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流體力學(xué)在船舶中的應(yīng)用精選(九篇)

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流體力學(xué)在船舶中的應(yīng)用

第1篇:流體力學(xué)在船舶中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:船舶動(dòng)力裝置;能源動(dòng)力;教材改革

一、課程情況簡(jiǎn)介

“船舶動(dòng)力裝置”是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)主干課,國(guó)內(nèi)知名的理工院校如上海交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、大連海事大學(xué)等均將其列為專業(yè)必修課。該課程在學(xué)生已學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)等課程的基A上,著重教授柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽動(dòng)力、核動(dòng)力和聯(lián)合動(dòng)力裝置等典型動(dòng)力形式的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置需滿足的各種條件;培養(yǎng)學(xué)生在船舶總體設(shè)計(jì)中各方面的初步協(xié)調(diào)能力,為今后從事熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的工程設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)踐打下較為扎實(shí)的理論和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。

二、教材使用情況

“船舶動(dòng)力裝置”課目前正在使用的教材為哈爾濱工程大學(xué)出版社出版,由張志華教授編著的《船舶動(dòng)力裝置概論》一書,這本書主要介紹船舶(軍、民用)動(dòng)力裝置系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及發(fā)展。其中包括船舶內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽鍋爐及汽輪機(jī)、核動(dòng)力、聯(lián)合動(dòng)力裝置、軸系傳動(dòng)、特種動(dòng)力裝置等核心知識(shí)。該教材與我校的三海一核辦學(xué)理念一致,能夠起到很好的教學(xué)作用。但此書編著于1999年,至今已有15年的時(shí)間,書中對(duì)于動(dòng)力裝置的各種性能指標(biāo)介紹較目前最先進(jìn)的動(dòng)力裝置形式相差較大,在教學(xué)過程中需要執(zhí)教教師補(bǔ)充相關(guān)最新指標(biāo)知識(shí)。此外,書中對(duì)于不同動(dòng)力裝置形式如何在船舶中布置,以及布置時(shí)需要面臨和解決的問題講述較少。因此,為達(dá)到更好的教學(xué)效果,需要更新該教材的部分知識(shí)點(diǎn)。

三、更新教材的意義

“船舶動(dòng)力裝置”這門課程是一門專業(yè)導(dǎo)論課,該課程旨在為后續(xù)專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。此外,內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、熱能工程專業(yè)的學(xué)生可以通過該門課程的學(xué)習(xí),對(duì)船舶柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽動(dòng)力裝置、核動(dòng)力裝置、聯(lián)合動(dòng)力裝置、特種動(dòng)力裝置有所了解,掌握各種船用發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)組成、工作原理、適用方向、主要相關(guān)附屬設(shè)備的構(gòu)成與作用及船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置需滿足的各種條件等。

通過更新教材,可以培養(yǎng)學(xué)生在船舶總體設(shè)計(jì)中各方面的初步協(xié)調(diào)能力,使他們?cè)谌蘸蠊ぷ髦心軌蚪鉀Q發(fā)動(dòng)機(jī)的工程設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)踐中的相關(guān)問題,具備較為扎實(shí)的理論和專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。

通過更新教材,可以縮短課堂與工程實(shí)際的距離,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力,建立完善的知識(shí)體系以滿足工程應(yīng)用需要,為工程實(shí)際培養(yǎng)可用、頂用的創(chuàng)新型人才。

四、如何更新教材

為滿足現(xiàn)有教學(xué)需要,計(jì)劃從以下幾個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有教材進(jìn)行更新。

一是收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中對(duì)于船舶柴油機(jī)、船舶燃?xì)廨啓C(jī)、船舶蒸汽動(dòng)力和船舶核動(dòng)力的相最新研究報(bào)告,從中獲取相應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)。

二是整理相關(guān)專業(yè)的研究成果,總結(jié)不同船舶動(dòng)力裝置未來發(fā)展的趨勢(shì),以便在后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,有針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生向該方向發(fā)展。

