处理功能使二维出图和生产设计报表生成变得方便、快捷，它提供了与TRIBON、CADDS5系统的多项接口，是大船厂CAD/CAM应用的必要补充。
SB3DS系统利用标准的商用数据库进行数据管理，提高了数据的安全性和一致性。
开放的数据库结构，提供给用户最大的开放性和灵活性。
数据库中包含了全部的模型数据，即使三维图形文件损坏或丢失，也能重新生成模型；数据库中包含中间统计数据，方便用户的再次进行“个性化”的数据分类汇总，并与其他管理信息系统能够无缝连接；数据库中已包含各类标准库，提供内容丰富的附件库、阀件库、舾装件库和三维图形小样，大大简化了用户的基础工作。
桌面型船舶建造虚拟仿真软件系统
需提供针对此次询价项目的原厂授权文件
1、设备硬件要求具有虚拟现实立体显示和增强现实虚实结合的功能。
高清立体显示器，头部跟踪，交互定位笔，摄像头，zView增强现实软件。
2、显示器应具有24”HD ，1920x1080分辨率或更高配置。
3、处理器应具有Intel i3-7300或更高配置。
4、内存至少要求8 GB DDR4 RAM或更高配置。
5、显卡应为AMD Radeon Pro WX3100或更高配置。
6、存储设备至少256 GB SSD或更高配置。
7、具有AR摄像头功能。
8、具有AR云台，如云腾VT6889、同时具备仿真和优化功能
10、要求安装AR软件“zView”。
11、提供船舶建造虚拟仿真软件一套。
12、建造虚拟仿真软件具有在虚拟船厂场景中完成对轮船的生产、加工、组装的整个流程的虚拟模拟功能。
13、建造虚拟仿真软件具有在虚拟船厂的分段装配过程中各个环节及建造工艺。
14、建造虚拟仿真软件具有通过对船厂厂区及设施、船舶内部结构和布置、船体建造常规工艺流程进行逼真的3D 可视化虚拟展示。
15、建造虚拟仿真软件具有通过人机互动形式，与虚拟环境中的船体模型进行互操作，完成钢材预处理、钢材切割、钢材弯曲成型等。
16、直观的了解船厂的整体布局以及整个造船的工艺流程。
船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统软件用模拟设备代替实船，并模拟船舶周围航行条件对学员进行船舶驾驶技术训练的方法。
现代船舶吨位和航行速度的增大，通航汇集区船舶密度的增加，以及各种避碰、导航、通信和特殊货物设备的日益复杂，对船员的培训工作提出了越来越高的要求。
软件开发公司排行榜互联网是个神奇的大网，网站定制开发也是一种模式，如果你真的想做，可以来这，这个手技开始是----壹伍扒----妖妖伞伞----驷柒驷驷，按照顺序组合起来就可以找到，我想说的是，除非你想做或者了解这方面的内容，如果只是凑热闹的话，就不要来了。
一线华盛恒辉、五木恒润、北京华盛恒辉、北京五木恒润、中科软、博彦科技、浪潮、亚信科技、新致软件;二线华盛恒辉、五木恒润、北京华盛恒辉、北京五木恒润、法本、德科、东软集团、海隆软件、宇信科技、汉德、用友软件;“华盛恒辉船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统”应用数字地球技术、陆地仿真技术、虚拟现实技术构建的面向船舶驾驶训练使用的的虚拟仿真实训零碎，零碎由船舶驾驶视景软件系统、船舶驾驶模拟器和沉溺式显示零碎共同构成一个完好的模拟训练零碎。
可为船舶用户的驾驶训练和仿真验证提供一个逼真的虚拟仿真支撑环境。
