先進(jìn)設(shè)計技術(shù)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用策略

許飛

摘 要 近些我國的造船技術(shù)取得突出的進(jìn)步，加入到世界貿(mào)易組織之后，造船行業(yè)的競爭逐漸激烈，針對船舶行業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況得知，我國的船舶設(shè)計依然存在很多問題，高新技術(shù)沒有得到落實(shí)。在本次研究中對國內(nèi)造船技術(shù)以及現(xiàn)狀分析，對如何將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到船舶設(shè)計中進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 先進(jìn)技術(shù)；船舶設(shè)計；應(yīng)用要求

船舶行業(yè)對海上運(yùn)輸業(yè)有一定的影響，我國的船舶設(shè)計近些年來取得突出的成就，在船舶的設(shè)計過程中需要注意的是明確具體的應(yīng)用策略，合理應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，將其落實(shí)后，發(fā)揮船舶設(shè)計的優(yōu)勢。

1國內(nèi)的船舶設(shè)計演變概況

近些年來我國的造船行業(yè)取得突出的進(jìn)步，世界排名提升，經(jīng)過多年的創(chuàng)新和演變之后，同比份額提升，從0.6%上升到7%，取得了質(zhì)的飛躍。近幾年亞洲金融危機(jī)的影響，對我國船舶行業(yè)的發(fā)展帶來了不良影響，日本的各個造船企業(yè)進(jìn)行合并，韓國的造船行業(yè)進(jìn)行了調(diào)整和合并等，主要目標(biāo)就是保證在國際上能發(fā)揮壟斷的作用。隨著日韓兩國造船成本的降低，我國造船成本也受到影響，其他歐美國家和日韓企業(yè)等進(jìn)行合作，采取的是技術(shù)輸出的方式，占據(jù)我國大部分的市場，新建了很多的造船基地，企圖對我國造船行業(yè)進(jìn)行壟斷，導(dǎo)致我國當(dāng)前船舶行業(yè)的發(fā)展受到的阻礙因素比較多，整體管控效果不容樂觀。

2我國船舶設(shè)計的現(xiàn)狀

我國的船舶設(shè)計行業(yè)受到內(nèi)外因素的影響，存在不同程度的變化，在當(dāng)前設(shè)計中，需要注意的是進(jìn)行設(shè)計方式的更新，擴(kuò)展外部市場，建立我國專有的船舶市場。以下對船舶設(shè)計現(xiàn)狀分析。

2.1造船產(chǎn)量低

我國造船行業(yè)發(fā)展的過程中，產(chǎn)量比較低，從1994年以來，我國的造船量占據(jù)世界第三位，但是和日韓國家的差距比較大，落后4倍左右。在不同的階段，船舶設(shè)計呈現(xiàn)出不同的態(tài)勢，在后期設(shè)計中需要注意的是進(jìn)行設(shè)計技術(shù)的更新，只有合理采用，才能保證發(fā)揮應(yīng)有的作用，以下對各個階段造船技術(shù)概況分析，如表一：

2.2技術(shù)差異大

我國的造船行業(yè)經(jīng)過多年的演變和發(fā)展后，呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢，但是和其他國家相比，技術(shù)上需要更新，應(yīng)用到的高新技術(shù)比較少。以國際上的通用元素為例，在實(shí)施中，選擇340項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行中日兩國的重要船廠的分析，結(jié)果得知，我國的綜合造船技術(shù)和先進(jìn)的技術(shù)水平差異大，整體差距大概有15年左右。我國產(chǎn)品主要是普通的產(chǎn)品，其中頂級的巨型油輪以及大型的豪華客艙等都沒有建造過。

2.3周期長

在當(dāng)前船舶設(shè)計的階段，存在后期長的特點(diǎn)，質(zhì)量得不到保證，在生產(chǎn)管理中，如果整體效率低，交貨的周期長，則可能會出現(xiàn)很多設(shè)計問題。：例如，建造4.2萬噸級貨船，日本的建造工時為12萬，我國為120萬，設(shè)計建造周期約為18-309個月，是國際先進(jìn)水平的 1.8倍[1]。

2.4整體成本高

當(dāng)前日本和韓國等國家，在造船行業(yè)中進(jìn)行了不斷的更新，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的造船模式向現(xiàn)代化模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)前我國依然采取的是傳統(tǒng)方式，體現(xiàn)在管理方式落后和手段落后等，計劃制定的是粗放化的管理方式，配備了完善的管理手段，但是依然達(dá)不到理想的管控效果[2]。

3如何將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到船舶設(shè)計中

近些年我國船舶技術(shù)取得了創(chuàng)新和進(jìn)步，在實(shí)施階段，需要注意的是明確具體的設(shè)計方式，只有進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，才能符合實(shí)際設(shè)計要求。以下對如何將技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中進(jìn)行分析。詳細(xì)如下：

