船舶設(shè)計建造技術(shù)現(xiàn)狀及展望

周毅

摘要：本文總結(jié)了目前船舶制造技術(shù)的發(fā)展情況，并且對未來進行了展望。首先研究了船舶設(shè)計軟件、建造技術(shù)和材料三個方面的發(fā)展情況，然后對未來的發(fā)展進行分析，幫助船舶制造業(yè)把握發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：船舶設(shè)計;建造技術(shù);現(xiàn)狀;展望

船舶設(shè)計建造對在過去的幾年中取得了良好的發(fā)展，目前，我國擁有實際上最大的造船規(guī)模，每年也在不斷提升。但是在高端船舶建造行業(yè)，還有一定的不足，所以仍然要繼續(xù)提升。

1、船舶的設(shè)計軟件

1.1 NAPA

NAPA軟件是芬蘭NAPA公司開發(fā)的三維船舶設(shè)計軟件，該軟件能夠?qū)Υ斑M行初步設(shè)計，尤其是能夠處理在船舶設(shè)計早期階段必須要進行的多變立案處理，并且能夠很好地解決船舶設(shè)計更改的需求，可以對各種不同的方案進行對比，方便船舶設(shè)計者提升船舶設(shè)計的效率[1]。NAPA有領(lǐng)過的輸入格式，而且具備直觀的三維用戶界面，完成船舶初步設(shè)計之后，也能夠生成文件。軟件能夠?qū)﹄娔X軟硬件適應性很強，并且具有開放的系統(tǒng)，也能夠幫助設(shè)計人員進行二次開發(fā)。目前，NAPA軟件也獲得了船級社的認可，很多軟件也都有NAPA的插件。

1.2 CADDS5i

CADDS5i是由PTC公司開發(fā)的軟件產(chǎn)品，根據(jù)船舶、航空航天設(shè)計的需要，開發(fā)的設(shè)計軟件，同樣具有很大的份額。該軟件能夠進行船體、管系、空調(diào)通風等板塊。設(shè)計過程中，在船體模塊中輸入船體建造的數(shù)據(jù)，就能夠?qū)Υw結(jié)構(gòu)進行輔助設(shè)計。管系模塊可以通過3D的設(shè)計模式，幫助設(shè)計人員進行管系結(jié)構(gòu)設(shè)計，電力模塊能夠除了可以提供3D的設(shè)計場景，還能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)的開發(fā)進行模擬，保證電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性。空調(diào)模塊則能夠提供船舶的熱力數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計人員進行空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

1.3 其他設(shè)計軟件

其他的設(shè)計軟件包括Nauticus、Cadkey，也會應用在船舶的設(shè)計當中，通過利用這些軟件，很大程度上提升了船舶設(shè)計的工作效率，而且也有利于提升船舶的設(shè)計質(zhì)量[2]。但是，這些軟件都并不是完美的，很多軟件依然存在開放性不強的問題，并且在設(shè)計和管理上可能存在于實際公工作的脫節(jié)，所以實際應用的過程中，很多軟件還需要進行二次開發(fā)。

2、船舶建造的技術(shù)

2.1 高附加值的船舶建造技術(shù)

我國的高附加值傳播建造技術(shù)在過去幾年已經(jīng)取得了明顯的發(fā)展，并且實現(xiàn)了船舶制造的產(chǎn)業(yè)升級。目前，我姑已經(jīng)城北了在日本、韓國和單買之后有一個能夠建造8000TEU集裝箱船的國家，還能夠建造三十萬噸的超大油船，也實現(xiàn)了針對LNG船的開發(fā)和建造，標志我國進入了實際高端造船的領(lǐng)域當中，提高了我國在船舶制造方面的地位。

2.2 船舶建造的核心技術(shù)

隨著我國船舶建造行業(yè)的發(fā)展，目前國內(nèi)的數(shù)字化造船技術(shù)應用廣泛，這也是目前造船業(yè)和新制造技。數(shù)字化造船的核心在于通過數(shù)字換建模和仿真，并且配合早換理論來進行傳播的設(shè)計和建造等環(huán)節(jié)當中。通過建立傳播的全數(shù)字化模型，并且進行虛擬裝配，可以實現(xiàn)船舶的殼、舾裝、涂裝的一體化建造，這樣能夠控制造船的建設(shè)周期，也能夠控制成本和提升造船的質(zhì)量。我國的造船企業(yè)已經(jīng)形成了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的構(gòu)架，利用計算機技術(shù)作為基礎(chǔ)，建設(shè)了船舶建造的設(shè)計和建造管理平臺，在數(shù)字化建設(shè)上也正在逐漸趕上國際的頂尖水準，提升了我國造船行業(yè)在國際上的競爭力[3]。

