面向數字化造船的我國船舶企業信息化發展趨勢分析

徐小峰　趙金樓

摘要：船舶工業作為關系國計民生的裝備制造工業，對我國國民經濟發展至關重要。當前我國船舶工業存在大而不強劣勢，信息化落后是關鍵因素。文章從數字化造船的角度出發，通過分析我國數字化造船的現狀和挑戰，總結了出未來數字化造船的發展方向。

關鍵詞：數字化制造：船舶企業：發展趨勢

2009年3月份國務院陸續通過了一系列的重要產業振興規劃，船舶工業被列為我國“十大產業振興規劃”，在隨后出臺的《船舶工業調整振興規劃》中提出要加快建立船舶產業投資基金、擴大出口船舶買方信貸規模、購買棄船可享內銷遠洋船政策、船舶企業流動資金貸款享受利率優惠、“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。國務院出臺的相關政策雖已對我國船舶工業形成實質利好，但在全球經濟危機的背景下，如何支持船舶企業實現技術改造和產業升級，促使我國船舶工業平穩健康發展成為當務之急。

一、前言

目前在我國乃至全世界，要實現船舶行業的跨越式發展，必須以信息技術為基礎。世界造船強國從CAX開始，逐步由實施CIMS、應用敏捷制造技術向組建“虛擬企業”方向發展，形成船舶產品開發、設計、建造、驗收、使用、維護于一體的船舶產品全生命周期的數字化支持系統，實現船舶設計全數字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細化、船舶制造裝備自動化和智能化、船舶制造企業虛擬化，從而大幅度提高生產效率和降低成本。盡管這些造船強國的勞動力成本很高，但是仍具有較高的市場競爭力。其中。美國是軍船制造最強大的國家，韓國和日本是民船制造的強國，二者船舶產量占世界市場份額的70％左右。雖然造船強國的造船企業信息化建設已達到很高的水平，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展“數字化造船”。由此可以看出，未來船舶行業的發展趨勢是基于網絡，向數字造船和虛擬造船的方向發展。

二、我國船舶企業數字化造船現狀

船舶是巨大而復雜的系統，由數以萬計的零部件和數以千計的配套設備構成，包含數十個功能各異的子系統，通過船體平臺組合成一個有機的整體。造船周期一般在10個月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進行繁雜的逐級裝配，涉及物資、經營、設計、計劃、成本、制造、質量、安全等各個方面。這樣一個復雜的系統需要非常強大的信息處理能力。我國船舶行業近年來雖有很大的發展，但與國際造船強國相比，無論在產量，還是在造船技術上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設計系統與生產進程聯系不緊密、船舶零部件標準化程度低、信息采集手段落后、物資／物流管理系統信息不同步、生產日程計劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統性、數字化應用未有效的促進體制和管理創新等問題的存在，導致了我國船舶行業參與國際競爭的綜合能力不高。因此，對于船舶工業來說，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，其中信息化建設發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90年代開始運用二維計算機輔助設計，新世紀又應用計算機集成制造技術，初步建立起產品電子信息模型，經過二十多年的信息化建設，年產量提高了十余倍。盡管如此，從市場份額上看，我國船舶工業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。虛擬設計、虛擬制造和虛擬企業對造船工業的發展具有不可估量的作用，信息化對造船業的提升作用已逐漸凸顯，數字造船已成為世界造船業的必然趨勢。

三、我國船舶企業數字化造船面臨的挑戰

船舶工業是集資金、技術、勞動密集為一體的產業，科技含量較高。盡管我國船舶行業的造船量已連續多年位居世界前三位，造船相關經濟指標持續增長，但是與其他造船強國相比，我國船舶企業還存在很大的差距，尤其實在造船信息化數字化方面，由于信息技術和應用的滯后，使得我國船舶企業與世界造船強國的船舶企業差距有擴大的趨勢。具體表現在：

1開發設計滯后。由于缺乏一體化的數字設計工具，我國船舶工業長期以來在船舶設計與開發方面能力很差，已經嚴重影響我國船舶工業的發展，設計周期長和設計水平的落后都制約了我國造船生產效率的提高。

2信息建設無序。目前我國數字化造船存在的主要問題有船舶設計自頂向下的全過程集成尚未實現：現有系統的集成度差，信息孤島現象嚴重；系統架構的整體考慮不足，協同能力和柔性應對能力差，產品設計、制造、管理信息一體化的集成度較低，數字化設計、制造、管理生產線各主線尚未貫通，數字化制造技術效能遠未發揮。

3運營管理薄弱。由于缺乏對造船成本的實時跟蹤管理，導致造船專業化水平低、生產流程不盡合理，生產準備周期長、單位產品工時耗費高等制約了造船業的發展，特別是隨著產業規模的快速擴大來自企業管理方式和成本節約的挑戰將會更加突出。

4配套商全球化。在我國船舶工業規模迅速擴大、造船產量急劇增加和船舶品種結構不斷升級的情況下，特點加入WTO后，國家對船用設備進口采取行政性限制措施，進一步降低船用設備進口關稅，更多性價比高的國外同類產品進入我國市場，使得船舶企業配套設備的提供商遍布全球。這從側面也對船舶企業信息一體化建設提出了更高的要求。

5協同響應速動。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉化，真正面向大批量定制技術的船舶敏捷制造系統，并沒有實現的基礎。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉化的深入，船舶結構設計模塊化和標準化技術也將會更加深入地研究并逐步推廣應用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變。可以預測，隨著以上關鍵技術的成熟，船舶制造大批量定制的環境將逐步形成，這將對船舶企業間協同的速動響應能力提出更高的要求，而船舶企業間的實時互通也需要強有力的信息化平臺做支持。

四、我國船舶企業信息化發展趨勢分析

經過多年發展，我國船舶企業數字化建設有了長足的發展，在油船、散貨船和集裝箱船等方面具備了過硬的高質量環保產品和較強的國際競爭力。并開始了技術含量更好的高附加值船型的設計生產。綜合世界船舶企業的特點，結合我國船舶企業數字化造船現狀，可以總結出未來我國船舶企業信息化的發展方向。

1信息化集成平臺。以數字化、網絡化和數據庫技術為手段，以CIMS系統為核心，建立企業共享信息平臺，促進設計、生產、管理一體化和殼、舾、涂作業一體化。總體的發展趨勢是“一改、三化、兩結合”，即從改造造船生產體系人手。打破傳統的不合理的生產體系，確保建立現代造船模式工作的順利進行；造船總裝化、管理精細化、信息集成化是現代造船模式的主要實現形式。因此，船舶企業的信息化要結合船舶企業的具體條件，結合產品載體，不斷改