第一篇：船舶海工數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化造船技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

2576 經(jīng)過改革開放三十多年的發(fā)展，我國船舶工業(yè)取得了長足進(jìn)步。特別是新世紀(jì)以來，我國船舶工業(yè)更實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，綜合實(shí)力和國際地位穩(wěn)步提升，造船完工量、新接訂單量和手持訂單量連續(xù)多年保持快速增長，造船三大指標(biāo)已進(jìn)入世界造船大國行列，已具備了向世界造船強(qiáng)國沖刺的基礎(chǔ)和條件。

成為造船強(qiáng)國的重要標(biāo)志之一，就是要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船。在中國造船行業(yè)向著這個目標(biāo)前進(jìn)的過程中，需要不斷應(yīng)用各種最新的技術(shù)，不斷提高造船的效率和質(zhì)量。

數(shù)字化造船是以造船過程的知識融合為基礎(chǔ)，以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征，將信息技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程，最終達(dá)到快速設(shè)計(jì)、快速建造、快速檢測、快速響應(yīng)和快速重組的目的。數(shù)字化造船技術(shù)涵蓋的范圍非常廣泛。我們這里所述的數(shù)字化造船技術(shù)主要包括船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化、船舶建造數(shù)字化、船舶管理數(shù)字化三個方面。

技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 國外發(fā)展現(xiàn)狀

IT技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代制造業(yè)的管理理念及技術(shù)方法深刻地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)。各造船強(qiáng)國如美、日、韓、歐等均十分重視以先進(jìn)的信息技術(shù)手段改造傳統(tǒng)的造船設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式。發(fā)達(dá)國家在設(shè)計(jì)技術(shù)方面普遍采用了三維設(shè)計(jì)建模；在信息的集成和共享方面采用了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了并行協(xié)同設(shè)計(jì)和生產(chǎn)；在制造方面，虛擬制造技術(shù)已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)了制造前的生產(chǎn)過程數(shù)字化模擬；美國Intergraph公司的Intelliship系統(tǒng)將船舶設(shè)計(jì)規(guī)則融合在CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）系統(tǒng)中，初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的智能化。

當(dāng)今世界的造船強(qiáng)國日本，早在上世紀(jì)八十年代就十分重視造船信息化的自主開發(fā)與創(chuàng)新，各大造船集團(tuán)如日立、三菱、三井、IHI、住友等均組織力量自行開發(fā)了造船信息集成系統(tǒng)，日本一些先進(jìn)船廠基本上都已采用CIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化造船。韓國自上世紀(jì)九十年代開始大力推行造船信息化，并迅速崛起成為世界造船大國和強(qiáng)國。韓國各大造船集團(tuán)如現(xiàn)代、大宇、三星等廣泛引進(jìn)歐美的造船CAD系統(tǒng)，如TRIBON、Intelliship等，并結(jié)合自身企業(yè)的特點(diǎn)自行開發(fā)了造船CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）系統(tǒng)，取得了顯著的成果，大大縮短了船舶設(shè)計(jì)建造周期。

美歐在先進(jìn)制造技術(shù)和管理思想方面更先行一步，美國政府在軍用船舶制造中推進(jìn)了MARITECH計(jì)劃。該計(jì)劃借助先進(jìn)的IT理論和技術(shù)，以敏捷制造思想為指導(dǎo)，在軍船制造中以虛擬企業(yè)、虛擬產(chǎn)品、虛擬制造的全新船舶建造方式，實(shí)現(xiàn)了快速、精準(zhǔn)、靈活、低成本、高質(zhì)量的艦船生產(chǎn)。歐洲造船業(yè)界也推行了SEASPRITE項(xiàng)目，通過Virtual Ship –ROPAX 2000信息平臺將12個國家的48個企業(yè)、公司、研究機(jī)構(gòu)整合起來，形成虛擬企業(yè)聯(lián)盟，從而大大縮短了研制周期、提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著造船技術(shù)的進(jìn)步，造船工業(yè)的發(fā)展越來越依賴于先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用。國內(nèi)造船企業(yè)十分重視信息化改造工作，各骨干造船企業(yè)均引進(jìn)或開發(fā)了一些面向特定應(yīng)用的信息系統(tǒng)。在造船CAD/CAM領(lǐng)域的應(yīng)用較為成熟，各企業(yè)設(shè)計(jì)部門已普遍使用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)。如使用引進(jìn)的 TRIBON、CADDS5等系統(tǒng)，或使用國內(nèi)自主開發(fā)的SPD、SB3DS系統(tǒng)等。部分企業(yè)使用通用CAD軟件AUTOCAD等作為輔助設(shè)計(jì)工具；有些企業(yè)已開始應(yīng)用PDM系統(tǒng)，如引進(jìn)的Windchill系統(tǒng)，或國內(nèi)自主開發(fā)的Star/PDM等進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和設(shè)計(jì)過程管理；有的企業(yè)引進(jìn)了國外 HANA造船CIMS系統(tǒng)，在二次開發(fā)的基礎(chǔ)上開始了設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化的應(yīng)用實(shí)施；有些企業(yè)在計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、物流管理、財(cái)務(wù)成本管理等方面也自主開發(fā)了一些信息系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)從技術(shù)層面解決了一些局部問題，取得了一定的效果。如CAD系統(tǒng)的應(yīng)用提高了設(shè)計(jì)工作的效率，加深了設(shè)計(jì)深度；PDM系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)范了設(shè)計(jì)過程，有效管理了產(chǎn)品的圖文信息數(shù)據(jù)；管理系統(tǒng)的應(yīng)用提高了管理數(shù)據(jù)的采集、分析、統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確度和及時性。但由于各系統(tǒng)間信息模型的不一致，系統(tǒng)平臺的不一致，國外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不開放等諸多問題，使得系統(tǒng)間信息的交換困難、難以進(jìn)行系統(tǒng)的適應(yīng)性修改和二次開發(fā)，不能順暢地實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)、制造、管理信息的一體化。

隨著我國造船能力的迅速擴(kuò)張，日本、韓國等國對我國的技術(shù)引進(jìn)采用了更多的限制措施。我國船企引進(jìn)的系統(tǒng)缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，引進(jìn)的管理軟件，由于與國內(nèi)的管理理念和方法不同，在直接使用時存在一系列的問題，需要進(jìn)行較多的二次開發(fā)。

而國內(nèi)造船技術(shù)研究院所和部分企業(yè)長期以來堅(jiān)持造船行業(yè)信息化的自主研發(fā)，在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、造船企業(yè)生產(chǎn)管理方面形成了一些產(chǎn)品，并被造船企業(yè)廣泛應(yīng)用。有些產(chǎn)品已出口至國外造船企業(yè)。

與此同時，限于體制、機(jī)制等各方面的原因，國內(nèi)造船企業(yè)大都各自進(jìn)行企業(yè)信息化改造和信息系統(tǒng)開發(fā)，造船行業(yè)信息化研究力量分散，無法發(fā)揮整體作戰(zhàn)效應(yīng)。在國家發(fā)展改革委的支持下，2008年，我國成立了以上海船舶工藝研究所為技術(shù)依托單位的數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過兩年多的建設(shè)，相繼建立了四個技術(shù)平臺，為造船軟件的應(yīng)用環(huán)境、造船流程、造船工藝、造船信息標(biāo)準(zhǔn)化研究等創(chuàng)造了條件。該實(shí)驗(yàn)室本著“邊建設(shè)、邊運(yùn)行、邊見效”的原則，在研究開發(fā)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、人才培養(yǎng)、組織管理、產(chǎn)學(xué)研用、學(xué)術(shù)交流和工程服務(wù)等方面均取得了顯著成效，已成為我國開展數(shù)字化造船共性技術(shù)研究、應(yīng)用工具開發(fā)和工程支持的重要平臺。技術(shù)差距

目前，我國造船工業(yè)在造船數(shù)字化方面，與日本、韓國、美歐造船業(yè)仍存在較大差距，主要體現(xiàn)在：（1）船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)方面基于3D模型的CAD/CAM已得到了廣泛應(yīng)用，但基本送審設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)之間的信息載體仍為紙質(zhì)圖紙，全過程的三維設(shè)計(jì)遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)。CAE的應(yīng)用局限于設(shè)計(jì)分析階段，在船舶建造過程中CAE的應(yīng)用程度相當(dāng)?shù)?，而?shù)字化造船更強(qiáng)調(diào)CAE技術(shù)在制造過程中的應(yīng)用。此外，日、韓等國先進(jìn)造船企業(yè)船舶平均設(shè)計(jì)周期也明顯地比中國造船企業(yè)短許多。

（2）造船數(shù)字化管理方面CAPP、PDM、CIMS等船舶建造信息支持系統(tǒng)以單個應(yīng)用為主，標(biāo)準(zhǔn)和編碼等基礎(chǔ)工作不夠扎實(shí)，并缺乏準(zhǔn)確而齊全的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

（3）船舶數(shù)字化建造方面信息流對生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施僅僅是離散型的驅(qū)動，并且僅局限于船體部件加工階段，船舶建造過程中的集成度、自動化程度和數(shù)字化程度還相當(dāng)?shù)?。未來發(fā)展趨勢

