分析船舶设计建造技术现状

摘要：造船行业是我国制造产业的典型代表，是制造业更成功的独立技术创新，本文分析了我国船舶设计建造技术现状，并在此基础上就我国船舶设计技术的前景做出了展望。

关键词：船舶设计建造技术现状展望

中图分类号： F407.474 文献标识码： A

随着船舶设计施工技术的快速发展,特别是高新技术代表――自动化，以及近年来广泛应用的各种新技术、新材料、造船技术的不断创新，现代船舶工业已发展成为高技术支撑下的现代产业。中国船舶工业近年来发展迅速,以单一国家计算已经成功超越日本,成为世界第二大造船企业。科学技术的推动，使得我国船舶行业进入了一个黄金发展阶段。造船工业的兴起,催生了一系列的产业链,成为推动国家经济增长的主导力量。

我国船舶工业技术创新的进展

船舶产品创新层出不穷。结构升级换代，发展迅速。在改革开放之初,我国只能建造简单船只和简单的散货船、油轮和干货船等。传统的船舶开发构建能力很弱。为促进船舶产品结构优化和升级的船型,增强国际竞争力,实现船舶工业，邓小平同志提出“中国船舶出口，进入国际市场”的发展目标,自1980年代以来,我国船舶行业在实现技术改造的同时,大力支持新技术的开发。但技术发展的瓶颈限制了船舶行业在我们国家的发展。我国船舶行业要想有一个全面的提升，主要关键是技术,我们要组织大型骨干企业和科研院所联合研究，并提高船舶设计和建造能力,加快产品创新的过程,使我国船舶的产品结构从一般散货船、油船、杂货船等普通常规船舶发展到具有国际先进水平的高技术、高附加值船舶；从中小船舶逐步发展到万吨级、l0万吨级直至30万吨级特大型船舶。

现状分析

造船技术现状。船舶产品的结构非常复杂,涉及到各个不同的专业、不同的施工单位和不同的企业。零、部件超过数百万件,根据传统的建筑船体、管、板和其他步骤,造船周期长,效率低,组织和协调困难。目前，我国相关行业多采用分段施工的方法,这样，对模块装配工艺、生产效率、施工精度要求得到提高。随着计算机技术的发展,其特点是集成制造和数据传输的数字造船技术应运而生,成为现代造船技术的核心和基础,而技术含量高的造船技术,成为国家造船能力的体现。

2、船舶建造核心技术现状。所谓数字化造船，是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术、先进的数字化制造技术、先进造船技术和现代造船模式，综合应用于船舶产品的设计、制造、测试与试验、管理和维护全生命周期的各阶段和各方面。世界造船强国从CAX开始，逐步由实施CIMS、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展，形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全寿命周期的数字化支持系统。

高附加值船舶建造技术。我国高附加值船舶建造技术取得明显进展，产品结构实现了优化升级。LNG船的开发建造，标志我国已成功进入世界造船尖端技术领域，填补我国在这一行业的空白。LNG船建造技术，主要有超大型分段精度建造技术、总组和船坞总装技术、船体焊接技术、新型动力装置安装及实验技术等。还有专用工装的设计，如液货舱围护系统殷瓦安装模板及工具、检验超低温阀门的压力检测设备、泵塔制造的专用工具装备等。

三、船舶设计存在问题

1、船舶设计开发水平落后。从船舶产品的价值链体系中，开发设计环节是利润丰厚的高端环节，最能反映一个国家或企业船舶工业综合技术水平。然而我国船舶工业产品设计开发能力明显落后于生产能力，船型开发与设计技术满足不了开拓市场的需要。首先，我国首次建造的新船型，尤其是高技术、高附加值船舶多数仍由国外设计。目前我国对包括超大型集装箱船、大型液化石油气、天然气船等船型的研究才刚刚起步，一些新船型，如大型豪华游船、大型自卸船、高速复合型船、多体消波船等甚至还是空白；FPSO船、张力腿平台、半潜式钻井平台与生产平台的模块及其他新型深海开发装备的设计缺乏技术储备。其次，在散货船、集装箱船、成品油船等通用船舶的开发设计水平上，我国与先进造船国仍有一定的差距。

2、船舶制造技术低。造船效率低。目前，我国骨干造船企业的建造方式由传统的分段建造向现代化的“分道建造”过渡阶段，有些船厂甚至还未达到此水平预舾装及单元组装技术、模块化造船方法、船舶分段建造技术还比较落后；造船企业中CAM技术水平还不高；IM技术的应用尚无实质性进展；对KBE技术尚未给予应有的注意；应用信息化技术全面改造与提升造船技术，提高生产与管理效率和质量的工作尚处于部分应用网络的状态；制造与生产全过程中软件技术的提高明显落后于硬件技术水平改善的步伐。从总体上看，目前我国的整体造船水平仅相当于国外20世纪90年代初的水平。即与世界造船强国相比。还有很大差距，落后将近10年。

3、我国船用配套设备的研发滞后。品种、质量和性能不能满足船舶工业规模的扩大、船舶类型的增加和优化需要。由于“重造船轻配套”技术开发政策的影响，作为造船业重要支撑的我国船舶配套业近年来一直在走下坡路，国产船用设备的实际装船率持续下降。

四、解决措施

1、加快体制改革，促进科研力量的有机整合。整合的思路是：充实骨干船厂技术力量，建立和完善骨干船厂技术开发中心。一要加大科研院所内部改革力度，“精官简政”，减少管理机构和一般管理人员，想方设法分流富余人员；同时，整科技人员结构，优化配置，使之合理精干。二要抓紧充实有关骨干船厂技术力量。积极稳妥地做好两大集团公司所属科研院所部分力量直接进入有关骨干船厂的工作。三要积极推进科研院所与船厂以具体船型开发项目为纽带进行合作，通过项目的开展，密切双方关系，优势互补，共同发展，使厂所结合落到实处。

2、多渠道加大研发的资金投入。研发投入是技术进步的必要条件，是实施技术创新、改善产品结构的物质基础。目前，我国船舶工业的研究开发投入严重不足。增加科技创新投入，要求政府适度加大对船舶工业科研开发资助的力度是必要的。

3、确定船舶工业科技开发的重点和方向。(1)重大船舶科技基础技术和共性技术，如大型及新型船舶水动力性能技术，大型及新型船舶结构分析技术。全船三维有限元结构分析技术。(2)高技术、高附加值船型开发技术，如超大型集装箱船。大型多功能化学品船，大型LNG船，大型滚装船和大型高速客滚船。

五、船舶设计建造技术展望

在高附加值船舶建造技术方面，尽管目前国内企业具备了一定的LNG船建造技术和能力，但要正视并努力缩短与日、韩等先进造船企业间的差距。如LNG船，充分利用已有基础，以船型平台、船体结构平台作为总体设计平台，以货物围护系统、超低温液货系统、动力系统、电力系统、集控系统等五大系统为研究重点，全面掌握LNG 船建造技术。同时，发挥产学研结合的优势，并总体技术和系统技术、配套技术协同展开，争取在超大型油船、超大型集装箱船、超大型海上浮式生产储油船(FPSO)等高新产品研制和建造技术中取得重大突破，在豪华旅游船设计建造方面逐步展开，努力提高我国船舶产业竞争力。

随着船舶向大型化、批量化和标准化发展，我国的船舶工业有着广阔的发展空间，应用新的建造法将有效地增加造船产量、提高生产效率。相关专家应多加借鉴国外相关的文献，在各个方面弥补我国船舶设计与国际的差距，从而提高我国船舶行业的竞争力。

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