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

      2019-09-10 07:22:44許飛
      科海故事博覽·中旬刊 2019年5期
      關(guān)鍵詞:船舶設(shè)計

      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.

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