数字化造船精度控制技术现状分析

孙程程

（渤海船舶职业学院 船舶工程系，辽宁葫芦岛 125105）

数字化造船精度控制技术现状分析

孙程程

（渤海船舶职业学院 船舶工程系，辽宁葫芦岛 125105）

国际造船市场的竞争日趋激烈，现代造船技术急需创新改革。文章通过对国内外造船企业所面临的大环境及其自身的条件进行分析，明确了数字化造船精度控制技术在造船过程中的地位。最后针对我国船舶企业面临的现状，提出了对中国未来造船业发展的期望。

现代造船模式；数字化造船；精度控制

0 引言

造船精度控制技术是指在船舶建造的整个流程中，对每个阶段进行实际尺寸统计和控制的一种技术[1]。主要通过以系统补偿量取代余量[2]，来增加各工序间产品的尺寸准确度，实现施工过程中调整量最少化，最终达到船体建造符合精度造船及无余量造船的要求[3]。

数字化造船精度控制技术主要是通过智能化、信息化的手段来组织、协调船舶建造的各个阶段，使之按照相应的技术规范来实施，对造船精度进行控制，最终实现缩短建造和检验周期，从而提高企业自动化水平和生产效率的一种技术[4]。

1 国际造船行业形势分析

在经济已然全球化的今天，国际造船业也早已发展成为全球一体化市场。对于存在于这个“大市场”中的任何国家而言，市场商机存在，但是应该认识到存在并非意味着占有。除此之外，还应清楚地看到，在2015年，全球新船订单量已经降至2012年以来的最低水平。订单量不断减少，促使竞争日趋激烈。同时，造船成本不断提高，使未来造船市场的形势更加严峻。要想在这种激烈竞争的大环境下生存下去，同时在全球船舶市场占有一席之地，就必须依靠船舶企业自身能力的不断提升。

能够高效率、高质量、低成本地造船，是造船企业竞争力的体现。而先进的造船技术，尤其是造船精度控制技术则是最主要的影响因素。

2 国内造船行业形势分析

《中国制造2025》中，对船舶工业提出要求：加强海洋工程装备的制造能力。由此可以看出，在未来很长的一段时间内，国家将会大力扶持海洋经济发展，这必将为船舶企业带来市场扩张的机遇。

有机遇的同时，也应看到我国造船企业的现状：2015年，我国造船企业接获新单仅为389艘，同比2014年减少了26%左右，同比2013年减少了52%左右。同时，也应该清楚地看到，排名全国前十的船舶企业造船完工量占到了全国造船总量的53.4%，比2014年提高2.8个百分点。由此可见，规模较大的、科技含量较高的企业承接了大部分的船舶订单，大约占到了所有订单的百分之七八十。这样，这些大型船厂占据了我国船舶市场订单量的大半江山。

“十三五”规划中提出要推动船舶企业兼并重组，优胜劣汰。最终强化、优化我国造船市场，实现让我国有高科技含量的船舶走出国门的目标。因此，我国船舶企业在这种大环境下的出路只有不断提高自身的生产技术水平，以实现高效率、高质量、低成本地造出船舶产品，来面对日趋激烈的竞争环境。

3 国内外数字化造船精度控制技术现状分析

3.1 国外数字化造船精度控制技术现状分析

四十多年前，精度造船技术在日本造船企业的应用已经达到了较为成熟的程度。自2000年以后，韩国造船企业研究出新的造船模式，对精度造船提出了新的要求，这些要求促使他们开发出新的造船精度技术，来适应精度造船技术的进一步发展和完善[5]。

造船精度控制技术经过四十多年的发展完善，现在日韩已经实现了数字化精度控制船舶建造。尽管这些国家在精度控制技术方面的远远领先于我国，但面对当前造船市场的激烈竞争形势，他们仍希望通过自身的不断提升和完善，来提高产品质量，增加市场竞争力[6]。

3.2 国内数字化造船精度控制技术的现状及存在问题分析

我国与日韩一样，也是在70年代初期已经开始了船厂精度尺寸管理的理论研究，而数字化精度造船作为船厂的一个正式项目，则是从2008年上海外高桥与江南长兴正式组成精度管理部开始的。精度造船虽然在我国也经历了四十多年的发展过程，但是并未取得突破性的进展。最主要的原因是其中制约该项技术发展的精度设计思想的手段方式、精度检测方法和工具、精度数据库管理和应用软件，特别是精度管理体制机制和队伍建设等严重缺失和滞后。

