世界造船技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向

1、世界造船技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向 .txt 你看得見我打在屏幕上的字， 卻看不到我掉在鍵盤上的 淚！自己選擇 45仰視別人，就休怪他人 135俯視著看你。世界造船技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向摘要：進(jìn)入新世紀(jì)以來，世界經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)，航運(yùn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，世界造船業(yè)正在并將繼續(xù)經(jīng) 歷 30 年不遇的市場(chǎng)高峰期，世界造船市場(chǎng)呈現(xiàn)興旺勢(shì)頭；現(xiàn)代造船技術(shù)正朝著高度機(jī)械化、 自動(dòng)化、集成化、模塊化、計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。本論文分為兩個(gè)部分，第一部分從CAD/CAM技術(shù)的廣泛應(yīng)用、信息技術(shù)、數(shù)控切割技術(shù)、區(qū)域舾裝和殼舾涂一體化、船舶智能化、集成化、模塊化等技術(shù)介紹了目前世界造船技術(shù)的現(xiàn) 狀；第二部分從精度造船技術(shù)、造船模式轉(zhuǎn)換、

2、模塊化造船方法、高效焊接技術(shù)、船體分道 建造技術(shù) 以及艦船敏捷制造、 造船虛擬企業(yè)、 造船并行工程、 智能控制系統(tǒng)、 綠色制造技術(shù) 等其他前沿技術(shù)等方面對(duì)世界造船技術(shù)發(fā)展方向作了闡述，最后就目前我國(guó)船舶工業(yè)技術(shù)在 精度控制技術(shù)、轉(zhuǎn)換造船模式、模塊化造船技術(shù)和綠色造船技術(shù)方面與世界造船技術(shù)作了比 較。一、世界造船技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)入新世紀(jì)以來，世界經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)，航運(yùn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，世界造船市場(chǎng)呈現(xiàn)興旺勢(shì)頭；科學(xué) 技術(shù)也在飛速發(fā)展，許多先進(jìn)制造技術(shù)在造船領(lǐng)域得到應(yīng)用，現(xiàn)代造船技術(shù)正朝著高度機(jī)械 化、自動(dòng)化、集成化、模塊化、計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天， CAD/CAM技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，目前

3、世界上許多重要的造船 企業(yè)都在加快CIMS技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，世界上幾乎所有重要的企業(yè)都在不同程度地推進(jìn)本企 業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。在日本、韓國(guó)的先進(jìn)造船企業(yè)中，對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式探索和創(chuàng)新的效果非常明顯，造船模 式正在由集成制造模式向敏捷制造模式迅速演變，形成“空間分道、時(shí)間有序”的順暢工藝 流程?，F(xiàn)代造船已使用部分自動(dòng)化設(shè)備來代替人操縱各種機(jī)械，廣泛運(yùn)用了數(shù)控切割技術(shù)，美國(guó)、 英國(guó)、芬蘭等許多國(guó)家在船舶建造中都相繼不同程度的采用了自動(dòng)化裝備和機(jī)器人。此外，自動(dòng)焊接技術(shù)、成組制造技術(shù)和柔性制造技術(shù)等都在廣泛應(yīng)用。二、世界造船技術(shù)發(fā)展方向半個(gè)多世紀(jì)以來，科技的飛速發(fā)展，促進(jìn)了船舶工業(yè)的生產(chǎn)方式由勞

