浅谈计算机在造船行业的应用
计算机技术的开发与应用彻底改变了传统的造船方法。利用信息技术改造传统产业是我国政府的基本国策信息技术是当前国际造船市场激烈竞争的必要关键技术在社会效益和经济效益上具有极大影响是衡量一个国家造船先代化的重要标志之一。1997年10月在日本横滨召开的第九届造船计算机应用国际会议的闭幕式上日本造船协会代表提出并阐述了21世纪的造船技术将是造船IT Information Technology技术。IT技术使这个曾被称为夕阳工业的传统产业重又引起人们的重视成为一个技术密集、资金密集的高新技术含量高的新型产业。缩短设计、建造周期提高造船质量和降低建造成本。
造船一体化造船的透明化和无缝化整个造船过程的解决方案代替造船中不相连续的各个点的解决方案。国外造船计算机应用技术发展概况国外造船计算机应用技术发展概况。造船计算机应用技术的发展是与计算机技术本身的发展密切相关的。特别是CAD技术的不断创新系统的不断完善大大推动了造船计算机应用技术的发展。纵观国外先进造船计算机应用技术的开发和使用大致可以分为如下几种类型造船专业型Tribon、FORAN、NAPA、IntelliShip通用CAD型CADDS
5、CATIA联合开发型NUPAS-CADMATIC 集团型HICADEC、MATES、NASD设计、工厂自动化和系统集成设计、工厂自动化和系统集成日本、欧美、韩国船厂的日本、欧美、韩国船厂的ITIT技术和竞争战略技术和竞争战略。船舶设计日本自主开发的系列船设计系统Hitachi Zosen公司开发的支持系列VLCC和集装箱船的HICADEC自主开发的单一产品系统MHI开发的MATES系统第三方开发的系统Kawasaki Heavy Industries采用了引进造船软件TRIBON和NAPA系统。
工厂自动化工厂自动化自动化对工厂的作用——开发和实现制造加工的机器人技术改变传统的“成本/效益分析”CBA观点减少建造中的间隔时间落后的手工技艺向先进技术的转移生产的可预算性和减少计划的变化适应性和精度控制实现自动化的先决条件——集成化的产品建模环境底层结构技术精度控制支持企业目标中对技术发展的管理保证。系统集成船厂实现系统集成的最终目标是CIM计算机集成制造或计算机集成管理它是把设计、制造工艺、生产、计划、管理和供应趋于一体的集成这种方法高度依赖计算机技术。“通用产品建模环境” MariSTEP产品模型交换工程该工程的目的有两个。它将提供一个中间文件传递工具实现船厂全部CAD系统能传递和共享3D船舶产品模型数据。同时它也将开发一个标准产品模型数据库来测试翻译器和产品模型数据结构是如何由美国船厂和CAD系统开发者实行的。COMPASS先进造船系统的产品/过程的商船对象模型该工程的目的是开发一个下一代的综合的、经济的、基于Windows的造船设计和数据管理系统。COMPASS通过应用环境与产品数据模型环境的集成将设计人员的核心应用集成为单一的桌面系统。工程采用了Windows NT环境、Intergraph公司的Jupiter技术和Newport News造船厂的面向对象的产品数据模型系统wsVIVID。这样的系统是基于具有市场优势的开放式系统给设计人员和工程师提供了多用途的强壮的桌面计算系统。FIRST造船集成过程和产品开发的首要方法该工程是对上述描述的COMPASS工程进行重大的增强。作为COMPASS平台的扩展FIRST将提供分析工具在同等的和相连的组件中快速构思、分析和评定可选的船舶设计。它将共享由COMPASS开发的产品模型可直接与船厂的企业资源计划系统连接。下述用于FIRST工程的技术与COMPASS相集成。
进入新世纪已将机器人技术用于切割和焊接从设计到生产的全过程实现全
自动集成制造采用IT技术的局域网达到无纸设计和施工自动化钢材预处理型材处理实现自动化实现和应用PDM、ERP和E-Busine技术。国内造船计算机应用现状及与国外的差距国内造船计算机应用现状及与国外的差距。中国造船工业IT技术现状中国造船工业自六十年代末就开始了计算机技术的研制和应用。中国造船工业IT技术应用与国外的差距造船专业技术人员与IT社会缺乏有机结合造船IT系统没有建立起总体框架因而没有一个坚实的IT模型来支持造船一体化过程缺乏合理的造船IT系统的开发和运行体制和机制没有严格采用开放式的体系结构和标准化方法因而难以将已有系统集成做到CIM高度缺乏采用世界上顶级的先进IT技术如ERP企业资源计划、PDM产品数据管理、EDI电子数据交换等先进工具和方法没有真正做好IT技术的基础工作例如统一合理的船舶编码产品数据建模等产品设计信息开发应用不深、不广管理信息系统的应用对企业管理创新推动不够系统效益不显著造船企业网络建设基本还处于初级阶段造船计算机应用的关键技术造船计算机应用的关键技术。造船计算机应用的发展是与计算机软硬件技术的发展密切相关的确切的说是与计算机硬件支撑环境和软件支撑环境的发展密切相关的。造船计算机应用技术对硬件的要求是具有高速处理能力较强的网络通信功能、大容量存贮器、高分辨率图形显示器、适宜的图形加速卡以及高精度的绘图仪等有关的外部设备。造船计算机应用的支撑软件包括操作系统、编程语言、用户接口管理、图形软件、数据库管理系统以及网络通信等。计算机图学、可视化与船舶计算机图学、可视化与船舶CAD/CAMCAD/CAM技术技术。计算机图学是船舶CAD/CAM应用技术的重要理论和技术基础。船舶CAD/CAM系统采用的是工程数据库技术一个先进的船舶CAD/CAM系统中的数据库管理应对系统的各种应用中的数据交换、转换、集成、共享创造良好条件使得从船舶产品的设计、制造、生产管理整个过程的数据融为一体。实现信息的集成以达到高度自动化生产。国际上先进船舶CAD/CAM系统生产的一艘典型船舶其存贮的生产信息模型数据库占用6GB磁盘空间可见其数据信息的丰富和复杂。
模型应当简单、直观能反映船舶行业的特点便于工程技术人员理解和建模。模型自身的概念和框架结构具有严格的定义不会由于模型本身的缺陷而导致建模的错误。模型具有操作和使用的方便性配置的数据库语言和工具容易为用户所掌握和使用。模型不仅支持数据值的动态变化而且能支持数据结构的动态变化即能支持数据库模式的动态变化和建立。模型具有图形能力要以一定的几何实体造型技术为基础模型本身能方便地表达几何实体造型技术中的基本要素和相互关系。船舶CAD/CAM系统涉及面广模型应采用标准化体系便于不同系统间的数据库集成