縱觀前面的1 0 年，一個顯著的事實(shí)是：信息化仍然是這個新世紀(jì)的主要時代特征，仍然是全球范圍內(nèi)推動經(jīng)濟(jì)和社會變革的主要力量，仍然是國家競爭力的戰(zhàn)略重點(diǎn)和制高點(diǎn)。展望后 10年，我國的信息化將在未來十年開始一次新的長征。這次長征的主要特征就是推動中國信息化向泛在化、可視化、智能化方向發(fā)展，以中國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需求為目標(biāo)，趕超世界先進(jìn)水平，搶占全球信息化的制高點(diǎn)，為中國的經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型和現(xiàn)代化服務(wù)。未來1 0 年，在先進(jìn)造船理念和模式（敏捷制造、綠色制造、精益生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化制造等）以及新技術(shù)（自動化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、激光技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)等）的助推下，世界船舶科技將迅猛發(fā)展?；跀?shù)字技術(shù)的模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及綠色化造船將成為世界造船數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。

基于數(shù)字化技術(shù)的模塊化造船模塊化造船是采用“積木式”組件，即一些獨(dú)立的單元件和標(biāo)準(zhǔn)件，通過組裝，形成造船中廣泛采用的結(jié)構(gòu)模塊、舾裝模塊、殼舾涂一體化模塊，這些既相對獨(dú)立，最終又將組合成一體的模塊，不但具有獨(dú)立功能、通用性和特定界面，而且要在船臺（塢）內(nèi)合攏成船舶。實(shí)施模塊化造船是傳統(tǒng)造船模式向現(xiàn)代造船模式的轉(zhuǎn)變過程。

主要發(fā)達(dá)國家船舶制造普遍采用殼舾涂一體化集成制造模式，并向模塊化建造過渡。美國、前蘇聯(lián)、英國、德國、日本、法國等國家在模塊化造船應(yīng)用方面取得了令人矚目的成績，使得建造周期縮短了17~21個月，且呈現(xiàn)不斷發(fā)展的趨勢。德國公司開發(fā)的ECOBOX型模塊化經(jīng)濟(jì)性集裝箱船，可在12種船型內(nèi)選擇改型。

模塊化造船在巨型總段建造的基礎(chǔ)上，同時擴(kuò)大預(yù)舾裝和涂裝的范圍，使總段內(nèi)的舾裝完整性達(dá)到前所未有的程度，即除接口位置外，內(nèi)部的殼、舾、涂工作接近全部完成狀態(tài)，形成了模塊。當(dāng)整條船舶由這些模塊合攏而成時，就實(shí)現(xiàn)了模塊化造船，使船廠真正成為了總裝企業(yè)。

基于數(shù)字化技術(shù)的智能化造船智能化造船是造船生產(chǎn)的最高階段，它以企業(yè)為對象，在系統(tǒng)科學(xué)的指導(dǎo)下將企業(yè)的全部生產(chǎn)經(jīng)營過程(包括市場研究、經(jīng)營決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、生產(chǎn)管理、銷售及服務(wù)等)采用軟硬件綜合成一個由智能計(jì)算機(jī)、自動化裝備和智能機(jī)器人所組成的集成系統(tǒng)。智能化造船在制造過程中廣泛采用智能化制造裝備進(jìn)行加工和裝配，顯著提高了生產(chǎn)效率。切割機(jī)器人、裝配焊接機(jī)器人逐步應(yīng)用，船廠逐漸成為沒有灰塵、沒有危險(xiǎn)和沒有疲勞的真正現(xiàn)代化工廠。迄今，世界上還沒有哪一家船廠完全達(dá)到該階段，但智能化造船必將成為未來的發(fā)展趨勢。

基于數(shù)字化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化造船網(wǎng)絡(luò)化制造是按照敏捷制造的思想，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立靈活有效、互惠互利的動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟，有效地實(shí)研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售各種資源的重組，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，集成和流通科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及其過程控制信息和經(jīng)營、管理、服務(wù)等信息，從而提高企業(yè)對市場的快速響應(yīng)能力和競爭能力。它對傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營方式有重大影響。

基于數(shù)字化技術(shù)的綠色化造船發(fā)展綠色船舶是全球造船界的選擇。綠色造船技術(shù)不是單一的綠色制造技術(shù)，它涉及船舶設(shè)計(jì)、建造、配套、原材料、標(biāo)準(zhǔn)、管理等各個環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。實(shí)施綠色造船的源頭在綠色設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的手段是綠色工藝技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)在于綠色管理，實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于數(shù)字化技術(shù)。發(fā)展思路和重點(diǎn)

中國的船舶工業(yè)正處于一個新的歷史起點(diǎn)上，可以預(yù)見，未來相當(dāng)長時間內(nèi)，“兩化融合”仍將是數(shù)字化造船科學(xué)發(fā)展與自主創(chuàng)新的主題。因此要著力推進(jìn)船舶產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造與創(chuàng)新的信息化，深化信息技術(shù)在船舶工藝裝備等產(chǎn)品上的滲透

融合。推廣綜合集成制造、敏捷制造、柔性制造、精密制造等先進(jìn)制造技術(shù)，推進(jìn)船舶工業(yè)發(fā)展。以信息技術(shù)提高造船企業(yè)的生產(chǎn)能力和物流效率，推進(jìn)企業(yè)管理信息化，提高船舶企業(yè)的業(yè)務(wù)管理能力和參與國際市場競爭的能力。同時，利用信息化手段促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)整合和產(chǎn)業(yè)集群的優(yōu)化升級。

要在行業(yè)內(nèi)篩選、樹立“ 信息化示范企業(yè)”，將擁有自主產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件和先進(jìn)做法，向全行業(yè)推廣，以避免重復(fù)開發(fā)、重復(fù)投資，應(yīng)大力推廣信息化優(yōu)秀成果，發(fā)揮其示范作用。要進(jìn)一步發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、造船學(xué)會等行業(yè)組織的技術(shù)交流作用，增強(qiáng)國家工程實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)平臺的窗口效應(yīng)，努力建設(shè)造船信息化的實(shí)施推廣體系，逐步扭轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對國外造船軟件系統(tǒng)嚴(yán)重依賴的局面。重點(diǎn)工作：

（1）建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)是異構(gòu)系統(tǒng)間信息交換的重要橋梁，該標(biāo)準(zhǔn)是與具體系統(tǒng)無關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，該標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和運(yùn)用是船舶行業(yè)或企業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的關(guān)鍵。目前，最常用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式有DXF/STEP/IGES等。目前國外造船行業(yè)紛紛開展STEP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證工作。美國、歐盟、日本和韓國除了各自成立STEP船舶應(yīng)用協(xié)議開發(fā)驗(yàn)證機(jī)構(gòu)外，還建立了合作關(guān)系。美國于1994年創(chuàng)立的工業(yè)信息基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)合作組織一直致力于工業(yè)虛擬企業(yè)試驗(yàn)運(yùn)行，該組織下屬的造船部門已于2000年成立了造船工業(yè)虛擬企業(yè)的聯(lián)絡(luò)機(jī)構(gòu)。日本、韓國和歐盟船舶行業(yè)也在開展造船虛擬企業(yè)的策劃工作。（2）建立PLM系統(tǒng)產(chǎn)品生命周期管理（PLM）自20世紀(jì)末提出以來，已迅速成為制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。PLM結(jié)合電子商務(wù)技術(shù)與協(xié)同技術(shù)，將產(chǎn)品的開發(fā)流程與供應(yīng)鏈管理（SCM）、客戶關(guān)系管理（CRM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）等系統(tǒng)進(jìn)行集成，將孤島式流程管理轉(zhuǎn)變成集成的一體化管理。PLM實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品維護(hù)到信息管理的全面數(shù)字化，以及產(chǎn)品開發(fā)和業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，從而全面提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品生命周期管理成本，最終提升企業(yè)的市場競爭力。

（3）數(shù)字化測量技術(shù)利用先進(jìn)的激光檢測技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，減少造船過程中樣箱、樣板的使用，節(jié)約木材，節(jié)約存放空間，提高加工效率、減輕工人勞動強(qiáng)度。完善和提高全站儀等測量工具的功能模塊和測量能力，針對船板加工過程，特別是水火彎板工藝過程，研究先進(jìn)的船板成型測量方法，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，重點(diǎn)突破船板成型精度大尺度激光測量技術(shù)、數(shù)模匹配與比對、檢測結(jié)果多形式表達(dá)、成形工藝過程標(biāo)識等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)可現(xiàn)場在位使用的曲面成型數(shù)字化測量系統(tǒng)。

（4）建立智能化造船體系以船舶企業(yè)數(shù)據(jù)庫和知識庫為基礎(chǔ)，通過智能化技術(shù)將造船企業(yè)經(jīng)營運(yùn)作整個過程集成，建立覆蓋船舶生產(chǎn)經(jīng)營全過程的綜合決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合管理定量分析和決策，指導(dǎo)企業(yè)運(yùn)行管理的柔性化和智能化，并將決策系統(tǒng)延伸到制造過程，以模塊化和自動化為核心，將現(xiàn)代造船模式與智能化制造設(shè)備通過信息化技術(shù)充分融合，建立流程化生產(chǎn)作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)造船智能化。