4 国内现代数字化船体建造精度控制技术软件探索

4.1 国内船舶精度管理软件现状

为了找到与现代造船技术相适应的数字化系统，我国造船精度软件的发展也经历了引进吸收、二次开发、自主研发三个阶段。

目前国内的一些软件公司也先后推出造船精度管理软件，但是由于其对造船行业知识的掌握相对不足，使该类国内软件产品在软件功能、行业适用性、使用便利性等方面都存在着不足。

4.2 SP.NET软件系统

造船精度管理系统是基于网络化数据库平台，涵盖造船精度管理全过程中测量、分析、管理等业务功能的专用系统。系统以精度数据库为核心，将分段检查、模拟搭载、数据管理功能整合在一起，结合高精度全站仪及各种附件，能够快速准确地检查分析分段精度，预先模拟计算总段搭载偏差，统计分析海量精度数据。该系统的应用能够有效帮助造船企业精度工作的开展，提升船舶建造精度管理水平，提高建造质量，缩短船坞周期[7]。

1）数据库：造船精度管理软件支持工程项、船坞船台、建造场地、施工队等信息的添加、编辑和删除，支持统计分析数据、焊接变形数据和数据库的复制、备份、合并和拆分。同时通过数据库的网络化，使得共享数据变得轻松容易。

2）分段精度：造船精度管理软件对于分段精度的功能有：属性、几何形状定义；建造基面、测量点定义；测量数据读取；测量数据自动；定义基准线；手动对齐；测量点误差分析；直线度、长度、角度、平行度、垂直度、平面度定义；精度报表生成、编辑、打印。

3）总段/模拟搭载精度：造船精度管理软件对于总段、模拟搭载精度的功能有：属性、几何形状定义；建造基面、定位基准线；船坞格子线定义；搭载分段总段定义；测量点定义；测量数据读入；测量数据自动、手动对齐；测量点误差分析；报表生成、编辑、打印。

4）统计分析：造船精度管理软件拥有强大的统计分析功能，包括平均值与方差分析、时间序列分析、相关性分析、各施工单位质量分析、各工位质量分析、报表输出。

5 结论

日韩及欧美一些船舶建造技术较为精尖的国家，主要以承接建造过程复杂、工艺复杂、技术要求高的高附加值的船舶订单为主，比如液化天然气船等。他们通过运用先进的船舶建造技术，提高船舶整体的建造质量，从而增加了他们在国际市场上的竞争力。

国内造船行业要打破欧美、日韩等造船企业的这种垄断局势，跟上国际造船市场竞争的脚步，就必须重视数字化造船精度技术在船舶建造过程中的应用，从而切实增强中国船舶企业在国际市场上的竞争力，为我国实现成为世界造船强国的目标奠定基础。

[1] 张起葆, 刘建峰, 孙建志, 等. 精度造船中数字化技术应用研究[J]. 造船技术, 2014(6): 51-55.

[2] 郭荣奎, 秦耀良, 唐建琼. 船体建造精度控制技术研究[J]. 江苏船舶, 2008, 25(2): 41.

[3] 唐汉帆. 国外造船精度控制技术[J]. 舰船标准化工程师, 2003(2): 17-22.

[4] 于昌利, 初冠南, 张喜秋. 船舶制造精度管理及过程控制技术探讨[J]. 现代制造工程, 2011(4): 1-4.

[5] 唐汉帆. 区域造船精度控制标准体系研究[J]. 舰船标准化工程师, 2002(1): 24-28.

[6] 周秀琴, 马晓平. 船体建造精度控制方法研究[J]. 造船技术, 2011(1): 33-36.

[7] 王孟孟, 朱琦, 安灵斌. 开发先进造船精度管理软件系统——SP.NET软件系统简介[J]. 造船技术, 2010(3): 37-39.

Present Situation Analysis of Precision Control Technology in Digital Shipbuilding

Sun Chengcheng

(Bohai Shipbuilding Vocational College, Liaoning Huludao 125105, China)

The competition in the international shipbuilding market is becoming fiercer and fiercer, and the modern shipbuilding technology is badly in need of innovation and reform. Through the analysis of the environment and its own conditions of shipbuilding enterprises at home and abroad, the paper defines the status of the precision control technology in the digital shipbuilding in shipbuilding industry. At last, according to the present situation of the shipbuilding industry in China, the paper puts forward the expectation of the future development of the shipbuilding industry in China.

modern shipbuilding model; digital shipbuilding; precision control

U671

A

10.14141/j.31-1981.2017.02.007

2014年度辽宁省教育厅科学技术研究项目（L2014560）。

孙程程（1986—）女，讲师，研究方向：船舶与海洋工程。