深化数字化造船 提高企业竞争力

深化数字化造船提高企业竞争力
[摘要]该文介绍了现代造船模式和数字化造船技术的内容特点，提出数字化造船是当前造船企业提高核心竞争力的重要途径之一，数字化造船技术的发展将带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造信息化，生产过程控制智能化，生产装备数控化，企业管理信息化和服务网络化，并通过集成实现企业数字化。

[关键词]数字化造船现代造船模式企业竞争力
1 引言
随着国际船舶市场需求高峰的出现，世界船舶工业迎来了一个前所未有的发展机遇期。

各主要造船国家之间竞争实力的对比也发生了重要的变化，中国造船业迅猛崛起，中、日、韩三足鼎立的局面初步形成。

在造船业形势看好的同时，我们不能忽视船舶工业发展过程中存在的问题和面临的困难。

国内各大中型造船企业都基本达到了全三维设计的水平，或者至少到达了两维半(不是直接建实体模型，但能部分地实现三维的效果)的水平，这大概占了中国造船企业的30%。

而在咱们福建沿海一带，有一些民营船厂并不使用设计软件，更谈不到数字化设计制造这个层面了。

我们的生产线简单，乃至简陋。

制造、检验还沿袭着最原始的方式。

这种生产方式存在以下几个突出的问题：
1.1建造周期长。

产品设计周期要比日、韩先进国家长3~6个月，生产周期也要比国际先进水平长3~6个月，因此国内造船总周期普遍要比日、韩等先进造船国家长半年以上，不仅影响了竞争力，而且加大了风险。

1.2制造返工量大，质量难以控制。

长期以来，造船业从设计到制造，尺寸和公差传递环节多，手工工作量大，加工设备简陋，环境不佳，造成产品从零件加工到装配直至合拢困难重重，协调困难，误差难以控制。

1.3生产管理复杂，计划调度困难。

船舶产品大小悬殊，结构复杂，用途多变，而生产条件又不同于其他机械产品，受配套、气候等外界条件影响较大，因而造成造船企业管理难度大，生产效率比日本、韩国低5-10倍。

现在正值造船业的波峰时期，中国的造船业太“火”，原来修船的都改行造船了，项目还是多的接不完，大量的造船厂上马，船厂数量急剧增加，这是一个过程，是一个量的积累过程，从量变到质变的一个必然过程，但当量的积累到达一定的程度，必然要有质的改变，全行业产能瓶颈严重，已出现延期交船现象；到2010年，随着钢材成本持续攀高，人力成本上升，人民币升值，美元贬值等客
观诱因一同给造船界释放了不利的信号。

因此必须未雨绸缪，增强危机意识，从政府和企业各个层面作出切实的努力，尽快建立现代造船模式，以提升造船业竞争力。

2 建立现代造船模式
现代造船模式大约有以下几个方面：精度造船技术，就是通过运用先进的工艺技术手段和严密的科学管理方法，对造船的全过程实施尺寸的精度分析和控制，从而达到最大限度地减少施工过程中的修整工作量，提高造船生产效率和建造质量。

船体分道建造技术，就是指在造船全过程中，将构成船舶的中间产品的制造不按船舶最终产品和船舶系统分类，而是按特征的相似性分类成组，即按平面分段、曲面分段、上层建筑等各自独立的多通道并行展开，实现空间分道、时间有序、责任明确、相互协调的作业优化排序。

模块化造船方法的基本思想就是充分应用成组技术、分道技术、集成技术、信息技术、预舾装技术、精度造船技术、壳舾涂一体化技术、区域化管理和总装化的思想，实施以中间产品为导向组织生产的方式，把整条船视作由百把个船体分段模块(充分预舾装和涂装/安装型的)和几十个设备装置模块(安装型的、功能型的)以及生活中心模块(功能型的、安装型的)最后进行总装而成。

3 数字造船是保障现代造船模式的关键
数字化造船就是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理的全过程，最终达到快速设计、快速建造、快速检测、快速响应和快速重组。

包含的主要内容可概括为：
(1)船舶设计数字化，就是利用CAD/CAE/CAPP/PDM、虚拟现实等技术，实现产品设计手段和设计过程的数字化，缩短产品开发周期，提高企业的产品研发能力。

模块化造船的重要特征之一就是要求进行并行设计、三维设计。

推行三维船舶设计不仅解决了“怎样造船”的问题，而且也为“如何合理组织造船生产”提供了大量的信息，是实施现代造船的先决条件。

(2)船舶建造数字化，主要是通过采用智能化的方法对生产过程进行控制，实现生产过程控制的自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平和生产效率。

(3)制造装备数字化，就是大力发展具有人工智能的自动化生产装备，实现加工和装配的数字化、自动化、精密化，提高产品的精度和加工装配的效率。

在船舶制造设备方面，也从最初的数控切割发展到了数控弯板、数控弯管、机械手/机器人装配/捍接、机器人涂装等。

(4)造船生产管理数字化，指基于Internet/ Intranet/ Extranet，利用ERP、SCM(供应链管理)和CRM(客户关系管理)、电子商务等方法与工具建立优化的集成化管理信息系统，对造船企业内外部资源与过程进行全面管理与控制，提高企业的管理水平。

推行现代造船工程管理是实施模块化造船的基础。

4 数字化造船取得的效益
4.1建造周期缩短
据统计，实施数字化造船后，沪东中华造船厂74500吨散货船船台周期由初期的112天缩短至现在平均75天；5618TEU集装箱船船坞周期从初期146天缩短至现在110天，平均每艘船可节约费用120万元。

大连船舶重工原计划年生产30条船，可后来提高效率、发掘潜力，又多生产了6条船，一条船价值8000万美元，如此一年就多创造产值5亿美元。

4.2增强了设计能效
实施CIMS工程和建设数字化造船平台，由于实现了CAD/ CAPP/CAM集成，减少了中间人工环节，发至车间的加工生产信息差错大为减少，船体制造未发生重大返工，管子设计差错率降低，减少了重复劳动差错。

4.3生产效率提高
系统提供的制造、安装、配套和管理信息加快了“车间工作图面做”、“外场工作内场做”、“空中作业地面做”的转变。

系统提供的精确加工信息，保证了高效造船工艺如“公差造船”、“无余量装配”、“总段安装法”和“壳、舾、涂一体化”等工艺的实施，明显地提高了生产效率。

5 结束语
要实行现代造船模式，就必须推行数字化造船技术，建立以船舶产品三维建
模、以产品数据库为中心、由数字化设计、设计管理、物流管理、资源配置管理、制造执行系统、综合管理六个系统组成的设计、制造、管理一体化的数字化造船平台。

数字化造船是当前造船企业提高核心竞争力的重要途径之一，数字化造船技术的发展将带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造信息化，生产过程控制智能化，生产装备数控化，企业管理信息化和服务网络化，并通过集成实现企业数字化。

最终，不仅要实现企业内部的信息集成、功能集成、过程集成，而且能够实现客户、企业和供应商的无缝集成，除为用户提供满足其需求的产品外，还需实现对产品全生命周期的管理和服务，持续深化并推广数字化造船技术无疑是应对竞争的手段中最基本，也最长期有效的措施了。

参考文献：
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[2]柳存根，高鹏.数字化造船与现代造船模式.中国数字化造船论坛论文集，2006 .
[3]叶修强.现代造船模式——中国船舶工业战略选择.
[4]王茜.世界造船技术的现状和发展方向.2007，06.。