华盛恒辉船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统陆地水系环境模拟船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统基于数字地球和地理坐标零碎，依据真实卫星影像数据生成逼真的数字陆地虚拟仿真环境，并能模仿罕见的地球天气现象，如阴、晴、多云、雨、雪、雾等罕见天气现象模仿，同时完成基于时间轴的“白昼、傍晚、夜晚”气候环境仿真。
华盛恒辉船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统船舶模仿次要是依据用户的不同需求构建特定的3D船舶虚拟现实模型，包括详细船体构造和驾驶舱内部结构，并依据控制需求，构建可以由顺序驱动控制的动力学模型(可以驱动的螺旋桨、尾舵等)和能停止参数化控制的仪器仪表、飞行台、电子器件和电器设备，为驾驶和飞行数据驱动做准船舶驾驶虚拟仿真模拟训练系统特效仿真零碎内置参数化陆地特效虚拟仿真模块，仿真船舶模仿驾驶驾驶进程中的三维音效、风浪颠簸等物理效果。
基于VR技术的船舶管路装配虚拟仿真系统设计随着虚拟现实（VR）技术的快速发展和普及，其在各个领域的应用也越来越广泛。
在船舶制造领域，传统的管路装配通常需要在实际的船舶上进行，这不仅费时费力，还存在一定的安全隐患。
因此，设计一套基于VR技术的船舶管路装配虚拟仿真系统具有重要的意义。
一、系统整体设计1.系统架构：该系统主要包含虚拟现实设备、计算机硬件、软件系统和数据传输系统等组成部分。
虚拟现实设备用于呈现虚拟的装配环境，计算机硬件用于进行数据处理和图像显示，软件系统则是系统的核心功能，包括装配仿真、操作指导、故障诊断等功能。
2.数据采集：系统通过搜集和整理船舶管路装配的关键数据，包括管路尺寸、布局、安装方式等，以建立虚拟装配环境。
3.装配仿真：基于收集到的数据，系统可以模拟真实的管路装配场景，用户可以在虚拟环境中进行装配操作，实时观察装配效果。
4.操作指导：系统还提供操作指导功能，通过虚拟现实技术，用户可以实时获得操作指导和提示，提高装配效率和准确性。
5.故障诊断：系统可以模拟各种可能出现的故障情况，并通过虚拟仿真技术进行故障诊断和修复操作，提高维修效率。
6.数据传输：系统还包含数据传输功能，可以将装配过程中的数据实时传输给相关人员，协助他们进行装配监控和管理。
二、系统优势1.安全性：传统的船舶管路装配需要在现场进行，存在一定的安全风险，而基于虚拟现实技术的装配仿真系统可以在虚拟环境中进行，避免人员受伤的风险。
2.效率性：传统的管路装配操作需要多人协作，容易出现误操作和交叉作业，而虚拟仿真系统可以提供操作指导和实时反馈，提高装配效率和准确性。
3.灵活性：传统的装配操作需要依赖实际的船舶，受到操作空间的限制，而基于虚拟现实技术的系统可以随时随地进行装配仿真，提高装配的灵活性和便利性。
4.可视性：虚拟仿真系统可以提供立体全景的装配环境，用户可以360度观察装配场景，更直观地了解管路装配的情况。
5.效果性：基于虚拟现实技术的系统可以模拟真实的装配场景，用户可以在虚拟环境中进行多次实验和演练，提高装配效果和质量。
虚拟现实技术在船舶建造中的实际应用虚拟现实技术（Virtual Reality, VR）作为一种新兴的技术应用，正逐渐在船舶建造领域中得到广泛应用。
虚拟现实技术通过3D建模和模拟，可以为船舶建造提供更高效、更准确的设计和开发过程。
本文将介绍虚拟现实技术在船舶建造中的实际应用，包括设计和演示、培训和教育以及安全检查等方面。
首先，虚拟现实技术在船舶建造的设计和演示中发挥着重要的作用。
传统的设计过程需要设计师花费大量时间和精力进行图纸设计，并通过各种二维设计软件来呈现设计方案。