3、船舶的材料

船舶的運行環(huán)境十分復雜，海水的中的鹽分會加重船舶的腐蝕情況，而且，船舶還需要應對一些惡劣的環(huán)境。為此，船舶的材料選擇有非常高的要求，必須要保證材料的韌性好、可以焊接、強度高，一些船舶的材料選擇也需要考慮到成本的問題。所以目前，符合船舶建造的材料都是一些專用的型材和鍛剛才，并且被大量地使用在常規(guī)的船舶建造當中，尤其是對于散貨船和集裝箱船，有非常普遍的使用。隨著船舶制造行業(yè)的發(fā)展，很多特種鋼也在船舶制造中發(fā)揮了作用，比如低合金高強度鋼和低溫鋼、低磁鋼，這些材料進入船舶市場之后，解決了船舶建造發(fā)展的需要。

4、船舶設(shè)計建造技術(shù)的展望

4.1 船舶設(shè)計的展望

我國目前的船舶制造業(yè)有非常快速的發(fā)展，為了保證設(shè)計能夠滿足船舶發(fā)展的需求，就需要企業(yè)引進更多的三維技術(shù)，并且針對信息技術(shù)和通信技術(shù)來開發(fā)更多具有一體化特點的軟件產(chǎn)品，軟件中應該包含船舶的設(shè)計和生產(chǎn)系統(tǒng)，并且有足夠的工具集成在其中，滿足設(shè)計人員在不同方面的需求。同時，軟件的設(shè)計應該推動模塊化的建設(shè)，并且提升軟件設(shè)計的一體化，這樣也能夠推動船舶的設(shè)計、生產(chǎn)、建造管理的一體化建設(shè)[4]。為此，軟件的設(shè)計需要深入分析內(nèi)在邏輯的構(gòu)造，企業(yè)可以專門設(shè)計相應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣就能夠在零件需要拆分和設(shè)計需要更改時，相關(guān)的內(nèi)容也可以及時進行改變。

4.2 船舶材料的展望

隨著時代的發(fā)展，我國的船舶行業(yè)正在變得逐漸復雜化，承擔著全球范圍內(nèi)包括集裝箱船、雜貨船等不同類型船舶的建造，但是相對而言，所承擔的冷藏冷凍船和客貨船的建造數(shù)量很少，相對而言利潤比較低。為此，我國的造船行業(yè)應該繼續(xù)將造船業(yè)的升級作為自身發(fā)展的主要目標，爭取更多的液化石油氣船的設(shè)計和制造訂單，進入世界最高的造船建造當中。

4.3 船舶建造技術(shù)的展望

為了促進船舶的設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展，還需要繼續(xù)在高端造船方面發(fā)力，通過數(shù)字化技術(shù)，繼續(xù)提升船舶建造的水平。為此，還需要針對自身需要和發(fā)展建立數(shù)字化的標準體系，提高標準化數(shù)據(jù)的表達效果和信息編碼的效率，并建立專門的數(shù)據(jù)交換信息平臺，使其能夠給船舶的制造行業(yè)帶來良好的環(huán)境，讓企業(yè)可以有更加通暢的供應鏈，從而提升造船的效率，并降低成本。

5、結(jié)束語

船舶制造技術(shù)在過去的幾年中有了明顯的提升，但是我國仍然需要通過不斷的創(chuàng)新，來把握機會和迎接挑戰(zhàn)。通過在軟件和應用方面尋求突破，并且提升管理水平，繼續(xù)提升生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，以適應船舶建造市場的全新需求。在高端船舶制造上，也需要提升水平不斷邁進。

參考文獻：

[1]馬化錚，郭文菁. 我國船舶設(shè)計建造技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 南方農(nóng)機，2017，48（13）：100-101.

[2]丁貴斌. 我國船舶設(shè)計建造技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（19）：235-236.

[3]徐雯珠，曹曉偉. 我國船舶設(shè)計建造技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2015（23）：166.

[4]陳章蘭，熊云峰，李宗民，劉明靜. 我國船舶設(shè)計建造技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 造船技術(shù)，2007（04）：1-3+12.

（作者單位：大連中遠海運川崎船舶工程有限公司）