船舶设计与制造的数字化转型与智能化发展

船舶设计与制造的数字化转型与智能化发展

朱春 ,田江伟

江南造船（集团）有限责任公司，上海市  201913

摘要：现如今，在船舶设计和制造行业中，数字化的发展步伐不断加速，为该行业的发展注入了全新的活力。对于船舶智能制造来说，数字化转型是一个重要的基础，需要给予高度的关注。得益于数字化的快速发展，我国的船舶生产制造企业亦面临着前所未有的变革，如何实施高效的数字化转型成为各大船舶企业的重要战略方向。本文基于笔者多年的工作收获，对船舶设计与制造的数字化转型与智能化发展进行了一些简单的探讨，希望可以为我国船舶企业的发展提供一些帮助。

关键词：船舶设计；船舶制造；数字化转型；智能化发展

0前言

作为海洋运输的重要工具，船舶产业的发展一直备受业界的关注，其设计和制造质量的强化能够有效促进海洋运输产业的发展。在现代信息技术持续发展的背景下，船舶设计与制造开启了数字化转型之路，在智能化发展方面也得到了深化。如今作为并行工程的船舶生产工艺流程，其精度方面还存在一定的误差，一些缺陷始终没有得到有效的解决，显然不利于船舶质量的提升。新时代，船舶设计制造方法变得更多，面临的技术挑战也更加严峻。因此，需要整合各种不同的数据信息，综合应用各类信息技术，通过智能化的推进来确保船舶产品的质量，使船舶的功能更加多样。

1现代船舶设计概述

当今的船舶设计需要考虑的因素变得更多。为了满足后期的运营要求，船舶设计在考虑设计与制造因素，把控步骤数据的同时，还要明确船舶实际的功能需求、设计种类、材料选取等因素。在实际设计过程中，要始终从制造规范标准出发，对每一个环节进行及时的修缮，以臻精细化设计的目标。现代船舶设计的重要目标即在于保证船舶的质量，保证后期的运行安全等等，不能有违背行业标准的情况出现。所以对于现代船舶设计来说，需要提前做好相关的预案，对一些潜在的隐患和风险加以评判预估，采取合理措施处理风险隐患，从而确保设计的精度与质量。

2船舶设计制造的智能化研究概述

目前我国的船舶设计和制造的数字化转型存在一定的问题，智能化发展和其他发达国家存在一些差距。首先在船舶智能运行方面，新时代计算机信息科学持续发展、传感器、通信等方面的科技水准得到强化，抬升了船舶的智能化水平。比如船舶的自动化设备更新换代步伐的加快以及导航智能化程度的提升，加之大数据等技术的深入应用，使船舶运行过程中的信息通讯更加高效，IBS船桥系统等系统得以构建，实现了对各种设备的全方位监管及控制，也能够有效监控船舶运行的环境，使船舶的运行更加智能和安全；再有就是船舶智能管理与服务方面。一些新技术的应用，使船舶管理和服务愈发智能化。比如电子航道图可以将船舶航行区域的水深、航标、航线、水位、主缓流等重要信息通过动态模型展现出来，还可以为船上人员提供安全预警，使船舶的航行愈发安全。智能化的船舶电子签证系统可以在船舶不停靠的情况下完成签证工作，为船舶运营提供更加智能化的优质服务。

就现时的发展状况来看，不论是在技术层面，还是在硬件层面，我国船舶设计制造的智能化发展还存在一些缺陷。一是航海相关卫星的带宽不足，因为技术水平发展不够等原因的影响，船舶智能化网络的覆盖存在一定的园囿，离高水平还存在一定的差距。在设备升级、系统更新等方面做得不够；二是船舶无人驾驶需要各种资源的有效支撑，有效精确的数据支持，而我们的计算机硬件和软件都不够新颖，在处理能力方面彰显不足。

3现代船舶设计与制造数字化转型与智能化发展的有效策略

现代船舶设计与制造数字化转型与智能化发展，一定要加深大数据的应用，应用更多的三维软件，优化更多的新方案和新举措。现将现代船舶设计与制造数字化转型与智能化发展的有效策略阐述如下：