（5）生產(chǎn)現(xiàn)場管理信息化應(yīng)用推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在造船生產(chǎn)現(xiàn)場管理方面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。通過物聯(lián)網(wǎng)、GPS、GIS（地理信息系統(tǒng)）、無線網(wǎng)絡(luò)、手持或車載終端、無線監(jiān)控、看板設(shè)備、仿真控制等信息技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)一步深化造船企業(yè)現(xiàn)場管理信息化應(yīng)用，支持現(xiàn)場物流管理、進(jìn)度管理、作業(yè)管理、關(guān)鍵設(shè)備管理、動能源管理、看板管理、5S管理、安全管理、質(zhì)量管理等多個方面的信息化管理。（6）普及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶建造中的應(yīng)用將越來越廣泛，從行業(yè)的角度包括對商品化虛擬仿真軟件進(jìn)行消化、吸收和二次開發(fā)，擴(kuò)大虛擬仿真在船舶制造過程的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸感、交互性、構(gòu)想性、自主性、多感知性等特點(diǎn)。從技術(shù)的角度而言，硬件應(yīng)該是向圖形工作站集群系統(tǒng)發(fā)展，軟件是向集成化、平臺化方向發(fā)展。從技術(shù)創(chuàng)新的角度，虛擬仿真應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該向國產(chǎn)化的方向發(fā)展。

未來幾年，我們對于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究重點(diǎn)應(yīng)著力于船舶行業(yè)虛擬仿真應(yīng)用開發(fā)平臺的研究、船舶設(shè)計(jì)與虛擬評估一體化集成技術(shù)的研究、船舶建造虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用研究與系統(tǒng)開發(fā)的研究、船舶建造生產(chǎn)物流虛擬仿真技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用研究等。

（7）建立網(wǎng)絡(luò)化船舶制造模式構(gòu)建面向行業(yè)的基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)，形成數(shù)字化工程聯(lián)盟必將是未來造船模式的大勢所趨。這不是依靠個別或者部分先進(jìn)廠家所能夠?qū)崿F(xiàn)的，必須通過各級企業(yè)的ERP系統(tǒng)，提供及時準(zhǔn)確的信息來最大限度地克服企業(yè)之間供應(yīng)鏈的不確定性，形成高效的動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)行業(yè)技術(shù)和資源的優(yōu)化配置，提高行業(yè)最大生產(chǎn)效率、效益和競爭力。例如中船集團(tuán)的管控?cái)?shù)字化，就是以“六集中”管理為核心，以集團(tuán)公司戰(zhàn)略管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、生產(chǎn)管理、成本管理、決策支持等為重點(diǎn)開展的集團(tuán)管控信息化建設(shè)。（8）數(shù)值預(yù)報(bào)與多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化

“數(shù)值預(yù)報(bào)”技術(shù)與多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化利用數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)船舶性能的預(yù)測和優(yōu)化，研究的都是一些諸如水動力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)力學(xué)性能、振動噪聲性能、抗爆抗沖擊和材料性能等理論性、專業(yè)性極強(qiáng)的對象，其準(zhǔn)確與否，直接影響到船舶的性能，對實(shí)現(xiàn)研制時間和經(jīng)費(fèi)的大幅削減有重要意義。只有“數(shù)值預(yù)報(bào)”能夠完全取代或大部分取代利用物理樣機(jī)所進(jìn)行的性能試驗(yàn)，即在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就可基本完成產(chǎn)品的“定型”時，我們才能說“數(shù)字化造船”的時代真正到來了。

第二篇：海工船舶建造進(jìn)度控制研究解析

海工船舶建造進(jìn)度控制研究解析

摘 要近年來，我國造船的訂單量以及完成量都在不斷增加，自2008年以來，我國造船指標(biāo)已經(jīng)位于世界的第二名，可見，我國是一個造船大國。但是，就相關(guān)數(shù)據(jù)而言，我國造船進(jìn)度控制能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先進(jìn)的造船國家，從而影響了我國造船水平的提高。為了確保建造效率的不斷提高，以及造船進(jìn)度控制的不斷加強(qiáng)，本文主要分析海工船舶建造制度控制中所存在的問題，并對影響海工船舶建造進(jìn)度的因素以及其原理等進(jìn)行探究，從而能夠促使海工船舶建造進(jìn)度控制能力的不斷提高。

關(guān)鍵詞 海工船舶建造 進(jìn)度 能力

一、前言

目前，我國造船進(jìn)度控制能力依然低于先進(jìn)造船國家，為此，一定要加大對造船進(jìn)度控制。通常而言，海工船舶建造是比較復(fù)雜，而且需要結(jié)合涂裝、裝配、搬運(yùn)等方式，從而導(dǎo)致造船的過程不能連續(xù)進(jìn)行，同時，因?yàn)楹９ご敖ㄔ煲话闶遣捎糜唵谓ㄔ斓氖侄?，為此，產(chǎn)品具有一定的差異化，從而不能進(jìn)行流水作業(yè)。此外，一部分的作業(yè)需要通過手工完成，從而導(dǎo)致造船進(jìn)度減慢。

二、海工船舶建造進(jìn)度控制的含義

海工船舶建造進(jìn)度控制主要是指在通過審核批準(zhǔn)后的計(jì)劃實(shí)行的時候，對海工船舶建造的實(shí)際情況進(jìn)行定期的跟蹤，并要與計(jì)劃的進(jìn)度進(jìn)行比較，合理的發(fā)現(xiàn)兩者的差異，并要對產(chǎn)生差異的原因進(jìn)行分析，進(jìn)而能夠通過有效的途徑促使海工船舶建造的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度相符。該含義中海工船舶建造進(jìn)度控制主要是指事中控制，同時，海工船舶建造進(jìn)度控制還有事前控制和事后控制。事前控制是在進(jìn)行建造工作的時候，根據(jù)可能會發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)防，而事后控制是指在結(jié)束海工船舶建造后，對建造的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，從而為以后的海工船舶建造提供一定的幫助。

三、海工船舶建造進(jìn)度控制的原則

（一）加大對事前控制

在進(jìn)行海工船舶建造進(jìn)度控制的時候，要加大對事前的控制，做好預(yù)防工作。海工船舶建造會關(guān)系到各種資源、材料、人員等，為此，海工船舶建造進(jìn)度控制一定要重視事前控制，預(yù)測影響進(jìn)度的各種因素，并要對其產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析，從而才能確保進(jìn)度按計(jì)劃完成。

為了提高事前控制工作的效率，進(jìn)度管理人員一定要有超前意識，提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，并制定合適的解決方案，從而能夠在進(jìn)行海工船舶建造的時候，確保其進(jìn)度控制能力的不斷提高。

（二）制定科學(xué)的海工船舶建造計(jì)劃

在進(jìn)行海工船舶建造進(jìn)度控制的時候，一定要以日程計(jì)劃為前提，建造的實(shí)際進(jìn)度要根據(jù)日程計(jì)劃進(jìn)行。當(dāng)前，船舶建造的一個觀念就是當(dāng)在造船的時候，某一個環(huán)節(jié)的進(jìn)度不與日程計(jì)劃相符合，超出日程計(jì)劃規(guī)定的范圍，就會打亂日程計(jì)劃，從而導(dǎo)致建造的費(fèi)用就會增加。為此，在進(jìn)行海工船舶建造進(jìn)度控制的時候，一定要以日程計(jì)劃為前提，從而確保海工船舶建造的進(jìn)度在日程計(jì)劃規(guī)定的范圍內(nèi)。

（三）即時調(diào)整

在建造海工船舶的時候，進(jìn)度控制是十分復(fù)雜的工程，能夠及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)度的差異，采取有效的調(diào)控措施，能夠更好地對差異進(jìn)行控制，進(jìn)而促使費(fèi)用的減少，當(dāng)不能及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)度出現(xiàn)差異的時候，就會導(dǎo)致費(fèi)用的增加。為此，一定要根據(jù)實(shí)際的情況適時對進(jìn)度進(jìn)行調(diào)控。

四、海工船舶建造進(jìn)度控制的有效途徑

（一）全員工廠管理

通過海工船舶建造日程計(jì)劃可知，海工船舶建造進(jìn)度控制的突出特點(diǎn)就是分散型控制。海工船舶建造進(jìn)度控制只能是分散性控制，而員工是海工船舶建造進(jìn)度控制的中心，為此，一定要實(shí)行全員工廠管理。

海工船舶建造進(jìn)度控制必須要船廠整體員工的努力。作業(yè)者要提出海工船舶建造所需要的物料，同時也要制定日程計(jì)劃，此外，也要完成作業(yè)任務(wù)以及進(jìn)行信息反饋。例如，生產(chǎn)管理人員不僅要安排好生產(chǎn)活動，同時也要關(guān)注進(jìn)度的實(shí)際情況，并制定進(jìn)度調(diào)整計(jì)劃。為此，海工船舶建造進(jìn)度控制一定要促使作業(yè)者明確自身的任務(wù)，并要充分發(fā)揮主動性，從而促使作業(yè)者不單單順利完成自身的任務(wù)，同時也能有效的協(xié)助其他人員。此外，海工船舶建造進(jìn)度控制不能只依賴管理者，一定要全體員工共同努力才能有效地控制進(jìn)度，員工的能力將會產(chǎn)生直接的影響。例如，根據(jù)平均能力而言，員工完成某一任務(wù)的時間是五天，當(dāng)某一個員工用了四天就完成該任務(wù)，說明該員工的工作效率高，即該員工的工作能力高于平均能力，當(dāng)某一個員工花費(fèi)六天才完成任務(wù)，說明員工的工作能力要比平均能力要低。為此，作業(yè)者的管理對于海工船舶建造進(jìn)度控制有著不容忽視的作用。