而虚拟现实技术可以将设计师的想法直观地转化为可视化的三维场景，使得设计师可以在虚拟环境中快速修改和优化设计方案。
同时，虚拟现实技术还可以通过增强现实技术实时将模型投影到船舶实际建造现场，设计师可以直观地了解设计在实际环境中的效果，从而更好地指导建造过程。
其次，虚拟现实技术在船舶建造过程的培训和教育中也扮演着重要的角色。
传统的培训方式通常是通过纸质教材和实地实习进行，但这样存在成本高、时间长等问题。
而借助虚拟现实技术，船舶建造工人可以通过虚拟场景进行模拟操作和实践，无需实际接触船舶，从而降低了培训成本和风险。
此外，虚拟现实技术还可以提供交互式教学和多媒体学习材料，使学习更加生动有趣，提高学习效果。
虚拟现实技术在船舶建造领域中的应用还涉及到安全检查。
船舶建造过程中存在各种潜在的安全隐患，传统的安全检查通常需要实际进入船舶内部，耗时耗力且风险较大。
虚拟现实技术可以利用数字建模和模拟技术，对船舶进行虚拟检查。
只需要通过虚拟现实设备，检查人员就能够进入虚拟场景中，模拟真实的船舶内部环境，检查存在的安全问题，并提前预防潜在风险。
虚拟现实技术在船舶建造中的应用带来了许多优势。
首先，它能够提高设计师的工作效率，减少设计过程中的错误和不确定性。
其次，虚拟现实技术可以帮助船舶建造工人和操作者更好地理解和掌握船舶的结构和操作方法，提高施工质量和效率。
船舶产品设计虚拟评估系统研究及工程应用韦乃琨杨润党徐东谢子明摘要为了在船舶设计阶段对船舶产品的设计结果进行评估，提出了开发船舶产品设计虚拟评估系统（SPNavis）。
本文分析了系统需要具备的功能，提出了技术架构，解决了异构数据转换、虚拟装配、动态剖切等各种关键技术，开发了虚拟评估系统，用于解决虚拟环境下舱室布局评估与优化、建造过程可装配性与可维修仿真等问题。
该系统已成功应用于多艘船舶的设计检查，与传统CAD软件相比，具有明显的优势。
关键字：虚拟评估船舶产品海量数据虚拟装配动态剖切1 引言常用船舶设计系统主要用于船舶产品设计和生产设计，使用交互式手段实现数据输入完成设计。
由于设计系统本身包含了大量信息，产品设计信息与生产设计信息割裂，无法使用于多通道集群系统等特点，导致处理大规模数据时效率低、操作难度大、检查手段弱、扩展能力有限。
船舶产品虚拟漫游系统就是为了解决船舶设计系统存在的不足而量身定制的，解决软大数据量组织、存储、保存技术，多通道集群管理技术，并行渲染技术等关键技术，开发船舶设计虚拟评估系统，能应用于大型图形工作站、图形集群、微机等硬件，为设计结果评估提供仿真环境。
2 船舶产品设计虚拟评估系统功能需求及技术架构2.1 功能需求2.1.1 数据转换为了保证仿真的真实性，确保设计与仿真数据的一致性，仿真数据都源于船舶设计系统。
开发常用船舶设计系统，如Tribon、CADDS、SPD及SB3DS与虚拟仿真的接口，为船舶产品的设计和虚拟评估提供数据。
2.1.2 海量数据处理能力船舶产品具有海量数据的特点，一艘七万吨的散货船包含的管子超过5,000根，电缆超过100千米，船体和铁舾件超过两万个零件，舰船包含的零件数目则更大。
因此，为了满足实时、快速地完成船舶产品的设计和评估工作，要求系统具备处理海量数据的能力。
2.1.3 设计虚拟评估船舶产品结构复杂，舱室众多，大型舰船的舱室多达数千个，还有其它许多如指挥塔、导航、通讯、探测、生命、推进等许多系统和模块，在前期初步设计的基础上，利用虚拟仿真技术，对大型船舶各个系统和模块的布置进行仿真和交互式漫游，验证这些系统布置的合理性。
基于虚拟现实的船舶建筑物设计与体验模拟虚拟现实（Virtual Reality, VR）技术是一种新兴的科技，通过模拟现实环境并向用户提供视觉、听觉、触觉等感官体验，为人们打开了一扇全新的窗户。