4、動(dòng)密集型轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備密 集型和信息密集型，并進(jìn)而向知識(shí)密集型方向發(fā)展。研究并付諸實(shí)踐的先進(jìn)制造技術(shù)理論和方法主要有：成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助 集成制造系統(tǒng)、全面質(zhì)量管理、精益生產(chǎn)和并行工程等。面分別就精度造船技術(shù)、轉(zhuǎn)換造船模式等一些新技術(shù)進(jìn)行介紹。2 1 精度造船技術(shù) 造船精度控制管理技術(shù)是現(xiàn)代造船方法中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。所謂精度造船控制管理，就是通 過運(yùn)用先進(jìn)的工藝技術(shù)手段和嚴(yán)密的科學(xué)管理方法，對(duì)造船的全過程實(shí)施尺寸的精度分析和 控制，從而達(dá)到最大限度地減少施工過程中的修整工作量，這對(duì)于提高造船生產(chǎn)效率和建造 質(zhì)量具有十分重要的意義。2 2 造船模式轉(zhuǎn)換所謂現(xiàn)代造船模式，即以統(tǒng)籌優(yōu)化原

5、理為指導(dǎo)，應(yīng)用成組技術(shù)原理；以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，按 區(qū)域組織生產(chǎn)；殼、舾、涂作業(yè)在空間上分道、時(shí)間上有序；設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化，均 衡、連續(xù)地總裝造船?，F(xiàn)代造船模式是現(xiàn)代造船企業(yè)縮短造船周期、提高生產(chǎn)效率和降低造 船成本的必由之路。精益造船生產(chǎn)是指從造船合同簽約開始到船舶完工交付使用的生產(chǎn)全過 程，包括與船舶設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理相關(guān)的一切生產(chǎn)活動(dòng)。目前，現(xiàn)代造船模式的關(guān)鍵所在是 做好信息化工作。23 模塊化造船方法模塊化造船方法的基本思想就是充分應(yīng)用成組技術(shù)、分道技術(shù)、集成技術(shù)、信息技術(shù)、預(yù)舾 裝技術(shù)、精度造船技術(shù)、殼舾涂一體化技術(shù)、區(qū)域化管理和總裝化的思想，實(shí)施以中間產(chǎn)品 為導(dǎo)向組織生產(chǎn)的方式，

6、把整條船視作由百把個(gè)船體分段模塊（充分預(yù)舾裝和涂裝安裝型 的）和幾十個(gè)設(shè)備裝置模塊（安裝型的、功能型的）以及生活中心模塊（功能型的、安裝型 的）最后進(jìn)行總裝而成。2 4 船體分道建造技術(shù)船體分道建造技術(shù)是指在造船全過程中，將構(gòu)成船舶的中間產(chǎn)品的制造不按船舶最終產(chǎn)品和 船舶系統(tǒng)分類，而是按特征的相似性分類成組，即按平面分段、曲面分段、上層建筑等各自 獨(dú)立的多通道并行展開，實(shí)現(xiàn)空間分道、時(shí)間有序、責(zé)任明確、相互協(xié)調(diào)的作業(yè)優(yōu)化排序。 同時(shí)，與此相配合的船舶設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和采購各部門的任務(wù)和計(jì)劃及相互關(guān)系，都圍繞 著各個(gè)通道形式的中間產(chǎn)品的制造予以明確規(guī)定， 使得船廠的一切工作相互協(xié)調(diào)， 極富節(jié)奏。

7、 船體分道建造技術(shù)是建立現(xiàn)代造船模式的重要手段和基礎(chǔ)技術(shù)之一。2 5 高效焊接技術(shù)焊接技術(shù)是造船業(yè)的主導(dǎo)技術(shù)， 它的先進(jìn)和高效在很大程度上決定了產(chǎn)品制造質(zhì)量可 * 和效 率可控。高效焊接方法有單面焊、兩面成型自動(dòng)焊（FCB、埋弧自動(dòng)焊、垂直自動(dòng)焊、二氧化碳焊、熔化咀焊和機(jī)器人焊接等，這些焊接方法已經(jīng)在先進(jìn)造船企業(yè)普遍采用。焊接技術(shù) 的發(fā)展動(dòng)向，最令人矚自的是，自動(dòng)化信息和信息技術(shù)近年來在造船焊接領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展迅 速。2 6 其他前沿技術(shù)2 61 造船虛擬企業(yè)造船虛擬企業(yè)是把全世界、或某國(guó)家、或某地區(qū)的有關(guān)造船業(yè)的船廠、分包企業(yè)、供應(yīng)商、 設(shè)計(jì)研究單位、艦船檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和艦船使用部門的職能，集成為一