（二）加大對數(shù)據(jù)的管理

數(shù)據(jù)管理是在海工船舶建造的時候多種數(shù)據(jù)以及有關(guān)建造的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理管理的過程，其中數(shù)據(jù)包括費(fèi)用數(shù)據(jù)、實(shí)際工時、工時定額、托盤信息、倉庫信息、組織機(jī)構(gòu)、物料編碼等。數(shù)據(jù)管理是海工船舶建造進(jìn)度控制前提，當(dāng)開始海工船舶建造的時候，就會產(chǎn)生一定的生產(chǎn)以及進(jìn)度數(shù)據(jù)。通過收集、分析、整理數(shù)據(jù)，能夠?yàn)楣芾碚咛峁┮欢ǖ膸椭?，從而能夠促使海工船舶建造進(jìn)度控制更加有效。同時，數(shù)據(jù)管理能夠?yàn)橹贫ê９ご敖ㄔ煊?jì)劃提供一定的依據(jù)。

現(xiàn)代造船模式有一個特別的特征在于生產(chǎn)設(shè)計(jì)，即通過設(shè)計(jì)，全面回答怎樣去造船，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，要明確產(chǎn)品的資源的需求、技術(shù)要求、負(fù)荷信息等，通過詳細(xì)的設(shè)計(jì)，能夠明確的制定海工船舶建造日程計(jì)劃、程序計(jì)劃以及負(fù)荷計(jì)劃，不然，就會導(dǎo)致計(jì)劃欠缺可靠性，從而加大進(jìn)度控制的難度。無疑，數(shù)據(jù)管理能夠?yàn)楹９ご敖ㄔ斓脑O(shè)計(jì)以及制定計(jì)劃提供一定的幫助。

（三）細(xì)化中間產(chǎn)品劃分的粒度

中間產(chǎn)品劃分的粒度是海工船舶建造的中間產(chǎn)品，包括不同層次的部件、零件等的細(xì)分程度。中間產(chǎn)品劃分越細(xì)，海工船舶建造的作業(yè)劃分也越細(xì)，其進(jìn)度控制會變得越來越好，如小零件的制作要比建造任務(wù)更加輕易控制。原因在于中間產(chǎn)品劃分的粒度細(xì)，作業(yè)任務(wù)就更加清晰，工時、資源等也更加具體。同時，中間產(chǎn)品劃分的粒度細(xì)，作業(yè)任務(wù)所花費(fèi)的時間會變短，從而更加容易控制影響進(jìn)度的因素。此外，中間產(chǎn)品劃分的粒度細(xì)，制定的海工船舶建造日程計(jì)劃就會更加詳細(xì)，而且作業(yè)任務(wù)也會更加明確，否則，當(dāng)中間產(chǎn)品劃分的粒度大的時候，就會導(dǎo)致中間產(chǎn)品制造的程序更加復(fù)雜，建造所花費(fèi)的時間更加多，進(jìn)而對進(jìn)度產(chǎn)生直接的影響，并加大了進(jìn)度控制的難度。例如，某船廠建造800箱集裝箱船主船體義工分為14個總段，細(xì)分為70只分段，而且分段的重量不一致，每一只分段都可以再次劃分為多個小分段，而且建造船的時候，也需要一定的配套設(shè)備。

海工船舶建造中間產(chǎn)品劃分的粒度細(xì)，日程計(jì)劃就會更加明確，同時，作業(yè)任務(wù)也會更加具體，從而能夠更好地控制海工船舶建造進(jìn)度。否則，中間產(chǎn)品劃分的粒度大，就會導(dǎo)致作業(yè)任務(wù)不明確，海工船舶建造進(jìn)度控制的難度就會加大。當(dāng)前，日本的造船廠的進(jìn)度控制水平比較高，造船進(jìn)度大致都是在可控范圍內(nèi)，不單單是因?yàn)椴扇×丝茖W(xué)的管理手段以及理念，同時也需要詳細(xì)的中間產(chǎn)品劃分。

五、結(jié)語

本文主要探究了海工船舶建造進(jìn)度控制中所存在的問題。首先介紹了海工船舶制造進(jìn)度控制的含義及其原則，然后通過采取有效的途徑促使海工船舶建造進(jìn)度控制水平的不斷提高。對于造船廠而言，要優(yōu)化內(nèi)部管理，加大對海工船舶建造進(jìn)度的控制，確保海工船舶建造進(jìn)度在計(jì)劃所規(guī)定的范圍內(nèi)，促使造船廠更好的發(fā)展。

（作者單位為上海振華重工股份有限公司）

參考文獻(xiàn)

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第三篇：船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

關(guān)于船舶數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造

目前在我國乃至全世界。要實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)的跨越式發(fā)展，必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)。世界造船強(qiáng)國從CAX開始，逐步由實(shí)施CIMS、應(yīng)用敏捷制造技術(shù)向組建“虛擬企業(yè)”方向發(fā)展，形成船舶產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收、使用、維護(hù)于一體的船舶產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)全數(shù)字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細(xì)化、船舶制造裝備自動化和智能化、船舶制造企業(yè)虛擬化、從而大幅度提高生產(chǎn)效率和降低成本。所謂數(shù)字化設(shè)計(jì)就是運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)、可視化仿真等技術(shù)，在計(jì)算機(jī)里先設(shè)計(jì)一條“完整的數(shù)字的船”。不僅可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)進(jìn)入船體內(nèi)部參觀一番，還可以在虛擬的大海中看它的速度、強(qiáng)度、抗風(fēng)浪能力。這樣一來船舶設(shè)計(jì)的各個階段和船、機(jī)、舾、涂等多個專業(yè)模塊在同一數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行設(shè)計(jì)。

船舶是巨大而復(fù)雜的系統(tǒng)，由數(shù)以萬計(jì)的零部件和數(shù)以千計(jì)的配套設(shè)備構(gòu)成，包括數(shù)十個功能各異的子系統(tǒng)，通過船體平臺組合成一個有機(jī)的整體。造船周期一般在10個月以上，既要加工制造大量的零部件，又要進(jìn)行繁雜的逐級裝配，涉及物資、經(jīng)營、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、成本、制造、質(zhì)量、安全等各個方面。這樣的一個復(fù)雜的系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的信息處理能力。我國船舶行業(yè)今年來雖有很大的發(fā)展，但與國際造船強(qiáng)國相比，無論在產(chǎn)量，還是在造船技術(shù)上差距甚大，信息化水平落后是直接原因。其中，集成化設(shè)計(jì)系統(tǒng)與生產(chǎn)進(jìn)程聯(lián)系不緊密、船舶零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度低、信息采集手段落后、物資/物流管理系統(tǒng)信息部同步、生產(chǎn)日程計(jì)劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統(tǒng)性、數(shù)字化應(yīng)用未有效的促進(jìn)體制和管理創(chuàng)新等問題的存在，導(dǎo)致了我國船舶行業(yè)參與國際競爭的綜合能力不高。

船舶工業(yè)是集資金、技術(shù)、勞動密集為一體的產(chǎn)業(yè)，科技含量較高。盡管我國船舶行業(yè)的造船量已連續(xù)多年位居世界前三位，造船相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)持續(xù)增長，但是與其他造船強(qiáng)國相比，我國船舶企業(yè)還存在很大的差距，尤其是在造船信息化數(shù)字化方面，由于信息技術(shù)和應(yīng)用的滯后，使得我國船舶企業(yè)與世界造船強(qiáng)國的船舶企業(yè)差距有擴(kuò)大的趨勢。具體表現(xiàn)在：

1、開發(fā)設(shè)計(jì)滯后。由于缺乏一體化的數(shù)字設(shè)計(jì)工具，我國船舶工業(yè)長期以來在船舶設(shè)計(jì)與開發(fā)方面能力很差，已經(jīng)嚴(yán)重影響我國船舶工業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)周期長和設(shè)計(jì)水平落后都制約了我國造船生產(chǎn)效率的提高。

2、信息建設(shè)無序。目前我國數(shù)字化造船存在的主要問題有船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成尚未實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)有系統(tǒng)的集成度差，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；信息架構(gòu)的整體考慮不足，協(xié)同能力和柔性應(yīng)對能力差，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、管理信息一體化的集成度較低，數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造、管理生產(chǎn)線各主線尚未貫通，數(shù)字化制造技術(shù)效能遠(yuǎn)未發(fā)揮。

3、運(yùn)營管理薄弱。由于缺乏對造船成本的實(shí)時跟蹤管理，導(dǎo)致造船專業(yè)化水平低、生產(chǎn)流程不盡合理，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長、單位產(chǎn)品工時耗費(fèi)高制約了造船業(yè)的發(fā)展。特別是隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)大來自企業(yè)管理方式和成本節(jié)約的挑戰(zhàn)將會更加突出。

