船舶工业的信息化建设使我国船舶产品制造能力和水平得到较大的提升,我国开始进入世界第三造船大国地位,在2003年船舶产量占国际市场比例从常年的6~8%首次突破10%。
我国“数字化造船”水平仍与国际先进水平有较大差距,难以满足船舶制造业实现跨越式发展的要求
我国数字化造船技术应用取得了很大成绩,但与造船强国相比存在如下问题:
(1)数字化应用的重点仍集中在解决技术与工程问题上,没有与企业的业务流程、运营模式和管理变革有效结合,尚未有效地促进体制创新、管理创新,往往有了先进的造船信息系统和装备,却以传统的观念和模式来运行,难以发展数字化应有的效益。
(2)产品设计、制造、管理信息一体化的集成度较低,数字化设计、制造、管理生产线各主线尚未贯通,数字化制造技术效能远未发挥。
(3)有些重要数字化技术领域的应用尚为空白或刚起步,如船舶数字化测试、虚拟设计、虚拟建造和产品数据管理等技术,因此产品先期研制水平低、周期长,数字化管理缺乏完整信息资源。
(4)船舶制造资源优化配置技术的应用处于较低水平,企业的生产管理和协调仍以现场调度型为主,满足精细管理要求的造船管理信息系统研究和应用尚处于初级阶段,管理基本还处于粗放型。
(5)满足船舶产品成本预算、核算、控制的成本管理集成信息系统尚处于起步阶段,船舶企业成本失控现象时有发生。
(6)实现船舶产品生命周期的现代物流信息系统刚起步。
(7)船舶制造装备自动化程度较低,造船机器人的应用基本处于空白。
(8)船舶核心软件基本从国外引进,将难以掌握数字化造船主动权。
“数字化造船”工程的主要内容
“数字化造船”工程的总体思路
贯彻“以信息化带动工业化”的方针,以市场为导向,以厂所为主体,吸取国内外发展数字化制造技术的成功经验,充分利用现有物质、技术和人才条件,以技术创新和管理创新为根本,以数字样船为核心,以产品数字化设计、制造、试验与管理过程数字化为重点,以数字化标准规范和数据库建设为基础,以典型船舶产品为试验验证对象,全面推进产品开发、设计、生产、管理的数字化,并促进相关软件的产业化,为现代造船模式的推行提供技术支撑,使我国船舶工业达到敏捷、高效、绿色、强壮的世界造船发达国家的先进水平。
“数字化造船”工程的总体目标
“数字化造船”工程的总体目标概括起来为“建立一个平台,打通一条主线,建立四个体系”,具体如下: 通过“数字化造船”工程的实施,全面建立船舶产品的数字化开发、设计、制造、测试与试验、管理集成平台环境;打通船舶数字化设计、制造、管理生产线主线;应用“壳、舾、涂一体化”数字化样船技术,推行模块化造船和产品虚拟建造,建立船舶精益建造体系;以数字技术为纽带促进体制和机制创新,推行船舶制造资源优化配置技术、现代物流技术,建立造船精细化管理体系;应用敏捷制造技术和虚拟企业原理,实现设计、制造和管理向现代信息集成、过程集成和企业间集成的跨越,建立以数字化造船总装厂为核心的现代造船协同设计和协同制造体系;进行数字造船人才和标准规范体系建设,建立“数字化造船”工程实施保障体系,完成我国造船模式向数字化模式的转换,使造船企业全面实现“数字化造船”和建立“数字化造船企业”。
“数字化造船”工程的主要功能体系
主要技术难点与关键技术
造船过程的建模、重构与优化技术;船舶产品全数字化样船技术;船舶产品虚拟测试与试验、虚拟制造和装配技术技术;面向船舶产品全生命周期分布式产品数据管理技术;船舶产品协同和并行设计、制造、管理平台技术;船舶产品制造的资源优化配置技术;船舶产品协同制造下的物流优化技术;以“中间产品”为导向的船舶产品成本管理技术;船舶产品全生命周期质量管理系统技术;造船机器人应用技术;船舶产品电子商务平台技术;CAX应用系统信息交换和集成技术;船舶产品数字化标准体系技术;船舶产品数字化编码体系技术;网络、数据库及信息安全技术
建议和对策
尽快设立和启动“数字化造船”工程专项,并用创新思想加强工程管理
“数字化造船”工程是一个跨专业(设计、试验、制造、管理和软件)、跨部门(集团、研究所、院校、公司)的综合性工程,技术和管理创新点多,协调难度大,多资金渠道,周期相对较长,同时又是需要高度集中统一规划和协调的复杂系统工程,加强工程实施管理尤其必要,需要作为专项进行实施和管理。在管理过程中,应当强化组织管理体系,加强计划管理,推进项目管理模式。
加强组织领导, 遵循正确的方法论进行开发与实施
建议在国家有关部委的统一领导和组织下实施,并以两船舶集团公司组织相关研究院所、企业及高等院校共同参加,成立项目领导小组、项目总体工作小组、技术攻关小组以及相应的专家咨询小组,发挥国家队的整体优势,大力协同,集体攻关,自主创新。
必须遵循正确的方法论,按照系统分析、系统设计、系统实现、系统测试、系统试运行、系统全面运行等阶段一步一步进行。根据国内船舶业的客观情况和技术现状,并充分考虑我国经济的实际可承受能力,着力做好工程顶层方案和实施方案研究,整体谋划,分步实施。
以创新的观念进行数字化体系建设
数字化造船工程已不再是以前普遍存在的“电算化”和“计算机辅助设计、辅助制造、辅助管理”的观念和概念。实施数字化工程的核心是以数字技术改造传统的模式,建立数字化的生产体系、技术体系和管理体系,实现数字化生产方式的转变,否则难以发挥数字化技术应有的作用和效益。
密切结合机制创新和体制创新
实施数字化工程涉及到企业内部业务流程的改革,牵涉船舶总装厂、设计院所、配套厂商,甚至与集团公司的关系。可能触及到企业的深层次问题。因此,必须在企业领导核心的支持和参与下,把数字化造船工程与机制创新和体制创新密切结合,这是工程建设成功的关键。
建立船舶制造数字化基础体系
数字化制造技术以信息数字化的形式实现信息管理、传输、处理和共享,因此必须首先建立数字化的基础体系。
根据船舶企业的特点从基础标准、数字化设计标准、制造标准、管理标准、数字化试验与评价标准等方面进行研究,制定出符合船舶企业实际以及发展需求的船舶制造数字化标准规范体系;建设相应的基础性和通用性的数据库、知识库和模型库;建立和研究船舶信息集成和数据交换标准和平台,并建立一个通畅、稳定、安全的网络通信平台。
吸收国外先进技术加强开发,建立自己的造船软件产业
目前国内船舶企业的三维设计软件系统基本采用国外引进软件,国外的造船软件在关键的功能范围内均不开放,影响企业数字船舶设计、制造、管理集成平台的建立;引进软件费、实施费、软件维护费不断攀升,已成为企业的负担,影响了企业信息化进程;引进软件在安全性方面有较大的变数,影响国防企业信息安全。 我国经过对引进系统的消化吸收和20多年相关软件的开发研究,完全有能力开发研制具有自主知识产权的造船软件系统,并建立自己的造船软件产业。
加快建设“数字化造船”工程保障体系
建设“数字化造船”工程保障体系首先是培养和建立一支高素质人才队伍。这是实施“数字化造船”工程的重要保障。 此外,必须加快建立我国造船软件系统开发、维护、培训、解决方案咨询产业队伍,将数字化造船技术的主动权掌握到自己的手中,这是最有效的保障。
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