周毅
摘要:本文總結了目前船舶制造技術的發(fā)展情況,并且對未來進行了展望。首先研究了船舶設計軟件、建造技術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。
關鍵詞:船舶設計;建造技術;現(xiàn)狀;展望
船舶設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、船舶的設計軟件
1.1 NAPA
NAPA軟件是芬蘭NAPA公司開發(fā)的三維船舶設計軟件,該軟件能夠對船舶進行初步設計,尤其是能夠處理在船舶設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,方便船舶設計者提升船舶設計的效率[1]。NAPA有領過的輸入格式,而且具備直觀的三維用戶界面,完成船舶初步設計之后,也能夠生成文件。軟件能夠對電腦軟硬件適應性很強,并且具有開放的系統(tǒng),也能夠幫助設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)的軟件產品,根據船舶、航空航天設計的需要,開發(fā)的設計軟件,同樣具有很大的份額。該軟件能夠進行船體、管系、空調通風等板塊。設計過程中,在船體模塊中輸入船體建造的數(shù)據,就能夠對船體結構進行輔助設計。管系模塊可以通過3D的設計模式,幫助設計人員進行管系結構設計,電力模塊能夠除了可以提供3D的設計場景,還能夠對電氣系統(tǒng)的開發(fā)進行模擬,保證電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性??照{模塊則能夠提供船舶的熱力數(shù)據,幫助設計人員進行空調系統(tǒng)結構的設計。
1.3 其他設計軟件
其他的設計軟件包括Nauticus、Cadkey,也會應用在船舶的設計當中,通過利用這些軟件,很大程度上提升了船舶設計的工作效率,而且也有利于提升船舶的設計質量[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
2.1 高附加值的船舶建造技術
我國的高附加值傳播建造技術在過去幾年已經取得了明顯的發(fā)展,并且實現(xiàn)了船舶制造的產業(yè)升級。目前,我姑已經城北了在日本、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
隨著我國船舶建造行業(yè)的發(fā)展,目前國內的數(shù)字化造船技術應用廣泛,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周期,也能夠控制成本和提升造船的質量。我國的造船企業(yè)已經形成了網絡建設的構架,利用計算機技術作為基礎,建設了船舶建造的設計和建造管理平臺,在數(shù)字化建設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、船舶設計建造技術的展望
4.1 船舶設計的展望
我國目前的船舶制造業(yè)有非??焖俚陌l(fā)展,為了保證設計能夠滿足船舶發(fā)展的需求,就需要企業(yè)引進更多的三維技術,并且針對信息技術和通信技術來開發(fā)更多具有一體化特點的軟件產品,軟件中應該包含船舶的設計和生產系統(tǒng),并且有足夠的工具集成在其中,滿足設計人員在不同方面的需求。同時,軟件的設計應該推動模塊化的建設,并且提升軟件設計的一體化,這樣也能夠推動船舶的設計、生產、建造管理的一體化建設[4]。為此,軟件的設計需要深入分析內在邏輯的構造,企業(yè)可以專門設計相應的數(shù)據結構,這樣就能夠在零件需要拆分和設計需要更改時,相關的內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 船舶建造技術的展望
為了促進船舶的設計和制造技術的發(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,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)據的表達效果和信息編碼的效率,并建立專門的數(shù)據交換信息平臺,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、結束語
船舶制造技術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)提升生產的效率和質量,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. 我國船舶設計建造技術現(xiàn)狀及展望[J]. 南方農機,2017,48(13):100-101.
[2]丁貴斌. 我國船舶設計建造技術現(xiàn)狀及展望[J]. 城市建設理論研究(電子版),2017(19):235-236.
[3]徐雯珠,曹曉偉. 我國船舶設計建造技術現(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. 我國船舶設計建造技術現(xiàn)狀及展望[J]. 造船技術,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)