8、個(gè)一體化的組織。這個(gè)組織 以船廠為盟主，根據(jù)造船任務(wù)的要求，把船廠和其他企業(yè)的各種優(yōu)勢(shì)力量集成為一個(gè)單一的 造船實(shí)體，開展船舶產(chǎn)品的投標(biāo)、設(shè)計(jì)和制造，一旦所承接的產(chǎn)品完成，這個(gè)實(shí)體，即虛擬 企業(yè)立即解體，各類人員立即轉(zhuǎn)入其它產(chǎn)品。2 62 虛擬造船技術(shù)虛擬造船技術(shù)是以艦船及其建造系統(tǒng)的全局最優(yōu)化為目標(biāo)， 以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)為前提， 對(duì)船舶產(chǎn)品及其建造過程進(jìn)行統(tǒng)一的建模；在船舶設(shè)計(jì)階段，模擬船舶未來建造的全過程及 其對(duì)艦船產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測(cè)艦船性能、造船成本、可制造性；從而更敏捷地組織造船生產(chǎn)，使船廠和車間的資源得到更合理的配置，以達(dá)到艦船產(chǎn)品的研制周期和成本最小 化，艦船性能最優(yōu)化和建造

9、效率最高化。2 63 造船并行工程造船并行工程是集成地、并行地設(shè)計(jì)艦船產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括造船和支持過程） 的系統(tǒng)方法，這種方法要求艦船產(chǎn)品開發(fā)者，在設(shè)計(jì)一開始就考慮艦船全壽期（即從概念形 成到艦船退役處理）的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用船者的要求。不能把“邊 設(shè)計(jì)、邊生產(chǎn)”誤認(rèn)為是并行工程。相反，它必須在造船開工之前，在艦船設(shè)計(jì)時(shí)，同時(shí)進(jìn) 行艦船及其相關(guān)過程的設(shè)計(jì)，包括艦船的建造工藝、生產(chǎn)計(jì)劃、配套協(xié)作，質(zhì)量保證和交船 后服務(wù)的設(shè)計(jì)。2 64 設(shè)計(jì)制造一體化設(shè)計(jì)制造一體化是并行設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程，實(shí)現(xiàn)集成的系統(tǒng)方法，在可共享的產(chǎn)品全壽 期的信息資源的基礎(chǔ)上， 把先期的產(chǎn)品

10、設(shè)計(jì)與后續(xù)的制造工藝等工程設(shè)計(jì)過程作為一個(gè)整體， 由傳統(tǒng)的順序設(shè)計(jì)、變革為并行設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品開發(fā)一開始就考慮到產(chǎn)品全壽期的所有因素， 包括產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、成本、工藝、結(jié)構(gòu)、服務(wù)和報(bào)廢等，以實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提 高產(chǎn)品量和減少研制費(fèi)用的目標(biāo)。2 65 艦船敏捷制造艦船敏捷制造是通過建立艦船制造各方的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，把企業(yè)內(nèi)外的有關(guān)生產(chǎn)過程，迅速 集成為一個(gè)系統(tǒng)的組織方法，以對(duì)艦船的需求作出快速響應(yīng)，并獲取企業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益。 在艦船敏捷制造體系中，不管它屬于哪個(gè)部門，都需要建立一個(gè)共同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，把不同企 業(yè)的生產(chǎn)過程連結(jié)為一個(gè)系統(tǒng)。2 66 艦船柔性制造系統(tǒng)艦船柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、

