先進設計技術在船舶設計中的應用策略

許飛

摘 要 近些我國的造船技術取得突出的進步，加入到世界貿易組織之后，造船行業的競爭逐漸激烈，針對船舶行業的實際發展情況得知，我國的船舶設計依然存在很多問題，高新技術沒有得到落實。在本次研究中對國內造船技術以及現狀分析，對如何將先進技術應用到船舶設計中進行分析。

關鍵詞 先進技術；船舶設計；應用要求

船舶行業對海上運輸業有一定的影響，我國的船舶設計近些年來取得突出的成就，在船舶的設計過程中需要注意的是明確具體的應用策略，合理應用先進的技術，將其落實后，發揮船舶設計的優勢。

1國內的船舶設計演變概況

近些年來我國的造船行業取得突出的進步，世界排名提升，經過多年的創新和演變之后，同比份額提升，從0.6%上升到7%，取得了質的飛躍。近幾年亞洲金融危機的影響，對我國船舶行業的發展帶來了不良影響，日本的各個造船企業進行合并，韓國的造船行業進行了調整和合并等，主要目標就是保證在國際上能發揮壟斷的作用。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等進行合作，采取的是技術輸出的方式，占據我國大部分的市場，新建了很多的造船基地，企圖對我國造船行業進行壟斷，導致我國當前船舶行業的發展受到的阻礙因素比較多，整體管控效果不容樂觀。

2我國船舶設計的現狀

我國的船舶設計行業受到內外因素的影響，存在不同程度的變化，在當前設計中，需要注意的是進行設計方式的更新，擴展外部市場，建立我國專有的船舶市場。以下對船舶設計現狀分析。

2.1造船產量低

我國造船行業發展的過程中，產量比較低，從1994年以來，我國的造船量占據世界第三位，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，船舶設計呈現出不同的態勢，在后期設計中需要注意的是進行設計技術的更新，只有合理采用，才能保證發揮應有的作用，以下對各個階段造船技術概況分析，如表一：

2.2技術差異大

我國的造船行業經過多年的演變和發展后，呈現出新的發展態勢，但是和其他國家相比，技術上需要更新，應用到的高新技術比較少。以國際上的通用元素為例，在實施中，選擇340項標準進行中日兩國的重要船廠的分析，結果得知，我國的綜合造船技術和先進的技術水平差異大，整體差距大概有15年左右。我國產品主要是普通的產品，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

在當前船舶設計的階段，存在后期長的特點，質量得不到保證，在生產管理中，如果整體效率低，交貨的周期長，則可能會出現很多設計問題。：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，設計建造周期約為18-309個月，是國際先進水平的 1.8倍[1]。

2.4整體成本高

當前日本和韓國等國家，在造船行業中進行了不斷的更新，實現了傳統的造船模式向現代化模式的轉換。當前我國依然采取的是傳統方式，體現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，但是依然達不到理想的管控效果[2]。

3如何將先進技術應用到船舶設計中

近些年我國船舶技術取得了創新和進步，在實施階段，需要注意的是明確具體的設計方式，只有進行創新設計，才能符合實際設計要求。以下對如何將技術應用到實踐中進行分析。詳細如下：

3.1實現并行設計

并行設計形式是工程的核心所在，船舶的并行設計方式是以計算機網絡為基礎的，各類專家通過計算機網絡之后，統一的進行產品數據模型的分析，在船舶造型上，兼顧到可制造性、經濟性和可靠性等方面因素，對不同的意見進行網絡反饋，及時修改數據模型，在可裝配性分析中，直到完成所有的任務，需要提升整體設計效果，減少設計時間導致的產品生命周期相關問題[3]。

3.2建立工程數據庫

在當前集成化分析中，退行的是PDM技術形式，兼顧到實際特征，需要將特征建模技術、CAD以及CAM等集成系統應用到實踐中。其中將企業管理方面的 MN、OLMM 與 EK2 HEK 系統進行集成，實現全廠范圍內的信息集成，全面實現并行工程。在設計階段，以全廠范圍內的信息集成化分析，全面實現并行處理。在設計中采取的軟件主要是DFX，針對出現的造船成本高的現象，采取面向成本的設計形式，以DFC技術為主，在實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行評價，對原設計中影響產品成本的情況進行修改，適當調整之后將其控制在合理范圍內[4]。

3.3實現虛擬設計

在設計階段，虛擬設計形式本身有一定的積極作用，以高度集成化模型為主，在設計中，能達到產品一次性成功。在協同化設計中，應用到很多仿真技術，仿真技術形式的合理采用之后，實現局部虛擬化，在設計中充分利用信息技術、仿真技術形式和計算機技術形式等進行人、物和信息等整個過程仿真，針對制造階段存在的問題，及時進行處理。在產品實際設計中，以綜合性管控作為基礎，達到降低成本，縮短產品開發周期的目的。虛擬設計形式當前應用廣泛的一種設計形式，以艦船設計為主，在艦船設計的過程中，實現的是兩個層次的虛擬設計，其一是設計階段，用戶可以主動參與進來，達到預先體驗的目的。其二是制造系統上的更新設計，對生產制造的性能進行有效的評價。在虛擬化設計中，能實現信息的共享，通過通過產品模型數據交換標準（STEP）進行，目前在國際標準化組織下的ISOTC/184.SC4/WG3/T32小組領導下，各國船級社軟件商、船舶設計商和船廠等部門進行了相關船舶STEP標準的聯合開發。

3.4虛擬企業

敏捷制造企業主要是以競爭力和信譽度作為基礎，在整個過程中，選擇合作者之后組成虛擬公司，分工合作，以共同的目標增強整體的競爭力。虛擬企業的建設是關鍵技術，核心是虛擬制造技術形式，充分利用分布在世界各地的各種資源，要以最快的速度，整合企業內部的優勢和企業外部不同公司的優勢，形成一個單一的經營、設計和生產實體；該實體就是虛擬企業。該設計形式比較先進，應用到電子化的技術數據等，能舒適進行溝通和分享。

4結束語

先進的技術形式在船舶設計過程中有重要的作用，可借助計算機信息系統和數控機床等實現合理化的防控。現代造船業要求工作人員不斷提升自身的綜合能力，盡量一專多能，能靈活處理船舶設計中的各類問題，提升設計優勢，進而促進船舶行業的整體進步。

參考文獻：

[1]陳睿童，龔俊毅.船舶自動舵控制技術的發展分析[J].科學技術創新，2019（22）：51-52.

[2]夏義江，歐卓琳.產學研合作培養船海應用型人才的研究[J].科技創新導報，2017，14（22）：193-195+197.

[3]錢小龍，金圣杰.船舶曲型分段生產計算機輔助工藝設計技術研究[J].科技與創新，2016（04）：146.

[4]朱安慶，馬曉平.船舶制造技術工程應用能力教學改革探索[J].江蘇科技大學學報（社會科學版），2007（02）：106-108.