4、配套商全球化。在我國船舶工業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大、造船產(chǎn)量急劇增加和船舶品種結(jié)構(gòu)不斷升級的情況下，特別加入WTO后，國家對船用設(shè)備進(jìn)口采取行政性限制措施，進(jìn)一步降低船用設(shè)備進(jìn)口關(guān)稅，更多性價比高的國外同類產(chǎn)品進(jìn)入我國市場，使得船舶企業(yè)配套設(shè)備的提供商遍布全球，這從側(cè)面也對船舶企業(yè)信息一體化建設(shè)提出了更高的要求。

5、協(xié)同響應(yīng)速動。船舶制造正在從集成制造向敏捷制造過程轉(zhuǎn)化，真正面向大批量定制技術(shù)的船舶敏捷制造系統(tǒng)，并沒有實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。但隨著造船模式向船舶敏捷制造過程轉(zhuǎn)化的深入，船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)也將會更加深入地研究并逐步推廣應(yīng)用，這必將帶來船舶制造過程和模式的快速演變，可以預(yù)測，隨著以上關(guān)鍵技術(shù)的成熟，船舶制造大批量定制的環(huán)境將逐步形成，這將對船舶企業(yè)間協(xié)同的速動響應(yīng)能力提出更高的要求，而船舶企業(yè)間的實(shí)時互通也需要強(qiáng)有力的信息化平臺作支持。

總之，我國船舶企業(yè)在數(shù)字化造船的實(shí)施建設(shè)方面，首先要確定其總體的發(fā)展規(guī)劃和目標(biāo)，并建立起企業(yè)的Intranet/Internet網(wǎng)，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。從生產(chǎn)設(shè)計(jì)、信息化建設(shè)、企業(yè)管理三個方面入手，通過推動CAD/CAM、CIMS技術(shù)，B2B電子商務(wù)技術(shù)及ERP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，縮短船舶總體及配套設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，提高船舶質(zhì)量。通過開展網(wǎng)上報(bào)價和網(wǎng)上采購，加速資金和材料的周轉(zhuǎn)速度。最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的管理體系，提高管理效率，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化船舶。

第四篇：《中國制造2025》解讀之船舶海工篇

《中國制造2025》解讀之船舶海工篇

2015-05-26

工信部裝備工業(yè)司日前推出了《中國制造2025》規(guī)劃系列解讀，文章稱，船舶工業(yè)是為水上交通、海洋資源開發(fā)及國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的現(xiàn)代綜合性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國家發(fā)展高端裝備制造業(yè)的重要組成部分，是國家實(shí)施海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的基礎(chǔ)和重要支撐。為此，《中國制造2025》把海洋工程裝備和高技術(shù)船舶作為十大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一加快推進(jìn)，明確了今后10年的發(fā)展重點(diǎn)和目標(biāo)，為我國海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展指明了方向。

一、充分認(rèn)識推動海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展的重要意義

海洋工程裝備是開發(fā)、利用和保護(hù)海洋所使用的各類裝備的總稱，是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)；高技術(shù)船舶具有技術(shù)復(fù)雜度高、價值量高的特點(diǎn)，是推動我國造船產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向。海洋工程裝備和高技術(shù)船舶處于海洋裝備產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，推動海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展，是促進(jìn)我國船舶工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型升級、加快我國世界造船強(qiáng)國建設(shè)步伐的必然要求，對維護(hù)國家海洋權(quán)益、加快海洋開發(fā)、保障戰(zhàn)略運(yùn)輸安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長、增加勞動力就業(yè)具有重要意義。

（一）加快發(fā)展海洋工程裝備和高技術(shù)船舶是我國建設(shè)海洋強(qiáng)國的必由之路 我國是一個負(fù)陸面海、陸海兼?zhèn)涞拇髧?，提高海洋開發(fā)、控制和綜合管理能力，事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會長遠(yuǎn)發(fā)展和國家安全的大局。海洋與陸地的一個根本區(qū)別是海上的一切活動必須依托相應(yīng)的裝備，人類對海洋的探索與開發(fā)都是伴隨著包括造船技術(shù)、海洋工程技術(shù)在內(nèi)的裝備技術(shù)的進(jìn)步而不斷深化的。經(jīng)略海洋，必須裝備先行。特別是我國海洋強(qiáng)國建設(shè)進(jìn)程向前推進(jìn)，綜合實(shí)力不斷上升，已經(jīng)對傳統(tǒng)海洋強(qiáng)國形成挑戰(zhàn)，西方強(qiáng)國在一些核心技術(shù)和裝備上對我封鎖。中國建設(shè)海洋強(qiáng)國，必須建立自主可控的裝備體系，必須掌握海洋工程裝備和高技術(shù)船舶等高端裝備的自主研制能力。目前，我國正在大力推進(jìn)南海開發(fā)進(jìn)程以及海上絲綢之路建設(shè)，對海上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源開發(fā)、空間開發(fā)等相關(guān)裝備的需求將更為急迫，也對我國高端海洋裝備的發(fā)展提出了更高的要求。

（二）加快發(fā)展海洋工程裝備和高技術(shù)船舶是建設(shè)世界造船強(qiáng)國的必然要求 經(jīng)過新世紀(jì)以來的快速發(fā)展，我國已經(jīng)成為世界最主要的造船大國，具備了較強(qiáng)國際競爭力。未來10-20年我國船舶工業(yè)將進(jìn)入全面做強(qiáng)的新階段。建設(shè)世界造船強(qiáng)國的核心任務(wù)是全面推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型升級。所謂全面轉(zhuǎn)型，就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力的全面轉(zhuǎn)型，由依靠物質(zhì)要素驅(qū)動向依靠創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變，以產(chǎn)品創(chuàng)新，制造技術(shù)創(chuàng)新等支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展；所謂結(jié)構(gòu)升級，主要是技術(shù)結(jié)構(gòu)升級和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級。加快發(fā)展海洋工程裝備及高技術(shù)船舶制造，是船舶工業(yè)全面轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu)升級，從 而實(shí)現(xiàn)全面做強(qiáng)的重要方向。加快提高海洋工程裝備及高技術(shù)船舶國際競爭力，逐步引領(lǐng)未來國際船舶和海洋工程裝備市場，將有力地帶動我國船舶工業(yè)技術(shù)水平、科技創(chuàng)新能力和綜合實(shí)力的整體躍升。

（三）加快發(fā)展海洋工程裝備和高技術(shù)船舶等高端裝備制造業(yè)是工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要引擎

隨著中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，增長速度逐步放緩，發(fā)展方式開始向集約型轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)深度調(diào)整，發(fā)展動力轉(zhuǎn)向新增長點(diǎn)。發(fā)展高端制造業(yè)，正是中國制造業(yè)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)，重塑競爭優(yōu)勢的重要舉措。船舶工業(yè)作為我國最早進(jìn)入國際市場，并且已經(jīng)具備較強(qiáng)國際競爭力的行業(yè)，具備在我國建設(shè)世界制造強(qiáng)國的進(jìn)程中率先突破的基礎(chǔ)和條件。海洋工程裝備和高技術(shù)船舶等高端的快速發(fā)展，必然成為帶動整個制造產(chǎn)業(yè)升級的重要引擎。

二、未來十年我國海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展面臨的形勢

（一）國際船市進(jìn)入新一輪大的調(diào)整周期，海洋工程裝備及高技術(shù)船舶成為需求熱點(diǎn)

船舶工業(yè)是一個周期性很明顯的產(chǎn)業(yè)?？v觀國際船舶市場發(fā)展歷程，間隔30年左右出現(xiàn)一次大的周期波動，其間每3－5年將出現(xiàn)中短期的波動。自2008年國際船市進(jìn)入新一輪大調(diào)整以來，期間雖有起伏，但目前總體上還處在產(chǎn)業(yè)調(diào)整周期的低位。當(dāng)前全球運(yùn)力接近17億載重噸，運(yùn)力總量和結(jié)構(gòu)性過剩矛盾較嚴(yán)重，消化過剩運(yùn)力將需要一段時間。就未來調(diào)整方向來看，需求結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化，散貨船等常規(guī)船型需求乏力，海洋工程裝備及高技術(shù)船舶需求相對旺盛。同時，節(jié)能環(huán)保的新型散貨船、集裝箱船、油船將是市場需求主體，液化天然氣（LNG）船、液化石油氣（LPG）船需求將保持旺盛，汽車運(yùn)輸船、豪華游輪、遠(yuǎn)洋漁船需求增長將較為明顯,更多的市場增量將來自技術(shù)復(fù)雜船型。