在船舶建筑物设计与体验模拟领域，利用虚拟现实技术不仅可以提高设计效率和准确性，还可以为用户创造真实沉浸式的体验。
首先，基于虚拟现实的船舶建筑物设计可以大大提升设计效率。
传统的设计过程通常涉及大量的设计草图、建模和实物模型等步骤，这些过程耗费了大量的时间和人力资源。
而虚拟现实技术可以通过三维建模和渲染，将建筑物的外观、内部结构等细节呈现给设计师。
设计师可以通过虚拟现实头盔和手柄等设备，亲身体验和操作建筑物，实时调整和优化设计方案，并在虚拟环境中进行多方位的观察和检查。
这种直观的设计体验可以大大提高设计效率，减少设计中的错误和遗漏。
其次，虚拟现实技术还可以提供真实沉浸式的体验模拟。
传统的模拟方法往往只能通过绘制平面图纸或制作实物模型来展示建筑物的外观和内部结构，用户很难真实地感受到建筑物的规模和氛围。
而借助虚拟现实技术，用户可以通过佩戴虚拟现实头显，置身于一个虚拟的建筑环境中，实时感受建筑物的空间布局、光影变化、风吹雨打等各种情境。
用户可以通过自由移动和交互操作，深入了解建筑物的各个细节，获得更加逼真的体验。
这种真实沉浸式的体验模拟可以帮助设计者更好地理解用户需求和体验感受，从而提供更加贴合用户需求的设计方案。
虚拟现实技术在船舶建筑物设计与体验模拟中的应用是多样化的。
首先，设计师可以利用虚拟现实技术进行建筑物的外观设计和展示。
通过虚拟现实头盔，设计师可以沉浸于一个虚拟的海上环境中，调整建筑物的外形、颜色、质地等参数，直观地感受建筑物在不同角度和光照条件下的外观效果。
其次，虚拟现实技术还可以用于内部空间的设计和模拟。
设计师可以通过虚拟现实环境，自由地探索船舱、甲板、船舷等各个部位，评估空间布局和设计方案的合理性。
三维船舶内部结构模拟系统（V2.0版）安装及使用说明书上海海事大学2008年11月地址：上海市浦东大道1550号电话：021‐58855200‐2506传真：021‐58850828邮编：200135网址：目 录1系统功能 (3)2硬件要求 (3)3系统安装 (4)4软件使用 (6)5模拟船型 (13)6使用帮助 (20)1.系统功能三维船舶内部结构模拟系统，是基于视景仿真及虚拟现实技术开发的，通过计算机交互虚拟显示三维船舶，旨在模拟使用人员上船参观船舶视景，包括游览船舶甲板、驾驶室、机舱、货舱等区域，以及在船上所看到的船舶周围水域或者陆域视景，包括停泊码头、岸上装卸机械、集装箱堆场、驳运车辆等，此外，为了更加具有逼真的效果，本系统还嵌入三维陆地地形及海浪等景物。
整体通过三维场景组合，显示一个逼真的航海环境，使用人员通过鼠标或者键盘控制，进行交互式游览三维船舶，可以感受到和实际参观船舶相同的效果。
本系统的开发应用，在培养高等院校航海技术、轮机工程、物流工程、港口与航运管理等专业学生对于初步了解船舶构造，具有良好的效果；同时，也使得学生对所从事的航运专业及运输工具船舶有更加清晰的认识。
另外，本系统的应用，也可以取代部分专业学生以往需要上船参观的实习方式，解决了上船难的问题，节约了时间和成本。
本系统模拟的船型包括现代具有代表类型的集装箱船、油船、散货船、液化气船和件杂货船等，涵盖了主要航运船型。
游览方式可以通过手动控制鼠标或者键盘操作，也可以按预定的游览路线，自动漫游船舶。
对于集装箱船舶可以参观各层甲板—驾驶室—机舱—货舱等部位，不同部位的船舶主要设备有相应提示，模拟船舶的尺度和设备配置与实际船舶一致，对于无法到达的舱室，如压载水舱等以图示说明。
