面向數(shù)字化造船的我國船舶企業(yè)信息化發(fā)展趨勢分析

徐小峰　趙金樓

摘要：船舶工業(yè)作為關(guān)系國計(jì)民生的裝備制造工業(yè)，對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前我國船舶工業(yè)存在大而不強(qiáng)劣勢，信息化落后是關(guān)鍵因素。文章從數(shù)字化造船的角度出發(fā)，通過分析我國數(shù)字化造船的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，總結(jié)了出未來數(shù)字化造船的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化制造：船舶企業(yè)：發(fā)展趨勢

2009年3月份國務(wù)院陸續(xù)通過了一系列的重要產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，船舶工業(yè)被列為我國“十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃”，在隨后出臺(tái)的《船舶工業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》中提出要加快建立船舶產(chǎn)業(yè)投資基金、擴(kuò)大出口船舶買方信貸規(guī)模、購買棄船可享內(nèi)銷遠(yuǎn)洋船政策、船舶企業(yè)流動(dòng)資金貸款享受利率優(yōu)惠、“棄舊造新”獲貼息貸款、“資本金注入”支持兼并重組等六大政策，以振興我國的修、造、拆船業(yè)。國務(wù)院出臺(tái)的相關(guān)政策雖已對我國船舶工業(yè)形成實(shí)質(zhì)利好，但在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的背景下，如何支持船舶企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級，促使我國船舶工業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。

一、前言

目前在我國乃至全世界，要實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)的跨越式發(fā)展，必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)。世界造船強(qiáng)國從CAX開始，逐步由實(shí)施CIMS、應(yīng)用敏捷制造技術(shù)向組建“虛擬企業(yè)”方向發(fā)展，形成船舶產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收、使用、維護(hù)于一體的船舶產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)全數(shù)字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細(xì)化、船舶制造裝備自動(dòng)化和智能化、船舶制造企業(yè)虛擬化，從而大幅度提高生產(chǎn)效率和降低成本。盡管這些造船強(qiáng)國的勞動(dòng)力成本很高，但是仍具有較高的市場競爭力。其中。美國是軍船制造最強(qiáng)大的國家，韓國和日本是民船制造的強(qiáng)國，二者船舶產(chǎn)量占世界市場份額的70％左右。雖然造船強(qiáng)國的造船企業(yè)信息化建設(shè)已達(dá)到很高的水平，但為了更牢固地壟斷國際造船市場，這些國家正在以更大的投入發(fā)展“數(shù)字化造船”。由此可以看出，未來船舶行業(yè)的發(fā)展趨勢是基于網(wǎng)絡(luò)，向數(shù)字造船和虛擬造船的方向發(fā)展。

二、我國船舶企業(yè)數(shù)字化造船現(xiàn)狀

船舶是巨大而復(fù)雜的系統(tǒng)，由數(shù)以萬計(jì)的零部件和數(shù)以千計(jì)的配套設(shè)備構(gòu)成，包含數(shù)十個(gè)功能各異的子系統(tǒng)，通過船體平臺(tái)組合成一個(gè)有機(jī)的整體。造船周期一般在10個(gè)月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進(jìn)行繁雜的逐級裝配，涉及物資、經(jīng)營、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、成本、制造、質(zhì)量、安全等各個(gè)方面。這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的信息處理能力。我國船舶行業(yè)近年來雖有很大的發(fā)展，但與國際造船強(qiáng)國相比，無論在產(chǎn)量，還是在造船技術(shù)上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設(shè)計(jì)系統(tǒng)與生產(chǎn)進(jìn)程聯(lián)系不緊密、船舶零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度低、信息采集手段落后、物資／物流管理系統(tǒng)信息不同步、生產(chǎn)日程計(jì)劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統(tǒng)性、數(shù)字化應(yīng)用未有效的促進(jìn)體制和管理創(chuàng)新等問題的存在，導(dǎo)致了我國船舶行業(yè)參與國際競爭的綜合能力不高。因此，對于船舶工業(yè)來說，提升信息化水平勢在必行。

目前，我國船舶總噸位已晉升世界前三位，其中信息化建設(shè)發(fā)揮了巨大的助推作用。以滬東中華造船有限公司為例：20世紀(jì)90年代開始運(yùn)用二維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，新世紀(jì)又應(yīng)用計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)，初步建立起產(chǎn)品電子信息模型，經(jīng)過二十多年的信息化建設(shè)，年產(chǎn)量提高了十余倍。盡管如此，從市場份額上看，我國船舶工業(yè)信息化水平及其效用與位居第一、二位的韓國和日本相比，仍存在很大差距。虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造和虛擬企業(yè)對造船工業(yè)的發(fā)展具有不可估量的作用，信息化對造船業(yè)的提升作用已逐漸凸顯，數(shù)字造船已成為世界造船業(yè)的必然趨勢。