（二）全球造船業(yè)競爭格局深度調(diào)整，主要造船國在海洋工程裝備和高技術(shù)船舶領(lǐng)域競爭將日趨激烈

未來一段時期世界造船業(yè)仍將保持中韓日競爭格局，并且更主要地體現(xiàn)在高技術(shù)船舶和海洋工程裝備領(lǐng)域。具體來看，歐洲造船業(yè)將進(jìn)一步退出船舶總裝建造市場，但在設(shè)計(jì)、配套、海事規(guī)則制定等方面仍具優(yōu)勢，特別是歐美基本壟斷了海洋工程裝備領(lǐng)域的核心設(shè)計(jì)和關(guān)鍵配套；印度、巴西、越南等新興造船國家受金融危機(jī)影響發(fā)展遲緩；日本在造船技術(shù)、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量上仍具較強(qiáng)競爭力；韓國造船業(yè)將在相對較長時期內(nèi)保持全面競爭優(yōu)勢，韓國提出未來5-10年將海洋工程裝備制造業(yè)打造為第二個造船業(yè)；新加坡提出全力保持海工裝備競爭優(yōu)勢。目前中國在常規(guī)海工產(chǎn)品制造領(lǐng)域已經(jīng)加快趕超新加坡，并在向高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，未來在深水海工裝別產(chǎn)品領(lǐng)域中國、韓國及新加坡之間的競爭將更為激烈。

（三）產(chǎn)業(yè)核心競爭要素發(fā)生重大變化，關(guān)鍵要素從硬實(shí)力轉(zhuǎn)向軟實(shí)力 在新的產(chǎn)業(yè)競爭環(huán)境下，決定競爭成敗的關(guān)鍵不再是設(shè)施規(guī)模、低勞動力成本等因素，而是技術(shù)、管理等軟實(shí)力以及造船、配套等全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同，科技創(chuàng)新能力對競爭力的貢獻(xiàn)更為突出。競爭要素的變化直接導(dǎo)致我國船舶工業(yè)原有比較優(yōu)勢在削弱，特別是勞動力、土地等各類要素成本集中上升，人民幣匯率呈長期升值趨勢，低成本制造的傳統(tǒng)優(yōu)勢正在消失，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重心已經(jīng)從追求速度轉(zhuǎn)向追求質(zhì)量效益。高技術(shù)船舶和海洋工程裝備處在船舶產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端，是我國船舶工業(yè)未來發(fā)展的重點(diǎn)。

（四）新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革興起，將引發(fā)制造業(yè)分工格局的深度調(diào)整 以信息技術(shù)和制造業(yè)深度融合為重要特征的新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在孕育興起，多領(lǐng)域技術(shù)群體突破和交叉融合推動制造業(yè)生產(chǎn)方式深刻變革，“制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化”已成為未來技術(shù)變革的重要趨勢。制造模式加快向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變，柔性制造、智能制造等日益成為世界先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的重要方向。船舶制造也正朝著設(shè)計(jì)智能化、產(chǎn)品智能化、管理精細(xì)化和信息集成化等方向發(fā)展，世界造船強(qiáng)國已經(jīng)提出打造智能船廠的目標(biāo)。同時，國際海事安全與環(huán)保技術(shù)規(guī)則日趨嚴(yán)格，船舶排放、船體生物污染、安全風(fēng)險(xiǎn)防范等船舶節(jié)能環(huán)保安全技術(shù)要求不斷提升，船舶及配套產(chǎn)品技術(shù)升級步伐將進(jìn)一步加快。

（五）產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不平衡、不協(xié)調(diào)、不可持續(xù)問題仍然突出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整升級

一是自主創(chuàng)新能力亟待提升，高端產(chǎn)品市場競爭力不強(qiáng)。創(chuàng)新引領(lǐng)和創(chuàng)新驅(qū)動明顯不足，創(chuàng)新模式仍屬追隨型。海洋工程裝備和高技術(shù)船舶占比明顯低于韓國，特別是深水裝備方面差距更為明顯。

二是船舶配套產(chǎn)業(yè)亟待升級。韓國、日本船用設(shè)備本土化裝船率分別高達(dá)85％以上和90％以上，我國仍有較大差距，特別是在高技術(shù)船舶和海洋工程裝備配套領(lǐng)域本土化配套率不足30%。

三是生產(chǎn)效率亟待提高。目前我國造船效率是韓國的1/3，日本的1/4，隨著勞動成本的不斷攀升，效率對保持成本競爭優(yōu)勢的作用將更加突出。

四是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟需升級。目前，我國船舶工業(yè)面臨著資源環(huán)境約束日益趨緊、勞動力成本和各類生產(chǎn)要素成本上升等問題，造船產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩問題突出，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要以散貨船為主，低端產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)能不足。

三、未來十年我國海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展思路與重點(diǎn)方向

未來十年，我國船舶工業(yè)應(yīng)緊緊圍繞海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略和建設(shè)世界造船強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)，充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，順應(yīng)世界造船競爭和船舶科技發(fā)展的新趨勢，強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動，以結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級為主線，以海洋工程裝備和高技術(shù)船舶產(chǎn)品及其配套設(shè)備自主化、品牌化為主攻方向，以推進(jìn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造為突破口，不斷提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展的層次、質(zhì)量和效益。力爭到2025年成為世界海洋工程裝備和高技術(shù)船舶領(lǐng)先國家，實(shí)現(xiàn)船舶工業(yè)由大到強(qiáng)的質(zhì)的飛躍。

《中國制造2025》明確提出，海洋工程裝備和高技術(shù)船舶領(lǐng)域?qū)⒋罅Πl(fā)展深海探測、資源開發(fā)利用、海上作業(yè)保障裝備及其關(guān)鍵系統(tǒng)和專用設(shè)備。推動深?？臻g站、大型浮式結(jié)構(gòu)物的開發(fā)和工程化。形成海洋工程裝備綜合試驗(yàn)、檢測與鑒定能力，提高海洋開發(fā)利用水平。突破豪華郵輪設(shè)計(jì)建造技術(shù)、全面提升液化天然氣等高技術(shù)船舶國際競爭力，掌握重點(diǎn)配套設(shè)備集成化、智能化、模塊化設(shè)計(jì)建造技術(shù)。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段、發(fā)展基礎(chǔ)和條件，未來十年海洋工程裝備和高技術(shù)船舶發(fā)展方向與重點(diǎn)主要在以下幾個方面：

（一）海洋資源開發(fā)裝備

海洋資源包括海洋油氣資源以及礦產(chǎn)資源、海洋生物資源、海水化學(xué)資源、海洋能源、海洋空間資源等。海洋資源開發(fā)裝備就是各類海洋資源勘探、開采、儲存、加工等方面的裝備。

1、深海探測裝備。重點(diǎn)發(fā)展深海物探船、工程勘察船等水面海洋資源勘探裝備；大力發(fā)展載人深潛器、無人潛水器等水下探測裝備；推進(jìn)海洋觀測網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)、海洋傳感技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化。

2、海洋油氣資源開發(fā)裝備。重點(diǎn)提升自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺、半潛式生產(chǎn)平臺、半潛式支持平臺、鉆井船、浮式生產(chǎn)儲卸裝置（FPSO）等主流裝備技術(shù)能力，加快技術(shù)提升步伐；大力發(fā)展液化天然氣浮式生產(chǎn)儲卸裝置（LNG-FPSO）、深吃水立柱式平臺（SPAR）、張力腿平臺（TLP）、浮式鉆井生產(chǎn)儲卸裝置（FDPSO）等新型裝備研發(fā)水平，形成產(chǎn)業(yè)化能力。

3、其他海洋資源開發(fā)裝備。重點(diǎn)瞄準(zhǔn)針對未來海洋資源開發(fā)需求，開展海底金屬礦產(chǎn)勘探開發(fā)裝備、天然氣水合物等開采裝備、波浪能/潮流能等海洋可再生能源開發(fā)裝備等新型海洋資源開發(fā)裝備前瞻性研究，形成技術(shù)儲備。

4、海上作業(yè)保障裝備。重點(diǎn)開展半潛運(yùn)輸船、起重鋪管船、風(fēng)車安裝船、多用途工作船、平臺供應(yīng)船等海上工程輔助及工程施工類裝備開發(fā)，加快深海水下應(yīng)急作業(yè)裝備及系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用。

（二）海洋空間資源開發(fā)裝備

海洋空間資源是指與海洋開發(fā)利用有關(guān)的海上、海中和海底的地理區(qū)域的總稱。將海面、海中和海底空間進(jìn)行綜合利用的裝備可統(tǒng)稱為海洋空間資源開發(fā)裝備。

1、深?？臻g站。突破超大潛深作業(yè)與居住型深?？臻g站關(guān)鍵技術(shù)，具備載人自主航行、長周期自給及水下能源中繼等基礎(chǔ)功能，可集成若干專用模塊（海洋資源的探測模塊、水下鉆井模塊、平臺水下安裝模塊、水下檢測/維護(hù)/維修模塊），攜帶各類水下作業(yè)裝備，實(shí)施深海探測與資源開發(fā)作業(yè)。

2、海洋大型浮式結(jié)構(gòu)物。以南海開發(fā)為主要目標(biāo)，結(jié)合南海島礁建設(shè)，通過突破海上大型浮體平臺核心關(guān)鍵技術(shù)，按照能源供應(yīng)、物資儲存補(bǔ)給、生產(chǎn)生活、資源開發(fā)利用、飛機(jī)起降等不同功能需要，依托典型島礁開展浮式平臺建設(shè)。

（三）綜合試驗(yàn)檢測平臺

綜合試驗(yàn)檢測平臺是海洋工程裝備總體及配套設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是創(chuàng)新的源泉和發(fā)展的動力。