其他四种船舶可以进行甲板等外观漫游，以及具有相应的码头泊位和装卸机械等景观。
本系统三维结构模型采用真实纹理贴图技术，具有丰富的光照与材质效果，模型尺寸根据实际船舶设计图或者图片，具有LOD模型，模型结构科学简洁，采用模块化处理，后续更新和维护方便。
ots模拟搭载技术在船舶建造过程中的应用OTS模拟搭载技术在船舶建造过程中的应用•概述•应用一：船舶结构设计模拟•应用二：船舶性能评估模拟•应用三：施工优化模拟•应用四：安全性分析模拟•结论概述在船舶建造过程中，OTS（Operator Training System）模拟搭载技术的应用为船舶设计、施工和操作提供了强大的支持。
OTS模拟搭载技术通过建立虚拟环境和仿真模型，可以模拟真实的船舶建造环境，帮助船舶制造商和设计师更加准确地预测和解决问题，提高船舶的安全性、性能和效率。
应用一：船舶结构设计模拟通过OTS模拟搭载技术，可以对船舶结构进行全面的仿真模拟，包括船体结构、船舶系统等。
设计师可以在虚拟环境中对不同结构进行优化和比较，评估各种参数对船舶性能的影响，如船体的抗风、抗浪性能等。
此外，还可以通过OTS模拟搭载技术进行结构强度分析和疲劳寿命预测，确保船体结构的安全可靠性。
应用二：船舶性能评估模拟OTS模拟搭载技术可以对船舶的性能进行全面评估和模拟。
通过虚拟环境和仿真模型，可以模拟不同航行条件下船舶的运动特性、推进效率等。
设计师可以通过调整船舶参数，如船体形状、推进器位置等，来优化船舶的性能和燃油消耗，提高船舶的经济性和环保性。
应用三：施工优化模拟OTS模拟搭载技术在船舶建造的施工过程中也有广泛的应用。
通过虚拟环境和仿真模型，可以模拟船坞的布局、起重机的运行等。
设计师可以在模拟中优化施工过程，减少人力资源和时间成本，提高船舶建造的效率和质量。
应用四：安全性分析模拟船舶的安全性是船舶建造过程中的重要考虑因素之一。
OTS模拟搭载技术可以在虚拟环境中模拟不同的危险情景，如火灾、漏油等，对船舶的安全性能进行评估和改进。
通过模拟，可以提前发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行应对，从而保证船舶建造和运营的安全性。
结论OTS模拟搭载技术在船舶建造过程中的应用提供了强大的支持，从船体结构设计到船舶性能评估、施工优化和安全性分析等方面，都起到了重要的作用。
船舶智能制造（二）引言概述：船舶智能制造是指通过引入先进的信息技术和自动化技术，实现船舶生产制造过程中的智能化、高效化和精细化。
本文将从五个大点来探讨船舶智能制造的发展和应用。
正文：一、船舶智能设计1. 使用虚拟现实技术进行船舶设计2. 基于人工智能的自动化设计系统3. 智能设计软件与计算机辅助设计技术的融合4. 船舶结构优化设计的智能化方法5. 智能设计系统在提高设计效率和减少错误方面的应用二、船舶智能制造过程控制1. 智能制造大数据的收集与分析2. 基于物联网的智能制造过程监控3. 自动化装配生产线的应用4. 系统集成与信息交互的智能化控制5. 智能制造过程控制的优化和升级三、船舶智能材料与工艺1. 高强度、轻量化材料在船舶制造中的应用2. 智能材料与结构在船舶制造中的应用3. 先进加工工艺与机器人技术的应用4. 3D打印技术在船舶制造中的应用5. 船舶修复与维护的智能化方法四、船舶智能生产与管理1. 智能化的生产计划与排程2. 人工智能技术在生产调度中的应用3. 智能化仓储与物流管理4. 高效的质量控制与检测方法5. 数据驱动的智能制造决策与优化五、船舶智能制造的发展趋势1. 进一步提高船舶智能设计水平2. 加强船舶智能制造过程控制能力3. 推动船舶智能材料与工艺创新4. 完善船舶智能生产与管理系统5. 加强船舶智能制造产学研结合与人才培养总结：船舶智能制造的发展能够提高船舶制造的效率、质量和安全水平。
