船舶設計建造技術現狀及展望

周毅

摘要：本文總結了目前船舶制造技術的發展情況，并且對未來進行了展望。首先研究了船舶設計軟件、建造技術和材料三個方面的發展情況，然后對未來的發展進行分析，幫助船舶制造業把握發展方向。

關鍵詞：船舶設計;建造技術;現狀;展望

船舶設計建造對在過去的幾年中取得了良好的發展，目前，我國擁有實際上最大的造船規模，每年也在不斷提升。但是在高端船舶建造行業，還有一定的不足，所以仍然要繼續提升。

1、船舶的設計軟件

1.1 NAPA

NAPA軟件是芬蘭NAPA公司開發的三維船舶設計軟件，該軟件能夠對船舶進行初步設計，尤其是能夠處理在船舶設計早期階段必須要進行的多變立案處理，并且能夠很好地解決船舶設計更改的需求，可以對各種不同的方案進行對比，方便船舶設計者提升船舶設計的效率[1]。NAPA有領過的輸入格式，而且具備直觀的三維用戶界面，完成船舶初步設計之后，也能夠生成文件。軟件能夠對電腦軟硬件適應性很強，并且具有開放的系統，也能夠幫助設計人員進行二次開發。目前，NAPA軟件也獲得了船級社的認可，很多軟件也都有NAPA的插件。

1.2 CADDS5i

CADDS5i是由PTC公司開發的軟件產品，根據船舶、航空航天設計的需要，開發的設計軟件，同樣具有很大的份額。該軟件能夠進行船體、管系、空調通風等板塊。設計過程中，在船體模塊中輸入船體建造的數據，就能夠對船體結構進行輔助設計。管系模塊可以通過3D的設計模式，幫助設計人員進行管系結構設計，電力模塊能夠除了可以提供3D的設計場景，還能夠對電氣系統的開發進行模擬，保證電氣系統的安全和穩定性。空調模塊則能夠提供船舶的熱力數據，幫助設計人員進行空調系統結構的設計。

1.3 其他設計軟件

其他的設計軟件包括Nauticus、Cadkey，也會應用在船舶的設計當中，通過利用這些軟件，很大程度上提升了船舶設計的工作效率，而且也有利于提升船舶的設計質量[2]。但是，這些軟件都并不是完美的，很多軟件依然存在開放性不強的問題，并且在設計和管理上可能存在于實際公工作的脫節，所以實際應用的過程中，很多軟件還需要進行二次開發。

2、船舶建造的技術

2.1 高附加值的船舶建造技術

我國的高附加值傳播建造技術在過去幾年已經取得了明顯的發展，并且實現了船舶制造的產業升級。目前，我姑已經城北了在日本、韓國和單買之后有一個能夠建造8000TEU集裝箱船的國家，還能夠建造三十萬噸的超大油船，也實現了針對LNG船的開發和建造，標志我國進入了實際高端造船的領域當中，提高了我國在船舶制造方面的地位。

2.2 船舶建造的核心技術

隨著我國船舶建造行業的發展，目前國內的數字化造船技術應用廣泛，這也是目前造船業和新制造技。數字化造船的核心在于通過數字換建模和仿真，并且配合早換理論來進行傳播的設計和建造等環節當中。通過建立傳播的全數字化模型，并且進行虛擬裝配，可以實現船舶的殼、舾裝、涂裝的一體化建造，這樣能夠控制造船的建設周期，也能夠控制成本和提升造船的質量。我國的造船企業已經形成了網絡建設的構架，利用計算機技術作為基礎，建設了船舶建造的設計和建造管理平臺，在數字化建設上也正在逐漸趕上國際的頂尖水準，提升了我國造船行業在國際上的競爭力[3]。

3、船舶的材料

船舶的運行環境十分復雜，海水的中的鹽分會加重船舶的腐蝕情況，而且，船舶還需要應對一些惡劣的環境。為此，船舶的材料選擇有非常高的要求，必須要保證材料的韌性好、可以焊接、強度高，一些船舶的材料選擇也需要考慮到成本的問題。所以目前，符合船舶建造的材料都是一些專用的型材和鍛剛才，并且被大量地使用在常規的船舶建造當中，尤其是對于散貨船和集裝箱船，有非常普遍的使用。隨著船舶制造行業的發展，很多特種鋼也在船舶制造中發揮了作用，比如低合金高強度鋼和低溫鋼、低磁鋼，這些材料進入船舶市場之后，解決了船舶建造發展的需要。

4、船舶設計建造技術的展望

4.1 船舶設計的展望

我國目前的船舶制造業有非常快速的發展，為了保證設計能夠滿足船舶發展的需求，就需要企業引進更多的三維技術，并且針對信息技術和通信技術來開發更多具有一體化特點的軟件產品，軟件中應該包含船舶的設計和生產系統，并且有足夠的工具集成在其中，滿足設計人員在不同方面的需求。同時，軟件的設計應該推動模塊化的建設，并且提升軟件設計的一體化，這樣也能夠推動船舶的設計、生產、建造管理的一體化建設[4]。為此，軟件的設計需要深入分析內在邏輯的構造，企業可以專門設計相應的數據結構，這樣就能夠在零件需要拆分和設計需要更改時，相關的內容也可以及時進行改變。

4.2 船舶材料的展望

隨著時代的發展，我國的船舶行業正在變得逐漸復雜化，承擔著全球范圍內包括集裝箱船、雜貨船等不同類型船舶的建造，但是相對而言，所承擔的冷藏冷凍船和客貨船的建造數量很少，相對而言利潤比較低。為此，我國的造船行業應該繼續將造船業的升級作為自身發展的主要目標，爭取更多的液化石油氣船的設計和制造訂單，進入世界最高的造船建造當中。

4.3 船舶建造技術的展望

為了促進船舶的設計和制造技術的發展，還需要繼續在高端造船方面發力，通過數字化技術，繼續提升船舶建造的水平。為此，還需要針對自身需要和發展建立數字化的標準體系，提高標準化數據的表達效果和信息編碼的效率，并建立專門的數據交換信息平臺，使其能夠給船舶的制造行業帶來良好的環境，讓企業可以有更加通暢的供應鏈，從而提升造船的效率，并降低成本。

5、結束語

船舶制造技術在過去的幾年中有了明顯的提升，但是我國仍然需要通過不斷的創新，來把握機會和迎接挑戰。通過在軟件和應用方面尋求突破，并且提升管理水平，繼續提升生產的效率和質量，以適應船舶建造市場的全新需求。在高端船舶制造上，也需要提升水平不斷邁進。

參考文獻：

[1]馬化錚，郭文菁. 我國船舶設計建造技術現狀及展望[J]. 南方農機，2017，48（13）：100-101.

[2]丁貴斌. 我國船舶設計建造技術現狀及展望[J]. 城市建設理論研究（電子版），2017（19）：235-236.

[3]徐雯珠，曹曉偉. 我國船舶設計建造技術現狀及展望[J]. 科技創新與應用，2015（23）：166.

[4]陳章蘭，熊云峰，李宗民，劉明靜. 我國船舶設計建造技術現狀及展望[J]. 造船技術，2007（04）：1-3+12.

（作者單位：大連中遠海運川崎船舶工程有限公司）