1、數(shù)值水池。以縮小我國在船舶設(shè)計(jì)理論、技術(shù)水平方面與國際領(lǐng)先水平的差距為目標(biāo)，通過分階段實(shí)施，建立能夠?qū)嶋H指導(dǎo)船舶和海工研發(fā)、設(shè)計(jì)的數(shù)值水池。

2、海洋工程裝備海上試驗(yàn)場。以系統(tǒng)解決我國海洋工程裝備關(guān)鍵配套設(shè)備自主化及產(chǎn)業(yè)化根本問題為目標(biāo)，通過建設(shè)海洋工程裝備海上試驗(yàn)場，實(shí)現(xiàn)對各類平臺設(shè)備及水下設(shè)備的耐久性和可靠性試驗(yàn)，加快我國海洋工程裝備國產(chǎn)化進(jìn)程。

（四）高技術(shù)船舶

船舶領(lǐng)域下一步發(fā)展的重點(diǎn)：一是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品綠色化智能化，二是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的高端化。

1、高技術(shù)高附加值船舶。抓住技術(shù)復(fù)雜船型需求持續(xù)活躍的有利時機(jī)，快速提升LNG船、大型LPG船等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)建造水平，打造高端品牌；突破豪華游輪設(shè)計(jì)建造技術(shù)；積極開展北極新航道船舶、新能源船舶等的研制。

2、超級節(jié)能環(huán)保船舶。通過突破船體線型設(shè)計(jì)技術(shù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)、減阻降耗技術(shù)、高效推進(jìn)技術(shù)、排放控制技術(shù)、能源回收利用技術(shù)、清潔能源及可再生能源利用技術(shù)等，研制具有領(lǐng)先水平的節(jié)能環(huán)保船，大幅減低船舶的能耗和排放水平。

3、智能船舶。通過突破自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息技術(shù)在船舶上的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶的機(jī)艙自動化、航行自動化、機(jī)械自動化、裝載自動化，并實(shí)現(xiàn)航線規(guī)劃、船舶駕駛、航姿調(diào)整、設(shè)備監(jiān)控、裝卸管理等，提高船舶的智能化水平。

（五）核心配套設(shè)備

配套領(lǐng)域下一步發(fā)展的重點(diǎn)：一是推動優(yōu)勢配套產(chǎn)品集成化、智能化、模塊化發(fā)展，掌握核心設(shè)計(jì)制造技術(shù)；二是加快船舶和海工配套自主品牌產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

1、動力系統(tǒng)。重點(diǎn)推進(jìn)船用低中速柴油機(jī)自主研制、船用雙燃料/純氣體發(fā)動機(jī)研制，突破總體設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)；突破高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)、智能化電控系統(tǒng)、EGR系統(tǒng)、SCR裝置等柴油機(jī)關(guān)鍵部件和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成供應(yīng)；推進(jìn)新型推進(jìn)裝置、發(fā)電機(jī)、電站、電力推進(jìn)裝置等電動及傳動裝置研制，形成成套供應(yīng)能力。

2、機(jī)電控制設(shè)備。以智能化、模塊化和系統(tǒng)集成為重點(diǎn)突破方向，提高甲板機(jī)械、艙室設(shè)備、通導(dǎo)設(shè)備等配套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化控制和維護(hù)、自動化操作等。

3、海工裝備專用設(shè)備。提高鉆井系統(tǒng)、動力定位系統(tǒng)、單點(diǎn)系泊系統(tǒng)、水下鋪管系統(tǒng)等海洋工程專用系統(tǒng)設(shè)備研制水平，形成產(chǎn)業(yè)化能力。

4、水下生產(chǎn)系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備。重點(diǎn)突破水下采油井口、采油樹、管匯、跨接管、海底管線和立管等水下生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)與關(guān)鍵水下產(chǎn)品及控制系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。什么是中國制造2025？

《中國制造2025》是中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃。規(guī)劃經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，已由國務(wù)院于2015年5月8日公布。2015年5月19日，經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。規(guī)劃提出了中國制造強(qiáng)國建設(shè)三個十年的“三步走”戰(zhàn)略，是第一個十年的行動綱領(lǐng)。

《中國制造2025》提出，堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，堅(jiān)持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)，整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，通過“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)：第一步，到2025年邁入制造強(qiáng)國行列；第二步，到2035年我國制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平；第三步，到新中國成立一百年時，我制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國前列。10大重點(diǎn)領(lǐng)域

1.新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。2.高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人。3.航空航天裝備。

4.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶。5.先進(jìn)軌道交通裝備。6.節(jié)能與新能源汽車。7.電力裝備。8.農(nóng)機(jī)裝備。9.新材料。

10.生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。

第五篇：船舶防污染技術(shù)論文

船舶防污染技術(shù)論文

防止船舶污染技術(shù)及發(fā)展趨勢

船舶與海洋工程學(xué)院

輪機(jī)

海洋是生命的搖籃，海洋為人類提供了各種各樣的生活必需品。但人類在向海洋索取各種資源和便利的同時，也對海洋環(huán)境造成了污染。

浩瀚的海洋為運(yùn)輸提供了廣闊、便捷的載體。航運(yùn)業(yè)承擔(dān)了90%世界貿(mào)易的運(yùn)輸量，為人類生活品質(zhì)的提高和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了保障。如果沒有航運(yùn)業(yè)，不能實(shí)現(xiàn)如此大規(guī)模國際貿(mào)易和大量的原材料、產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的運(yùn)輸。在各種運(yùn)輸方式中，相比較空運(yùn)和公路運(yùn)輸，以能源消耗指標(biāo)的千克/千噸公里的CO2排放量計(jì)算，航運(yùn)是公路運(yùn)輸?shù)?/3-1/4、是空運(yùn)的1/20-1/30。航運(yùn)業(yè)以其運(yùn)量大、低耗高效、安全和環(huán)保的表現(xiàn)，使其成為最具可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ倪\(yùn)輸方式。即使從污染威脅最大的油類物質(zhì)運(yùn)輸來看，根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，世界上所有海上的油類運(yùn)輸量99.9996%是以安全和對環(huán)境不產(chǎn)生任何影響的方式運(yùn)輸

[1]。

國際海事組織（IMO）最初關(guān)注的主要問題是船舶安全。從1959年IMO剛開始行使職能，作為1954年油污公約的管理人開始關(guān)注污染問題，到目前為止，IMO一共通過了51個公約和議定書，其中直接與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的是23個（包括海上救助和殘骸清除公約）。

和船舶污染有關(guān)的公約和議定書可分為3類：防止污染；污染干預(yù)和響應(yīng)；污染的責(zé)任和賠償。本文僅限于探討和防止船舶污染有關(guān)的國際海事公約及相關(guān)的技術(shù)。

防止船舶污染公約的制定和實(shí)施對技術(shù)的需求

防止船舶造成海洋污染的公約主要有：MARPOL

73/78針對來自船舶油類物質(zhì)、有毒液體物質(zhì)、包裝有害物質(zhì)、生活污水、船舶垃圾和船舶排放的大氣污染物。該公約已經(jīng)應(yīng)用于占世界99%商船總噸位的船舶。除MARPOL

73/78以外，還有《2001年國際控制船舶有害的防污底系統(tǒng)公約》（以下簡稱防污底公約）針對有害的船舶防污漆、《2004年國際船舶壓載水及其沉積物控制和管理公約》（以下簡稱壓載水公約）針對攜帶外來生物和病原體的船舶壓載水，以及《2009年香港國際安全與無害環(huán)境拆船公約》（以下簡稱拆船公約）涉及船舶退役后拆解中的安全、環(huán)保和健康問題。

在防止船舶污染海洋的相關(guān)公約中，科學(xué)技術(shù)作為制定公約和履行公約的技術(shù)支撐，使公約中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確、可行；公約的制定和修改又為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供契機(jī)和推動力。

首先科學(xué)技術(shù)的成果被航運(yùn)業(yè)采用、推動航運(yùn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，成為制定和修改公約的強(qiáng)有力技術(shù)基礎(chǔ)，沒有科學(xué)技術(shù)很難對船舶污染進(jìn)行控制，比如：防污底公約的制定是為了限制對環(huán)境危害大的防污漆的使用，但要禁止含TBT防污漆的使用是要有替代措施作為先行；2007年生效的MARPOL

73/78附則II修正案中關(guān)于貨艙殘余物的要求比原來的規(guī)定低許多，這是在泵吸設(shè)備和管系布置技術(shù)性能提高的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)的；MARPOL

73/78附則VI對于燃油含硫量逐步減少的要求是根據(jù)船用燃油的技術(shù)發(fā)展。

有時國際海事公約的制定超前于技術(shù)發(fā)展，例如：2004年在制定壓載水公約、要求船舶安裝壓載水管理系統(tǒng)時，國際上并沒有成熟的壓載水處理技術(shù)和商用設(shè)備提供給船舶。壓載水公約出臺后，國際社會很快投入人力物力開展研發(fā)，致力于解決外來生物和病原體入侵的威脅。到目前為止已有多個廠商推出了經(jīng)過型式認(rèn)可的壓載水管理系統(tǒng)，IMO認(rèn)為基本上可以滿足2010年適用船舶的需要。