通过船舶智能设计、智能制造过程控制、智能材料与工艺、智能生产与管理等方面的应用，可以推动船舶行业向数字化、网络化、智能化的方向发展。
未来，船舶智能制造还将朝着更高水平的智能化和自动化发展，推动船舶制造业朝着更加可持续和绿色的方向迈进。
船舶虚拟建造系统陆畅李勇（中船重工第714所数字化造船技术研究中心北京 100085）摘要制造仿真是基于计算机和信息技术的先进制造技术，是数字化制造的具体体现。
船舶虚拟建造系统以船舶的数字模型为核心，在计算机上模拟和评估船舶的建造过程。
本文根据我国船舶建造工业的特点，探讨了船舶虚拟建造系统的功能及相应的关键技术。
关键词船舶，虚拟制造，仿真1 虚拟制造的概念及应用虚拟制造是实际制造过程在计算机上的映射，即采用计算机仿真与虚拟现实技术，在高性能计算机和高速网络的支持下，在计算机上群组协同工作，实现产品设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。
虚拟制造技术在世界各国制造领域得到了广泛应用，比较有影响的有波音777的设计和制造。
在船舶建造方面，美国新一代两栖船坞运输舰LPD17，以及正在研制中的驱逐舰DDG1000和航母CVN78都采用了虚拟制造技术。
国内造船工业也积极从事船舶先进制造技术的研究，上海交通大学成立了船舶制造仿真研究室，专门从事船舶制造仿真技术的研究，并取得了一定的成果。
中船重工武昌造船厂多年前引进了大型船舶设计制造集成软件CADDS5，目前已基本实现了船舶的三维生产设计，该厂在船舶建造工艺仿真与验证方面进行了大量的研究并取得了一定的成果。
但从目前国内相关文献资料来看，目前很多单位在理论上研究较多，尚未开发出相应的船舶建造全过程的仿真系统。
2 船舶建造的特点船舶工业是一项劳动密集型、技术密集型和资金密集型的产业。
船舶产品是一个巨大的复杂系统，而且大多是少量或单件生产的产品，每艘船都由数以千计甚至上万件的零部件和中间产品，通过离散的但相互联系的各种过程建造而成。
船舶生产周期较长，一般是几个月甚至几年。
船舶建造所需的各种零部件通常由许多船舶配套生产商提供，因此船舶的建造与许多企业都有着密切的联系，任何环节的脱节都有可能导致船舶建造进程的延期。
3 船舶虚拟建造的意义制造仿真强调在实际投入原材料于产品实现过程之前，完成产品设计与制造过程的相关分析，以确保制造过程实施的可行性。
制造仿真的主要目的是提高产品设计、过程设计、工艺规划、生产规划、以及车间控制中的决策与控制水平。
进行船舶建造过程的仿真和分析，在船舶设计阶段就模拟出船舶建造的整个过程，能够及早发现设计中出现的问题，减少建造过程中设计方案的更改，减少建造过程中的延期，合理的规划建造过程，优化资源配置，提高设备和劳动力的使用率；从而降低生产成本，提高产品质量。
另外，在新技术、新设备采用之前，利用船舶虚拟建造系统模拟出采用这些新技术、新设备后的船舶建造过程，并对建造过程进行评估，以确定是否采用或如何合理应用这些新技术和新设备。
4 船舶虚拟建造系统的功能船舶虚拟建造系统是实现对船舶建造过程中的人、组织管理、物流、信息流、能量流进行全面的仿真，支持车间和生产线的布置与运行控制、产品实现过程仿真等。
船舶虚拟建造系统的功能主要包括建造工艺规划、建造过程演示和建造过程评估等。