11、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的艦船組件的 自動(dòng)化制造系統(tǒng)，它能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速調(diào)整，適用于多型艦船的單艘或 批量生產(chǎn)。柔性制造系統(tǒng)自動(dòng)地生產(chǎn)某一零件族的任何零件，它的物料運(yùn)輸、儲(chǔ)存也應(yīng)是自 動(dòng)的，它能實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)動(dòng)。2 67 智能控制系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)是對(duì)一個(gè)問題的輸入，能夠產(chǎn)生合適的決策和控制的系統(tǒng)。除了對(duì)各被控量實(shí) 現(xiàn)定值調(diào)節(jié)外，還要求能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)啟停、故障的自動(dòng)診斷和緊急情況的自動(dòng)處理 等。針對(duì)控制“對(duì)象”和裝置所處的“環(huán)境” ，由“傳感器” （包括觸覺、滑覺、視覺傳感器） 處理感知信息，并將之輸入到“認(rèn)知”部分。該部分接收和儲(chǔ)存知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，并對(duì)它 們作出

12、分析、推理和決策。再由“規(guī)劃和控制”部分，根據(jù)給定的任務(wù)，與系統(tǒng)中各模塊的 信息，和人 機(jī)聯(lián)系，進(jìn)行自動(dòng)搜索、推理決策和動(dòng)作規(guī)劃，指揮“執(zhí)行器”控制對(duì)象。2 68 綠色制造技術(shù)綠色制造技術(shù)是力求產(chǎn)品制作對(duì)環(huán)境影響最小，對(duì)資源利用效率最高的生產(chǎn)技術(shù)。其目標(biāo)是 使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的全壽期中，廢棄物和有害排放物最少， 以減少對(duì)空氣、水和土地的污染。綠色制造要求使用綠色材料，應(yīng)使用再生紙張，要限制不 可降解的塑料的應(yīng)用。它還要求采用水力、風(fēng)力和陽光發(fā)電為能源。制造過程使用節(jié)約資源 和對(duì)環(huán)境及用戶友好的生產(chǎn)設(shè)備，限制使用有毒性的有機(jī)溶劑為基體的材料和會(huì)產(chǎn)生有害排 放物的工藝過程

13、。三、目前我國(guó)船舶工業(yè)技術(shù)與世界造船技術(shù)的差距比較3 1. 精度控制技術(shù)國(guó)內(nèi)主要船廠大部分也成立了精度造船管理領(lǐng)導(dǎo)小組或相應(yīng)的管理體制，但是管理計(jì)劃的內(nèi) 容和力度方面遠(yuǎn)不如日本；國(guó)內(nèi)船廠應(yīng)用軟件開發(fā)能力與國(guó)外有相當(dāng)大的差距；國(guó)內(nèi)船廠內(nèi) 場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)地較小，數(shù)控切割機(jī)和數(shù)控等離子切割機(jī)數(shù)量較少，特別是缺乏型鋼數(shù)控切割設(shè)備 和大型高精度刨邊機(jī)。3 2 轉(zhuǎn)換造船模式在日本、韓國(guó)的先進(jìn)造船企業(yè)中， “綠色造船” 、“數(shù)字造船”等理念深入人心，我們?nèi)詮V泛應(yīng) 用傳統(tǒng)的管理模式和方法；信息化建設(shè)的廣度和深度都不夠；我國(guó)造船企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備 缺乏深度和廣度，設(shè)計(jì)方面是一個(gè)主要制約因素；我們的開發(fā)能力相當(dāng)薄弱，特別在高新技 術(shù)船舶方面。3 3 模塊化造船技術(shù)我國(guó)船廠模塊化生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平存在著較大差距。模塊化造船技術(shù)的研究還處于起 步階段，僅在個(gè)別船舶的建造方面得以應(yīng)用，數(shù)量和范圍都比較小。34. 綠色造船技術(shù) 在我國(guó)造船行業(yè)，綠色制造技術(shù)的應(yīng)用多處于不自覺狀態(tài)，豐富、廉價(jià)的勞動(dòng)力和成本相對(duì) 較低的原材料，影響了我國(guó)造船業(yè)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的積極性。結(jié)束語對(duì)船