在防污染公約制定和提出相關(guān)的技術(shù)要求時，IMO除了依靠本身的技術(shù)力量、還借助于聯(lián)合國的海洋污染科學(xué)專家組（GESAMP）解決制定和審議公約、履約中的技術(shù)問題。如：GESAMP-BWWG聯(lián)合技術(shù)組負(fù)責(zé)審議使用活性物質(zhì)壓載水管理系統(tǒng)的技術(shù)問題并向委員會提出批準(zhǔn)/或不批準(zhǔn)的建議；

GESAMP-

EHS聯(lián)合技術(shù)組負(fù)責(zé)船運(yùn)有害物質(zhì)危害性的評定。

防止船舶污染公約及技術(shù)的基本原則

船舶產(chǎn)生污染物有兩種途徑：船舶正常營運(yùn)產(chǎn)生的操作性污染；船舶各種事故造成的事故性污染。還有當(dāng)船舶退役后的拆解造成的污染。

船舶操作性污染是指船舶在正常營運(yùn)自身會產(chǎn)生一些污染物，其中一部分是由貨物殘余物導(dǎo)致的，如：油船和化學(xué)品船貨艙的洗艙水、壓載水；一部分是由船舶自身產(chǎn)生的，如：機(jī)艙含油污水、燃油的油渣、生活污水、船舶垃圾、船舶產(chǎn)生的大氣污染物；由于在不同水域營運(yùn)、以壓載水作為媒介造成外來水生生物和病原體的轉(zhuǎn)移；含有機(jī)錫防污漆的使用等造成海洋環(huán)境的破壞等。

船舶事故性污染是指船舶發(fā)生碰撞、擱淺、觸礁、火災(zāi)、爆炸等事故，以及裝卸作業(yè)設(shè)備損害、人為因素等事故會造成污染物在短時間大量排放，從而對于局部海域造成重大甚至災(zāi)難性污染損害。

防止船舶污染公約的基本原則為：減少船上污染物的產(chǎn)生；控制船舶污染物的排放；污染物排放后盡量減少對海洋環(huán)境的影響以及最大限度地限制船舶污染物的事故性排放。

2.1

減少船上污染物的產(chǎn)生

很顯然污染物不上船或減少船上產(chǎn)生的污染物量是有效地減少船舶污染的途徑，防止船舶污染公約中的一些規(guī)定就是為了減少污染物的產(chǎn)生而提出的。例如：MARPOL73/78附則I防止油污規(guī)則為了減少船舶含油污水的產(chǎn)生，規(guī)定了載重量超過2萬噸的原油油輪應(yīng)配備專用壓載艙；MARPOL73/78附則II控制散裝有毒液體物質(zhì)污染規(guī)則為了減少貨艙殘余物，提出了強(qiáng)制預(yù)洗、有效掃艙和通風(fēng)程序等技術(shù)措施；MARPOL73/78附則VI規(guī)定船上不允許使用受控的臭氧層消耗物質(zhì)、對2000年以后船上安裝的柴油機(jī)NOx的排放限值；防污底公約規(guī)定船舶不能施涂含TBT的防污漆；拆船公約附件1列出了被禁止或限制使用的有害材料清單并規(guī)定船舶應(yīng)在拆解前盡量減少貨物殘留、殘油等污染物。

2.2

控制船舶污染物的排放

在不可避免會產(chǎn)生污染物的情況下，為了減少船舶造成污染的技術(shù)措施包括：在船上對產(chǎn)生的污染物進(jìn)行處理或?qū)⑽廴疚锱诺桨渡辖邮赵O(shè)施中。

在船上對產(chǎn)生的污染物進(jìn)行處理使其減少數(shù)量或降低濃度，例如：MARPOL

73/78附則I規(guī)定機(jī)艙污水必須通過15ppm油水分離設(shè)備處理后才能排放、來自貨艙的含油污水必須通過排油監(jiān)控系統(tǒng)才能排放；MARPOL

73/78附則IV要求船舶配備生活污水處理裝置、生活污水粉碎和消毒系統(tǒng)；MARPOL

73/78附則VI規(guī)定在SOx控制區(qū)內(nèi)，替代1.5%

m/m燃油的要求是安裝廢氣濾清系統(tǒng)以使SOx排放量降低到允許值以下；壓載水公約要求船上安裝壓載水處理系統(tǒng)以去除壓載水中攜帶的外來生物和病原體。

減少污染物的排放還有一種有效的技術(shù)措施就是將船上產(chǎn)生的污染物排放到岸上接收設(shè)施中去。這種情況下有的是因?yàn)楣s對于劇毒或環(huán)境無法降解的物質(zhì)完全禁止排放而導(dǎo)致的對于接收設(shè)施的需要，例如：任何塑料制品禁止入海；禁止使用含TBT的防污漆；X類有毒液體物質(zhì)禁止排放。

另外的情況主要是受處理技術(shù)的限制，有些處理技術(shù)在岸上容易實(shí)現(xiàn)、但在船上有一定困難。例如：MARPOL73/78附則I規(guī)定船舶艙底和油泥艙的殘余物可以通過標(biāo)準(zhǔn)排放接頭排到岸上接收設(shè)施處理；MARPOL

73/78附則II規(guī)定強(qiáng)制預(yù)洗產(chǎn)生的含化學(xué)品的污水應(yīng)排至岸上接收設(shè)施；此外MARPOL

73/78附則IV、V和VI都有岸上接收設(shè)施的要求；壓載水公約要求修船和清洗港應(yīng)配備壓載艙沉積物接收設(shè)施。

2.3

污染物排放后盡量減少對海洋環(huán)境的影響

就目前的科學(xué)技術(shù)水平，船舶在營運(yùn)過程中不可避免地要產(chǎn)生并排放一些污染物，這也是為什么防污染公約并不是要求所有的污染物“零排放”，當(dāng)然這樣的排放是在“環(huán)境容量”范圍內(nèi)。例如：含油量在15ppm以內(nèi)的含油污水；含有一定濃度的有毒液體物質(zhì)的污水；一些種類的船舶垃圾；低于一定限值的NOx和SOx氣體。為了確保允許排放的污染物能夠盡快與海水混合、不對環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響，公約還規(guī)定了相應(yīng)的排放條件，例如：15ppm及以下含油污水水線上排放；允許排放的含有毒液體物質(zhì)的污水必須滿足水線下排放、自航船航速7節(jié)、非自航船航速4節(jié)、距最近陸地12海里、水深25米等條件；生活污水允許排放的條件是，距最近陸地3海里外，排放經(jīng)粉碎和消毒、船舶航速4節(jié)以上、以中等速率排放等。

為了保護(hù)更敏感的海域，公約對于“特殊區(qū)域”、“特別敏感海域”和“SOx排放控制區(qū)”規(guī)定了更加苛刻的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。例如：當(dāng)油船在特殊區(qū)域內(nèi)時,禁止將船上貨油區(qū)域的油類或油性混合物排放入海；南極區(qū)域是MARPOL

73/78附則II的特殊區(qū)域，禁止任何有毒液體物質(zhì)或含有此類物質(zhì)的混合物排放入南極海域；波羅的海和北海作為SO

排放控制區(qū)，燃油含硫量限制在1.5%

m/m以內(nèi)或安裝廢氣濾清系統(tǒng)將船舶包括主副推進(jìn)器的SOx排放總量減少至6.0g

/kW·h或更少。

2.4

最大限度地控制船舶污染物的事故性排放

船舶污染物的事故性排放是造成局部重大污染損害的主要風(fēng)險(xiǎn)所在，歷次重大的油船溢油事故已經(jīng)造成了一些海域長時間的生態(tài)損害或?yàn)?zāi)難。

為了預(yù)防此類事故發(fā)生，MARPOL

73/78附則I提出了有針對性的技術(shù)措施。例如：為了限制單個油艙破損后的溢油量，對油艙單個油艙的艙容限制：任何油船每個油艙最大艙容不得超過40000m3；對于油船專用壓載艙除了容量要求外，還要求布置在船舶最易損部位以提供一種在發(fā)生擱淺或碰撞時防止油類外流的保護(hù)措施；針對多起單殼油船重大的溢油事故，MARPOL

73/78附則I增加了對于1996年以后交船的油船、1996年以前交船的油船逐步適用的雙層殼要求；為了提供適當(dāng)?shù)脑谂鲎不驍R淺事故中防止油污染的保護(hù)，MARPOL

73/78附則I規(guī)定2010年1月1日或以后交付的油船應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上確保在事故中的溢油量在一定的限度內(nèi)；還有對每艘150總噸及以上的油船和每艘400總噸及以上的非油船，要求應(yīng)備有主管機(jī)關(guān)認(rèn)可的《船上油污應(yīng)急計(jì)劃》，以確保在污染事故應(yīng)急中采取正確和有效的方法。

防止船舶污染新技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著人們環(huán)境意識的提高，無論從立法、技術(shù)以及管理上都需要更多的進(jìn)一步發(fā)展。航運(yùn)業(yè)也在IMO公約的促進(jìn)下更多地采用了防止船舶污染的新技術(shù)，這些新技術(shù)為更好地保護(hù)海洋環(huán)境發(fā)揮著巨大的作用