4.1 建造工艺规划建造工艺规划是进行虚拟建造仿真的首要工作，在具体工艺环节仿真验证的基础上，通过对船舶建造过程的深入分析，建立整体建造过程的流程模型，确定建造过程中每个环节的时间节点及所需的资源和设备。
建造工艺规划主要包括：1）船厂车间的布局，生产设备的布置，人力资源的分配；2）建造流程的规划；3）物流控制仿真；2644）生产过程和生产调度仿真；5）建造工艺的仿真。
4.2 建造过程的虚拟演示根据建造工艺规划，将船舶的整个生产建造过程采用虚拟仿真技术表现出来，使用户可以直观的观看到整个船舶建造的过程。
这包括零部件的加工、船体结构的焊接、舾装、涂装等过程，及在这些过程中工人的工作过程、机器设备的工作过程、物流控制、生产调度等等。
4.3 建造过程的评估进行船舶虚拟建造仿真的目的是在船舶建造之前，对船舶的整体建造过程进行模拟，以尽早发现问题，合理规划建造过程，优化资源配置，降低建造成本，提高产品质量。
因此，对建造过程的评估是船舶虚拟建造的重要组成部分，评估的主要内容包括：1）生产过程评估；对所规划的船舶生产建造过程进行整体性的评估，寻找不合理的地方，以做出调整和优化；对某项具体建造工艺进行仿真验证，以检验该工艺的合理性和正确性。
2）制造成本估算；计算船舶建造总成本、各阶段成本及按类型进行分类的成本（如材料、人工、配套设备、项目管理等），3）制造时间评估；计算船舶建造总时间、各阶段所需时间及按类型进行分类的时间（如零部件的加工、配套设备的采购、结构焊接、舾装、涂装等）。
另外，采用船舶虚拟建造系统，可以预先评估新技术、新设备在船厂应用的效果，评估在新技术条件下未来的船舶建造过程，以支持船厂在采购策略、规划、投资方面决策的制定。
5 船舶虚拟建造系统的关键技术5.1 数字模型的建立制造仿真以产品的数字模型为核心，数字模型是仿真系统最重要的组成部分，这些数字模型包括：船舶三维模型、制造资源模型、制造环境模型、船舶工业实体模型等。
1）建立详细的完整的船舶三维模型进行船舶建造仿真的船舶三维模型必须足够的细致，应能够分解成各个可制造单元。
对于船舶配套设备等外购或外包件，则不必如此细致，如发动机、模块化的设备等。
2）建立制造资源三维模型包括生产车间、各种生产设备、人的模型等。
3）建立描述与船舶制造工业相关实体的数字模型描述所有与船舶建造相关的实体对象，如船舶配套产品供应商、船东、船级社、国家政府管理机构、船舶设计研究机构、金融机构等，每个实体模型都定义其功能、目标、特征、行为等属性。
4）建立描述船厂运作的数字模型这些实体模型包括行政管理、财务、人力资源、合同管理、市场、产品开发、规划和调度、预算、生产控制、物料控制、生产、检验、测试等，每个实体模型需要定义其主要功能、主要目标、主要特征、行为等属性。
5）建立描述船舶产品的数字模型这包括描述船舶整体、船舶中间产品和各种零部件的数字模型，及全船所有零部件的关系模型，这些模型描述了各级产品的ID号，部件名称，组成零部件的ID号及相互关系等。
6）建立描述制造工艺的数字模型主要是建立描述生产加工过程的数字模型，如切割、碾轧、线加热、人工焊接、机器人焊接、管线安装、喷涂等。
7）建立描述制造资源的数字模型包括加工设备、运输设备、劳动力资源等。
5.2 船舶建造工艺过程计算机辅助生成技术通过建立工艺技术库和标准件库和非标准件库，结合船舶产品的三维模型，利用推理、创成等形式，辅助进行船舶建造工艺过程的规划，生成各工序及其相互关系的特征描述，建立工艺流程模型。
2655.3 船舶建造过程的仿真方法目前，现有的一些离散事件仿真软件基本没有专用于船舶建造的预定义的资源模型。
另外，已有的计划和调度方法和工具并不适用于造船过程，它不能够充分地考虑船厂中各种工艺过程及其相互作用的基本特性，以及船厂与分包商和供应商之间的相互作用。
