数字化造船的设计生产管理协同标准研究

摘要

随着信息技术的迅速发展，世界造船国家纷纷开展数字化造船系统的研究，与此同时，船舶设计、建造、管理的数字化水平也成为各国造船业提高自身核心竞争力的关键因素。应当看到，数字化造船系统构成于实体与规范两大部分，其中实体部分主要包括各类计算机终端设备、网络设备、数字化制造装备和船舶设计、建造及企业管理软件等以及由上述方面组成的各种造船平台，而规范部分则是由实体构建、运行和维护等过程中所需的各类要求、协议等数字化造船标准族所组成。信息技术应用标准的研究与标准制定工作积极推进，数字化造船方面的标准需求和制订工作明显上升，随之而来的问题是标准之间接口不清，兼容性和配套性有待提高，标准论证、立项和研究工作缺乏指导，重点不明确，真正急需的重大标准由于影响面大、牵涉单位多、协调工作量大等原因迟迟得不到启动。其主要原因在于船舶工业在数字化造船标准体系顶层规划上还刚刚起步，缺乏数字化造船专家和标准化专家共同科学有效地工作；特别应从顶层上做好我国数字化造船标准体系规划，以适应数字化造船技术发展的需要。通过本课题研究，将为我国数字化造船的设计、建造、管理控制起到技术基础支撑和保障作用，为提高我国数字化造船水平具有重要意义。 本文在国防科技工业信息技术应用标准体系框架下，运用标准化系统工程原理，根据现代化造船模式下船舶设计、建造、管理主流程所涉及的工程环节中的要求，针对影响全局的重点方向和关键环节的标准化工作，展开研究，建立一套完善的标准体系将对提高数字化造船标准化。通过系统地分析、研究船舶工业在应用信息技术改造传统的船舶设计、建造和管理模式过程中对标准化工作的需求特点和规律，以及船舶设计、建造和管理信息技术的进一步发展趋势对标准化工作需求进行了研究，并对我国数字化造船协同标准现状下所存在的问题，借鉴国外标准体系模式并加以改进了研究，研究制定数字化造船标准框架和标准体系，分析需解决的标准化关键技术；对建立覆盖研究、设计、管理等部门集成网络平台进行了研究，开展并行协同设计和全船综合优化设计，初步打通设计、分析、试验验证、制造、管理一体化的信息流和工作流。从而加快船舶两个一体化的发展。为科学、全面地开展数字化造船的标准化工作奠定了基础。 本文从三个主要方面对数字化造船标准进行了研究阐述。通过对数字化造船设计生产管理协同标准的研究，分析了当前数字化造船的各个生产阶段的现状和发展趋势，以及对数字化造船一体化平台的建立进行了分析研究。在深入分析船舶数字化并行协同的概念、特征及并行协同过程的基础上，结合当前造船模式，对造船各阶段的标准进行了深入的研究并建立的标准体系框架。得出以下成果与结论： （1）开展船舶数字化设计标准体系研究，提出和建立船舶数字化设计标准体系的体系框架，符合我国国情,具有通用性和实用性的行业标准，从而进一步完善我国船舶工业的信息技术标准体系，为我国船舶行业开展数字化工作提供指导和保障，为标准化机构完善船舶行业标准规划及体系提供决策支援，最终达到减轻设计劳动强度、缩短设计周期、加快设计进程、提高设计效率、降低设计成本、改善设计质量、提高设计水平、增强竞争力的目的，从而为最终实现船舶数字化设计打下坚实的基础。 （2）开展船舶数字化建造标准体系研究，建立船舶数字化设计标准体系的体系框架，标准体系框架的建立是船舶建造更加规范化，加强了国内各船厂之间的横向联合，进一步沟通船舶行业在数字化建造方面的信息沟通。 （3）开展了船舶数字化管理标准体系研究，针对船舶工业企业在实施经营运作与管理系统所面临的标准化需求以及实施过程所要求的标准化指导提出了数字化造船管理的标准体系参考框架，为数字化造船管理领域的标准化工作提供一个合理的推进方案，促进船舶工业数字化过程中信息技术应用的高效、科学的发展。

目录

文摘

第1 章 绪论

第2 章 数字化造船的设计生产管理协同标准理论研究

第3 章 数字化造船设计标准研究

第4 章 数字化造船建造标准研究

第5 章 数字化造船管理标准研究

第6 章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学位论文

致 谢

附 录