船舶数字化设计与制造
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关于船舶数字化设计与制造目前在我国乃至全世界。
要实现船舶行业的跨越式发展,必须以信息技术为基础。
世界造船强国从CAX开始,逐步由实施CIMS、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展,形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全生命周期的数字化支持系统,实现船舶设计全数字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精细化、船舶制造装备自动化和智能化、船舶制造企业虚拟化、从而大幅度提高生产效率和降低成本。
所谓数字化设计就是运用虚拟现实、可视化仿真等技术,在计算机里先设计一条“完整的数字的船”。
不仅可以点击鼠标进入船体内部参观一番,还可以在虚拟的大海中看它的速度、强度、抗风浪能力。
这样一来船舶设计的各个阶段和船、机、舾、涂等多个专业模块在同一数据库中进行设计。
船舶是巨大而复杂的系统,由数以万计的零部件和数以千计的配套设备构成,包括数十个功能各异的子系统,通过船体平台组合成一个有机的整体。
造船周期一般在10个月以上,既要加工制造大量的零部件,又要进行繁杂的逐级装配,涉及物资、经营、设计、计划、成本、制造、质量、安全等各个方面。
这样的一个复杂的系统需要非常强大的信息处理能力。
我国船舶行业今年来虽有很大的发展,但与国际造船强国相比,无论在产量,还是在造船技术上差距甚大,信息化水平落后是直接原因。
其中,集成化设计系统与生产进程联系不紧密、船舶零部件标准化程度低、信息采集手段落后、物资/物流管理系统信息部同步、生产日程计划安排手段落后、成本管理工作缺乏系统性、数字化应用未有效的促进体制和管理创新等问题的存在,导致了我国船舶行业参与国际竞争的综合能力不高。
船舶工业是集资金、技术、劳动密集为一体的产业,科技含量较高。
尽管我国船舶行业的造船量已连续多年位居世界前三位,造船相关经济指标持续增长,但是与其他造船强国相比,我国船舶企业还存在很大的差距,尤其是在造船信息化数字化方面,由于信息技术和应用的滞后,使得我国船舶企业与世界造船强国的船舶企业差距有扩大的趋势。
具体表现在:
1、开发设计滞后。
由于缺乏一体化的数字设计工具,我国船舶工业长期以来在
船舶设计与开发方面能力很差,已经严重影响我国船舶工业的发展,设计周期长和设计水平落后都制约了我国造船生产效率的提高。
2、信息建设无序。
目前我国数字化造船存在的主要问题有船舶设计自顶向下的
全过程集成尚未实现;现有系统的集成度差,信息孤岛现象严重;信息架构的整体考虑不足,协同能力和柔性应对能力差,产品设计、制造、管理信息一体化的集成度较低,数字化设计、制造、管理生产线各主线尚未贯通,数字化制造技术效能远未发挥。
3、运营管理薄弱。
由于缺乏对造船成本的实时跟踪管理,导致造船专业化水平
低、生产流程不尽合理,生产准备周期长、单位产品工时耗费高制约了造船业的发展。
特别是随着产业规模的快速扩大来自企业管理方式和成本节约的挑战将会更加突出。
4、配套商全球化。
在我国船舶工业规模迅速扩大、造船产量急剧增加和船舶品
种结构不断升级的情况下,特别加入WTO后,国家对船用设备进口采取行政性限制措施,进一步降低船用设备进口关税,更多性价比高的国外同类产品进入我国市场,使得船舶企业配套设备的提供商遍布全球,这从侧面也对船舶企业信息一体化建设提出了更高的要求。
5、协同响应速动。
船舶制造正在从集成制造向敏捷制造过程转化,真正面向大
批量定制技术的船舶敏捷制造系统,并没有实现的基础。
但随着造船模式向船舶敏捷制造过程转化的深入,船舶结构设计模块化和标准化技术也将会更加深入地研究并逐步推广应用,这必将带来船舶制造过程和模式的快速演变,可以预测,随着以上关键技术的成熟,船舶制造大批量定制的环境将逐步形成,这将对船舶企业间协同的速动响应能力提出更高的要求,而船舶企业间的实时互通也需要强有力的信息化平台作支持。
总之,我国船舶企业在数字化造船的实施建设方面,首先要确定其总体的发展规划和目标,并建立起企业的Intranet/Internet网,做好基础准备。
从生产设计、信息化建设、企业管理三个方面入手,通过推动CAD/CAM、CIMS技术,B2B 电子商务技术及ERP技术的广泛应用,缩短船舶总体及配套设备的设计和生产周期,提高船舶质量。
通过开展网上报价和网上采购,加速资金和材料的周转速度。
最终实现网络化的管理体系,提高管理效率,最终实现数字化船舶。