以建立一个船舶部件的制造模型为例，在船厂，通常是利用相同的资源和设备制造多种部件，各部件制造所需的时间和成本不尽相同。
因此，不同于批量生产的产品，描述制造过程中每个工位执行的信息须十分的详细，不能依据推理进行定义，而必须通过对每一制造过程进行仿真来确定。
因此，目前用于批量生产产品的建模与仿真方法并不适用于船舶产品的建造仿真。
另外，船厂的工作、计划及调度安排是非常复杂的。
不同于批量生产的产品，船舶产品中基本没有相同的部件，即使有某些相同的部件，也通常是由不同的加工设备制造，或在不同的时间点需要，部件的流通取决于船厂的调度安排。
由于这些特性，必须客观的、动态的考虑三个不同的对象：产品、过程和资源，以真实的反映造船系统。
5.4 造船全过程的三维模拟演示采用虚拟现实技术，对造船全过程进行三维模拟演示。
利用建立的描述船舶产品、船厂、车间、生产设备、工人、制造资源的三维模型，描述产品、制造资源、制造工艺的数字模型，以及制定的船舶建造工艺的规划，采用虚拟现实技术构成虚拟环境，对整个造船过程进行三维模拟演示，直观的展现船舶建造的全过程。
5.5 建立对造船过程进行有效评估的算法建立一套能够对船舶建造过程进行有效评价的算法，能够有效鉴定船舶建造过程中的瓶颈，并提供优化和解决方案。
6 总结船舶虚拟建造系统是一个非常复杂的系统，它首先需要研究人员对船厂的运作和船舶产品的制造过程进行全面细致的了解，同时，建立如此之多的复杂的数字模型，需要收集大量相关的生产数据资料，而这是我国船厂相对缺乏的。
目前我国在船舶虚拟建造方面的研究还大多处于理论研究阶段，因此，我们的研究工作也是在探索中前进，目前仍有许多问题亟待研究。
参考文献[1] Thomas Lamb, Hyun Chung, Mark Spicknal, etc, “Simulation-Based Performance Improvement for Shipbuilding Processes”,Journal of Ship Production, V ol.22, No.2, pp.49-65, May 2006.[2] Hongtae Kim, Jong-Gap Lee, Soon-Sup Lee and Jin.H.Park, “A simulation-based Shipbuilding System for Evaluation of Validityin Design and Manufacturing”, IEEE, 2003.[3] Yasuhisa Okumoto, Kentaro Hiyoku and Noritaka Uesugi, “Simulation-Based Ship Production Using Three-Dimensional CAD”,Journal of Ship Production, V ol.22, No.3, pp.155-199, August 2006.[4] Jong Gye Shin, Kwang Kook Lee, Jong Hun Woo, etc, “A Modeling and Simulation of Production Process in Subassembly Lineat a Shipyard”, Journal of Ship Production, V ol.20, No.2, pp.79-83, May 2004.[5] 张圣坤，谭家华，柳存根等. 舰船虚拟设计与制造仿真. 上海造船. 2001.266。