三、我國船舶企業(yè)數(shù)字化造船面臨的挑戰(zhàn)

船舶工業(yè)是集資金、技術(shù)、勞動(dòng)密集為一體的產(chǎn)業(yè)，科技含量較高。盡管我國船舶行業(yè)的造船量已連續(xù)多年位居世界前三位，造船相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)持續(xù)增長，但是與其他造船強(qiáng)國相比，我國船舶企業(yè)還存在很大的差距，尤其實(shí)在造船信息化數(shù)字化方面，由于信息技術(shù)和應(yīng)用的滯后，使得我國船舶企業(yè)與世界造船強(qiáng)國的船舶企業(yè)差距有擴(kuò)大的趨勢。具體表現(xiàn)在：

1開發(fā)設(shè)計(jì)滯后。由于缺乏一體化的數(shù)字設(shè)計(jì)工具，我國船舶工業(yè)長期以來在船舶設(shè)計(jì)與開發(fā)方面能力很差，已經(jīng)嚴(yán)重影響我國船舶工業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)周期長和設(shè)計(jì)水平的落后都制約了我國造船生產(chǎn)效率的提高。

2信息建設(shè)無序。目前我國數(shù)字化造船存在的主要問題有船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成尚未實(shí)現(xiàn)：現(xiàn)有系統(tǒng)的集成度差，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；系統(tǒng)架構(gòu)的整體考慮不足，協(xié)同能力和柔性應(yīng)對能力差，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理信息一體化的集成度較低，數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理生產(chǎn)線各主線尚未貫通，數(shù)字化制造技術(shù)效能遠(yuǎn)未發(fā)揮。

3運(yùn)營管理薄弱。由于缺乏對造船成本的實(shí)時(shí)跟蹤管理，導(dǎo)致造船專業(yè)化水平低、生產(chǎn)流程不盡合理，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長、單位產(chǎn)品工時(shí)耗費(fèi)高等制約了造船業(yè)的發(fā)展，特別是隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大來自企業(yè)管理方式和成本節(jié)約的挑戰(zhàn)將會(huì)更加突出。

4配套商全球化。在我國船舶工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大、造船產(chǎn)量急劇增加和船舶品種結(jié)構(gòu)不斷升級的情況下，特點(diǎn)加入WTO后，國家對船用設(shè)備進(jìn)口采取行政性限制措施，進(jìn)一步降低船用設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅，更多性價(jià)比高的國外同類產(chǎn)品進(jìn)入我國市場，使得船舶企業(yè)配套設(shè)備的提供商遍布全球。這從側(cè)面也對船舶企業(yè)信息一體化建設(shè)提出了更高的要求。

5協(xié)同響應(yīng)速動(dòng)。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉(zhuǎn)化，真正面向大批量定制技術(shù)的船舶敏捷制造系統(tǒng)，并沒有實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉(zhuǎn)化的深入，船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)也將會(huì)更加深入地研究并逐步推廣應(yīng)用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變。可以預(yù)測，隨著以上關(guān)鍵技術(shù)的成熟，船舶制造大批量定制的環(huán)境將逐步形成，這將對船舶企業(yè)間協(xié)同的速動(dòng)響應(yīng)能力提出更高的要求，而船舶企業(yè)間的實(shí)時(shí)互通也需要強(qiáng)有力的信息化平臺(tái)做支持。

四、我國船舶企業(yè)信息化發(fā)展趨勢分析

經(jīng)過多年發(fā)展，我國船舶企業(yè)數(shù)字化建設(shè)有了長足的發(fā)展，在油船、散貨船和集裝箱船等方面具備了過硬的高質(zhì)量環(huán)保產(chǎn)品和較強(qiáng)的國際競爭力。并開始了技術(shù)含量更好的高附加值船型的設(shè)計(jì)生產(chǎn)。綜合世界船舶企業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合我國船舶企業(yè)數(shù)字化造船現(xiàn)狀，可以總結(jié)出未來我國船舶企業(yè)信息化的發(fā)展方向。

1信息化集成平臺(tái)。以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為手段，以CIMS系統(tǒng)為核心，建立企業(yè)共享信息平臺(tái)，促進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化和殼、舾、涂作業(yè)一體化。總體的發(fā)展趨勢是“一改、三化、兩結(jié)合”，即從改造造船生產(chǎn)體系人手。打破傳統(tǒng)的不合理的生產(chǎn)體系，確保建立現(xiàn)代造船模式工作的順利進(jìn)行；造船總裝化、管理精細(xì)化、信息集成化是現(xiàn)代造船模式的主要實(shí)現(xiàn)形式。因此，船舶企業(yè)的信息化要結(jié)合船舶企業(yè)的具體條件，結(jié)合產(chǎn)品載體，不斷改