三是設(shè)置不同噸位與用途的船舶形式、指標(biāo)參數(shù)、動(dòng)力裝置形式、布置方式等資料,在教材中引入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),以實(shí)際船舶的動(dòng)力布置使學(xué)生了解從動(dòng)力裝置至推進(jìn)裝置間的各種設(shè)備連接、使用情況,達(dá)到學(xué)以致用的目的。

四是請(qǐng)相關(guān)專業(yè)課的授課教師幫助引入后續(xù)深入學(xué)習(xí)時(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容,在教材內(nèi)以重點(diǎn)、難點(diǎn)的形式加以強(qiáng)調(diào)。

船舶動(dòng)力裝置這門課程旨在引導(dǎo)學(xué)生了解各種典型動(dòng)力裝置在實(shí)際中的應(yīng)用,注重各類船舶動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理的介紹。通過對(duì)比現(xiàn)有教材和人才培養(yǎng)目標(biāo),提出《船舶動(dòng)力裝置》教材改革的若干建議,期望有助有優(yōu)質(zhì)教材的出版,進(jìn)而為我國(guó)船舶動(dòng)力行業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn):

[1]孫自力,李憶辛,許寶森.船舶動(dòng)力裝置技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].遼寧高職學(xué)報(bào),2001(4):76-78.

[2]任莉,李華彥,張文孝.船舶動(dòng)力裝置課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革探討[J].裝備制造技術(shù),2013(8):207-208.

第2篇:流體力學(xué)在船舶中的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]碰撞 船間效應(yīng) 預(yù)防

中圖分類號(hào):TN364 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)19-0318-01

引言

船舶碰撞事故,是對(duì)船舶、貨物、人員生命安全威脅較大的海損事故之一。船舶在彎曲、航道寬度較窄的條件下對(duì)遇和追越,稍有不慎便有碰撞的可能。近年來船舶碰撞事故屢有發(fā)生,給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命造成巨大損失。所以探求船舶避碰及其防治,減少這類事故及其損失,促進(jìn)水運(yùn)發(fā)展十分必要。

一、 由于技術(shù)原因引起的碰撞

(一)錯(cuò)誤的選擇避讓舷側(cè),比如兩船或兩個(gè)船隊(duì)在彎曲航段中要保證安全對(duì)駛通過,很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是根據(jù)雙方船舶或船隊(duì)的操縱性能、航道、氣象條件等,正確選擇會(huì)讓舷側(cè)。如果忽視了,就可能造成緊迫局面或造成碰撞。

(二)兩船會(huì)讓地點(diǎn)選擇不當(dāng),兩船相遇,無論是對(duì)駛還是追越,會(huì)讓地點(diǎn)的選擇是很重要的。很多事故的發(fā)生是在航標(biāo)導(dǎo)線的交接點(diǎn)附近。其原因之一是兩條導(dǎo)線都有交角,船舶駛進(jìn)導(dǎo)線時(shí),船舶產(chǎn)生偏擺從而不易穩(wěn)住船位。其二相遇兩船值班人員對(duì)對(duì)方的船位、 性能、 動(dòng)態(tài)等,估計(jì)不準(zhǔn)確,可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。特別是在夜晚和能見度不良時(shí)。

(三)操縱技術(shù)不當(dāng)或錯(cuò)誤。船員操縱的主要錯(cuò)誤表現(xiàn)在應(yīng)急操縱和會(huì)讓過程中,以應(yīng)急操縱最為突出,如在該過程中對(duì)車、舵使用不當(dāng),最終造成事故。

