船舶制造数字化技术的发展历程

6.1.2　船舶制造数字化技术的发展历程

船舶制造数字化技术是紧随着信息技术的发展而发展的。从20世纪60年代电子计算机作为数字计算工具开始，数字化技术就已用于船舶静/动力性能计算、有限元结构强度计算、流体动力计算、船舶数学放样等，大大提高了计算速度和精度。随着计算机图形设备（数控绘图机、图形显示器）的出现，开始将CAD技术用于船舶线型设计、船舶放样、套料和船舶基本设计及详细设计出图。随着可视化技术的发展，船舶设计从二维设计和绘图发展到船舶三维建模和设计，使设计周期大为缩短，精度大为提高。同时，由于三维模型的建立，使得船舶结构设计、舾装布置、综合布置等更为直观和便捷。数据库和网络技术等数字化技术的应用，使壳舾涂一体化、分段预舾装、协同设计、并行制造等先进的制造技术得以实现。虚拟现实技术的应用更使得船舶设计结果的验证、生产过程的模拟和仿真优化成为现实，使船舶在设计阶段就能发现以往在生产和运行时才能发现的问题，避免重大损失。

数字化技术的快速发展促进了制造业管理思想和管理理念的发展和更新，从MRP（物料需求计划）到ERP（企业资源计划）；从CAD（计算机辅助设计）到通过PDM（产品数据管理）实现设计与生产的信息集成；从单个的部门级的计算机应用到企业级的集成制造（CIM）；从准时生产（JIT）到精益生产，这些新的思想和理念借助于数字化技术在制造业、包括造船业中得以贯彻实施。随着互联网技术的发展，敏捷制造的思想也开始应用于造船业中，敏捷制造通过将分布于不同地域的专业化配套生产企业组成动态企业联盟，形成“虚拟企业”，灵活应对市场的变化和客户的需求。

同样，在数字化技术装备方面，从开始的数控装备（数控切割机、数控肋骨冷弯机、数控弯管机等）向智能化装备发展，智能化机器人已成功地应用于船舶焊接、装配、涂装等工序，提高了生产效率，降低了恶劣环境下的施工作业强度。

纵观船舶制造数字化技术的发展历程，可大致分为如下三个阶段：

1）单项技术的企业部门级应用阶段

该阶段主要是单项技术如数值计算技术、CAD/CAE/CAM技术、数控技术，以及各种部门级的管理信息系统如财务、人事、OA、物资等管理系统在企业部门的局部范围内的应用。部门级数字化技术的应用作为一种技术手段对提高设计和生产效率、提高产品质量发挥了重要作用。

2）企业内综合应用集成阶段

这一阶段是由企业内的信息集成、过程集成到应用集成。通过信息的集成保证了系统间信息的一致性，通过应用的集成使企业内部的各种信息系统组成了一个有机的整体，大幅提高了数字化技术应用的整体效益。通过集成使企业设计、生产、经营、管理的各种业务活动得以协调运行，大大提高了企业的生产力。

3）企业间的应用集成阶段

由于互联网技术的快速发展，促使电子商务、供应链管理、协同设计、敏捷制造等一些基于互联网技术的新型管理思想和管理方法得以实施。使船舶这种具有大量配套设施的高度复杂产品的制造能实现跨地域的专业化企业间的协同运作，使产品能够快速地、柔性地应对用户的需求。