3.1實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計

并行設(shè)計形式是工程的核心所在，船舶的并行設(shè)計方式是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，各類專家通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后，統(tǒng)一的進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的分析，在船舶造型上，兼顧到可制造性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等方面因素，對不同的意見進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)反饋，及時修改數(shù)據(jù)模型，在可裝配性分析中，直到完成所有的任務(wù)，需要提升整體設(shè)計效果，減少設(shè)計時間導(dǎo)致的產(chǎn)品生命周期相關(guān)問題[3]。

3.2建立工程數(shù)據(jù)庫

在當(dāng)前集成化分析中，退行的是PDM技術(shù)形式，兼顧到實(shí)際特征，需要將特征建模技術(shù)、CAD以及CAM等集成系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)踐中。其中將企業(yè)管理方面的 MN、OLMM 與 EK2 HEK 系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的信息集成，全面實(shí)現(xiàn)并行工程。在設(shè)計階段，以全廠范圍內(nèi)的信息集成化分析，全面實(shí)現(xiàn)并行處理。在設(shè)計中采取的軟件主要是DFX，針對出現(xiàn)的造船成本高的現(xiàn)象，采取面向成本的設(shè)計形式，以DFC技術(shù)為主，在實(shí)施中掌握具體的分支，在滿足用戶自身需求的前提下，盡量降低成本，通過分析和研究制造過程中的銷售、維修和回收等情況進(jìn)行評價，對原設(shè)計中影響產(chǎn)品成本的情況進(jìn)行修改，適當(dāng)調(diào)整之后將其控制在合理范圍內(nèi)[4]。

3.3實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計

在設(shè)計階段，虛擬設(shè)計形式本身有一定的積極作用，以高度集成化模型為主，在設(shè)計中，能達(dá)到產(chǎn)品一次性成功。在協(xié)同化設(shè)計中，應(yīng)用到很多仿真技術(shù)，仿真技術(shù)形式的合理采用之后，實(shí)現(xiàn)局部虛擬化，在設(shè)計中充分利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)形式和計算機(jī)技術(shù)形式等進(jìn)行人、物和信息等整個過程仿真，針對制造階段存在的問題，及時進(jìn)行處理。在產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計中，以綜合性管控作為基礎(chǔ)，達(dá)到降低成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的目的。虛擬設(shè)計形式當(dāng)前應(yīng)用廣泛的一種設(shè)計形式，以艦船設(shè)計為主，在艦船設(shè)計的過程中，實(shí)現(xiàn)的是兩個層次的虛擬設(shè)計，其一是設(shè)計階段，用戶可以主動參與進(jìn)來，達(dá)到預(yù)先體驗(yàn)的目的。其二是制造系統(tǒng)上的更新設(shè)計，對生產(chǎn)制造的性能進(jìn)行有效的評價。在虛擬化設(shè)計中，能實(shí)現(xiàn)信息的共享，通過通過產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)（STEP）進(jìn)行，目前在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織下的ISOTC/184.SC4/WG3/T32小組領(lǐng)導(dǎo)下，各國船級社軟件商、船舶設(shè)計商和船廠等部門進(jìn)行了相關(guān)船舶STEP標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)合開發(fā)。

3.4虛擬企業(yè)

敏捷制造企業(yè)主要是以競爭力和信譽(yù)度作為基礎(chǔ)，在整個過程中，選擇合作者之后組成虛擬公司，分工合作，以共同的目標(biāo)增強(qiáng)整體的競爭力。虛擬企業(yè)的建設(shè)是關(guān)鍵技術(shù)，核心是虛擬制造技術(shù)形式，充分利用分布在世界各地的各種資源，要以最快的速度，整合企業(yè)內(nèi)部的優(yōu)勢和企業(yè)外部不同公司的優(yōu)勢，形成一個單一的經(jīng)營、設(shè)計和生產(chǎn)實(shí)體；該實(shí)體就是虛擬企業(yè)。該設(shè)計形式比較先進(jìn)，應(yīng)用到電子化的技術(shù)數(shù)據(jù)等，能舒適進(jìn)行溝通和分享。

4結(jié)束語

先進(jìn)的技術(shù)形式在船舶設(shè)計過程中有重要的作用，可借助計算機(jī)信息系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床等實(shí)現(xiàn)合理化的防控。現(xiàn)代造船業(yè)要求工作人員不斷提升自身的綜合能力，盡量一專多能，能靈活處理船舶設(shè)計中的各類問題，提升設(shè)計優(yōu)勢，進(jìn)而促進(jìn)船舶行業(yè)的整體進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳睿童，龔俊毅.船舶自動舵控制技術(shù)的發(fā)展分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（22）：51-52.

[2]夏義江，歐卓琳.產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)船海應(yīng)用型人才的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2017，14（22）：193-195+197.

[3]錢小龍，金圣杰.船舶曲型分段生產(chǎn)計算機(jī)輔助工藝設(shè)計技術(shù)研究[J].科技與創(chuàng)新，2016（04）：146.

[4]朱安慶，馬曉平.船舶制造技術(shù)工程應(yīng)用能力教學(xué)改革探索[J].江蘇科技大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2007（02）：106-108.