3.1加深大数据智能造船的应用

时至今日，大数据的概念仍然不是非常确定，其一般是指的一组数据，通过传统的软件工具很难在短时间内有效地收集、管理和处理这些数据。在大数据时代，数据信息是船舶生产制造的重要资源，通过深入分析船舶设计制造产生的数据并提取其内在规律，可以帮助船舶设计制造人员展开判断和决策。以大数据为依托展开智能造船，能够利用更多的新工艺和技术，以计算机为主要工具进行设计制造的监控，最终会大大提升船舶建造的效率和质量。

加深大数据智能造船的应用，能够更加全面地整合不同种类的资源，使资源应用的有效性获受提升。在船舶制造过程中会涉及到各种各样的数据交易等信息和工作，传统的造船都是需要工作人员来动手完成，不仅耗费了大量的时间，也产生了很多的误差，给船舶生产制造企业带来了不少的损失。而信息化集成技术的应用，可以有效规避上述情况的发生，使流程操控更加精确，使误差更小，还可以提升智能化船舶制造的效率，有效缩减工期。在船舶设计制造中，通过大数据集成资源实现不同信息数据的共享和互换，在优化信息的基础上，可以推促设计者和制造者的专业水准提升，强化整个船舶建造的水准。

当然，对于智能化造船来说，还需要智能设备的保驾护航。不同的智能设备可以优化船舶的功能，使船舶能够更好地抵御外部环境侵扰，满足海洋行驶的要求。利用大数据智能造船，还可以进一步优化船舶制造企业的内部管理，推促各个部门的管理精细化发展，使各项任务的划分更加明确。运用现代化智能系统，可以对不同部门、不同施工环节进行实时监控，及时发现问题和解决问题，也可以有效监管不同部门的人员，使他们的工作主动性得到提升。此外，利用大数据智能造船进行一定的预警设置，针对制造不符合规定要求的情况及时预警，也可以减少造船企业的损失。

总之，加深大数据智能造船的应用，能够使船舶生产和智能化更好地融合，使我国船舶生产制造的发展步伐加快。

3.2加大三维软件的应用

在当今的船舶设计中，三维软件是极其重要的。通过应用更多全新的三维软件，可以使船舶设计工作摆脱过去二维图纸的限制，变得更加立体和具象。通过加大三维软件的应用，能够帮助设计者及时发现一些设计过程中的缺陷，并且及时纠错。新时代船舶生产制造产业的发展，使更多的集成系统得以出现，有效促进了船舶设计、生产、建造、维护的一体化进程。此外，三维数字模型建造等技术的应用，可以使船舶系统模型更加直观形象，以构建出来的三维模型作为基础，对零件安装等进行模拟，可以提前预估各种可能发生的问题，在实际安装之前加以解决，最终确保船舶生产的质量。

3.3持续优化新方案、新措施

船舶设计和制造的数字化转型及智能化发展，需要持续优化新方案，需要采取更多的新举措。就目前的情况来看，我国船舶工业大多都采用在各区域船舶骨干企业试点的方式，而后再渐次加以推广，在这一过程中很多船舶企业并没有充裕的配合意识。鉴于此，国家和各级政府应当出台更多的政策，使船研机构、高校、船舶制造企业等各方更好地联合起来。在上级政策的引导之下，辅以各方的联合，制定切实可行的计划和措施，一起构建形成智能制造上下游产业链的联合体，最终才能推进船舶产业的智能化发展进程。

结论

综上所述，未来我国船舶设计与制造的智能化发展面临很多不确定的因素，需要加快数字化转型，应用更多新的工艺与技术，从而保证船舶的质量，确保船舶产品的竞争优势。数字化转型的重要作用即在于——在充分运用全新信息科技的基础上，通过计算机等工具，将制造优势与网络化、智能化相叠加。通过大数据的作用使船舶实现智能化制造，以此来提升制造的精度和效率，确保船舶产品的最终质量，保证相关企业的经济效益，也会在一定程度上使整个造船行业加快创新的步伐，创造更多的新兴价值。

参考文献：

[1]吴立新,朱久恩.我国船舶制造智能化转型战略与战术[J].船舶与海洋工程,2020,36(3):68-72.

[2]邓剑锋. 现代船舶设计与制造智能化研究与探索[J]. 科技创新与应用,2019(15):85-86.