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船舶与海洋工程信息化进展
上海交通大学 张圣坤
提 要
介绍了造船工业中敏捷制造、虚拟设计、供应链管理以及造船电子商务等,并针对将我国造船业转变为信息为
主导的制造业,提出了有益的建议。
关键词:船舶与海洋工程 信息化 虚拟设计 虚拟船厂
早在 1992年中期,美国国防部先进项 目管理局
引 言
正式启动一项计划 ,通过对从初始概念到舰船使用
从2O世纪90年代起 ,造船强国韩国、日本、美 期的所有阶段的仿真,来探索降低水面舰船和潜艇
国和西欧各国纷纷应用信息技术,开展诸如敏捷制 设计费用的可能性。其意图是确定虚拟原型和仿真
造、虚拟设计、供应链管理、e—shipyard和造船 电子商 技术在舰船设计、采办和全寿命周期保障过程完全
务等的研究来提高其造船竞争力。我国造船企业已 综合的潜在用途。经过几年的努力,他们认为综合
经开始这方面的前期研究,但还没有形成气候 当 仿真舰船设计 、采办和全寿命周期保障过程的解决
前国家 “十五”计划提出以信息化带动工业化的发展 途径是将技术、硬件、设计工具和工具综合方法确定
方向,我们应该密切关注世界造船工业信息化的进 为一个综合性长期计划的一部分,以开发和演示仿
展,采取有力措施,紧紧抓住信息技术为中国船舶工 真设计系统和通过可测量的原形验证该系统。基于
业赶超世界先进造船大国提供的这一最后机遇。 上述分析,他们提出了如图1的仿真设计框架。
在此框架中,我们认为虚拟原型是仿真设计的
2 虚拟设计
核心 建立这类原型,首先要从产品模型中提取相
虚拟设计包含仿真技术和虚拟环境两个方面 关设计部分,并使它们与功能模型和建造模型中运
为了节省设计、制造和试验的费用和时间,需要制造 动的、动力的及其他行为属性和物理属性相匹配 。
和试验硬件原型,以便于确定它们在满足交付使用 然后.必须将由此产生的各种组合转换成在虚拟环
后所要求具备的效能。以计算机仿真和虚拟环境技 境中执行任务同时又能适合于高r性能可视化的模
术与 CAD/CAE/CAM 系统 与数据库紧密综合起 型。换言之,虚拟原型应符合下列要求:
来,可提供在硬件制造以前确认用户要求,超越了时 (t)必须能够在其他系统的虚拟环境中工作;
间和空间的限制 ,在虚拟环境中对虚拟原型进行设 f2)能够与其他虚拟系统实现实时交互作用,
计和使用性试验,从而摆脱由于时间、距离和产品原 成为客户、设计者和建造者之问理想的沟通环节 。
型制作与测试引起的联络、计算机界面和限制条件 真实世界
一 操作者 — —
问题.为设计师提供在基于计算机的控制空间为代
替造船厂的船台进行虚拟舰船建造和下水的能力。 其他虚拟系统 I
一 —]r——— —r
2.1 仿真设计 虚拟 l
I
舰船仿真设计系统是一整套计算机硬、软件和
显控设备,在计算机 中对某一拟建舰船和成套舰船
系统较详细地进行方案分析与设
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