面向数字化造船的我国船舶企业信息化发展趋势分析

徐小峰　赵金楼

摘要：船舶工业作为关系国计民生的装备制造工业，对我国国民经济发展至关重要。当前我国船舶工业存在大而不强劣势，信息化落后是关键因素。文章从数字化造船的角度出发，通过分析我国数字化造船的现状和挑战，总结了出未来数字化造船的发展方向。

关键词：数字化制造：船舶企业：发展趋势

2009年3月份国务院陆续通过了一系列的重要产业振兴规划，船舶工业被列为我国“十大产业振兴规划”，在随后出台的《船舶工业调整振兴规划》中提出要加快建立船舶产业投资基金、扩大出口船舶买方信贷规模、购买弃船可享内销远洋船政策、船舶企业流动资金贷款享受利率优惠、“弃旧造新”获贴息贷款、“资本金注入”支持兼并重组等六大政策，以振兴我国的修、造、拆船业。国务院出台的相关政策虽已对我国船舶工业形成实质利好，但在全球经济危机的背景下，如何支持船舶企业实现技术改造和产业升级，促使我国船舶工业平稳健康发展成为当务之急。

一、前言

目前在我国乃至全世界，要实现船舶行业的跨越式发展，必须以信息技术为基础。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生命周期的数字化支持系统，实现船舶设计全数字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精细化、船舶制造装备自动化和智能化、船舶制造企业虚拟化，从而大幅度提高生产效率和降低成本。尽管这些造船强国的劳动力成本很高，但是仍具有较高的市场竞争力。其中。美国是军船制造最强大的国家，韩国和日本是民船制造的强国，二者船舶产量占世界市场份额的70％左右。虽然造船强国的造船企业信息化建设已达到很高的水平，但为了更牢固地垄断国际造船市场，这些国家正在以更大的投入发展“数字化造船”。由此可以看出，未来船舶行业的发展趋势是基于网络，向数字造船和虚拟造船的方向发展。

二、我国船舶企业数字化造船现状

船舶是巨大而复杂的系统，由数以万计的零部件和数以千计的配套设备构成，包含数十个功能各异的子系统，通过船体平台组合成一个有机的整体。造船周期一般在10个月以上，既要加工制造大量的零部件，又要进行繁杂的逐级装配，涉及物资、经营、设计、计划、成本、制造、质量、安全等各个方面。这样一个复杂的系统需要非常强大的信息处理能力。我国船舶行业近年来虽有很大的发展，但与国际造船强国相比，无论在产量，还是在造船技术上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化设计系统与生产进程联系不紧密、船舶零部件标准化程度低、信息采集手段落后、物资／物流管理系统信息不同步、生产日程计划安排手段落后、成本管理工作缺乏系统性、数字化应用未有效的促进体制和管理创新等问题的存在，导致了我国船舶行业参与国际竞争的综合能力不高。因此，对于船舶工业来说，提升信息化水平势在必行。

目前，我国船舶总吨位已晋升世界前三位，其中信息化建设发挥了巨大的助推作用。以沪东中华造船有限公司为例：20世纪90年代开始运用二维计算机辅助设计，新世纪又应用计算机集成制造技术，初步建立起产品电子信息模型，经过二十多年的信息化建设，年产量提高了十余倍。尽管如此，从市场份额上看，我国船舶工业信息化水平及其效用与位居第一、二位的韩国和日本相比，仍存在很大差距。虚拟设计、虚拟制造和虚拟企业对造船工业的发展具有不可估量的作用，信息化对造船业的提升作用已逐渐凸显，数字造船已成为世界造船业的必然趋势。

三、我国船舶企业数字化造船面临的挑战

船舶工业是集资金、技术、劳动密集为一体的产业，科技含量较高。尽管我国船舶行业的造船量已连续多年位居世界前三位，造船相关经济指标持续增长，但是与其他造船强国相比，我国船舶企业还存在很大的差距，尤其实在造船信息化数字化方面，由于信息技术和应用的滞后，使得我国船舶企业与世界造船强国的船舶企业差距有扩大的趋势。具体表现在：

1开发设计滞后。由于缺乏一体化的数字设计工具，我国船舶工业长期以来在船舶设计与开发方面能力很差，已经严重影响我国船舶工业的发展，设计周期长和设计水平的落后都制约了我国造船生产效率的提高。

2信息建设无序。目前我国数字化造船存在的主要问题有船舶设计自顶向下的全过程集成尚未实现：现有系统的集成度差，信息孤岛现象严重；系统架构的整体考虑不足，协同能力和柔性应对能力差，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运营管理薄弱。由于缺乏对造船成本的实时跟踪管理，导致造船专业化水平低、生产流程不尽合理，生产准备周期长、单位产品工时耗费高等制约了造船业的发展，特别是随着产业规模的快速扩大来自企业管理方式和成本节约的挑战将会更加突出。

4配套商全球化。在我国船舶工业规模迅速扩大、造船产量急剧增加和船舶品种结构不断升级的情况下，特点加入WTO后，国家对船用设备进口采取行政性限制措施，进一步降低船用设备进口关税，更多性价比高的国外同类产品进入我国市场，使得船舶企业配套设备的提供商遍布全球。这从侧面也对船舶企业信息一体化建设提出了更高的要求。

5协同响应速动。船舶制造正在从集成制造向敏捷制造过程转化，真正面向大批量定制技术的船舶敏捷制造系统，并没有实现的基础。但随着造船模式向船舶敏捷制造过程转化的深入，船舶结构设计模块化和标准化技术也将会更加深入地研究并逐步推广应用，这必将带来船舶制造过程和模式的快速演变。可以预测，随着以上关键技术的成熟，船舶制造大批量定制的环境将逐步形成，这将对船舶企业间协同的速动响应能力提出更高的要求，而船舶企业间的实时互通也需要强有力的信息化平台做支持。

四、我国船舶企业信息化发展趋势分析

经过多年发展，我国船舶企业数字化建设有了长足的发展，在油船、散货船和集装箱船等方面具备了过硬的高质量环保产品和较强的国际竞争力。并开始了技术含量更好的高附加值船型的设计生产。综合世界船舶企业的特点，结合我国船舶企业数字化造船现状，可以总结出未来我国船舶企业信息化的发展方向。

1信息化集成平台。以数字化、网络化和数据库技术为手段，以CIMS系统为核心，建立企业共享信息平台，促进设计、生产、管理一体化和壳、舾、涂作业一体化。总体的发展趋势是“一改、三化、两结合”，即从改造造船生产体系人手。打破传统的不合理的生产体系，确保建立现代造船模式工作的顺利进行；造船总装化、管理精细化、信息集成化是现代造船模式的主要实现形式。因此，船舶企业的信息化要结合船舶企业的具体条件，结合产品载体，不断改