二、 由于船間效應(yīng)發(fā)生的碰撞

流體力學(xué)中,任何對(duì)稱的物體在無界流體中運(yùn)動(dòng)時(shí),只受到流體阻力的作用,但對(duì)于非對(duì)稱物體,或?qū)ΨQ物體在物體在另一物體旁近運(yùn)動(dòng)時(shí),由于物體表面的速度和壓力分布的對(duì)稱性被破壞,流體除對(duì)物體有阻力作用之外,還受到橫向力的作用。當(dāng)兩船相互接行線航行,由于其間的液流收縮,在兩船之間的流速將超過外側(cè)的流速。因此,在作用在每一條船上兩面的流壓力便不相等,結(jié)果在兩船間產(chǎn)生相互作用的橫向力,這個(gè)力使得兩艘船相互吸引。而當(dāng)船舶在水面上運(yùn)動(dòng)時(shí),他們之間所產(chǎn)生吸引力,不僅由于船體之間液流收縮的緣故,同時(shí)由于船體形成的波系相互作用也產(chǎn)生引力。

船舶在近距離上對(duì)駛或追越或駛過系泊船時(shí),在兩船之間產(chǎn)生的流體作用,將使船舶出現(xiàn)互相吸引、排斥、轉(zhuǎn)頭、波蕩等現(xiàn)象,稱之為船間效應(yīng)。主要表現(xiàn)為:(一)吸引與排斥,首尾對(duì)它船排斥,船中對(duì)它船吸引;(二)波蕩:處于它船發(fā)散波中的船舶,由于相對(duì)于波的位置不同而受到加速或減速的現(xiàn)象,稱之為“波蕩”;(三)轉(zhuǎn)頭,處于它船發(fā)散波中的船舶,當(dāng)其斜向與發(fā)散波遭遇時(shí),波峰處的船體受波的前進(jìn)方向的力,波谷處的船體受相反方向的力,從而導(dǎo)致船舶轉(zhuǎn)頭。

船舶之間由于船間效應(yīng)而最終導(dǎo)致船舶碰撞的事故也是船舶發(fā)生事故的重要原因。

三、 違反航行規(guī)則造成的碰撞事故

航行的規(guī)章制度是船舶航運(yùn)的重要指導(dǎo),能有效減少或避免事故發(fā)生,但是某些內(nèi)河區(qū)域,在船值班人員不懂航章或無證駕駛嚴(yán)重,值班人員違反行規(guī)的事屢見不鮮。如在航行水域內(nèi),違章航行或隨意將船舶交給無證的實(shí)習(xí)人員操縱;在狹水道內(nèi)強(qiáng)行對(duì)駛或是追越他船;雙方?jīng)]有互留更大的避讓余地;會(huì)讓雙方不按規(guī)定交換信號(hào);發(fā)信號(hào)方未等到他船回復(fù)就采取行動(dòng);對(duì)待值班馬虎大意,;最終造成碰撞事故??梢姶瑔T值班應(yīng)時(shí)刻以行規(guī)為指導(dǎo),采取正確的做法,最大限度的避免或減少碰撞的損失程度。

四、 船舶配碰撞事件的預(yù)防

(一)技術(shù)性事故的預(yù)防

要避免船舶碰撞的發(fā)生,首先是認(rèn)真抓好船員技術(shù)水平,遵守法規(guī),樹立良好的責(zé)任心。駕駛?cè)藛T應(yīng)該接受技術(shù)培訓(xùn),提升業(yè)務(wù)水平。船員的實(shí)踐能力應(yīng)該以理論知識(shí)為指導(dǎo),值班時(shí)正規(guī)t望是避讓成敗的關(guān)鍵,疏于t望是導(dǎo)致碰撞的前因,駕駛?cè)藛T應(yīng)該認(rèn)真t望,堅(jiān)持連續(xù)觀察;航行中船舶應(yīng)始終保持安全航速,一但外界因素變化時(shí),對(duì)安全有影響時(shí),能夠立即改變航速,以便敏銳的采取措施,做出正確的反應(yīng);船舶航行時(shí),要遵守避讓規(guī)則,以確保船舶安全航行。避碰規(guī)則使船舶航行的指導(dǎo),是保證船舶安全的法定規(guī)則,要認(rèn)真領(lǐng)悟規(guī)則條款,熟練應(yīng)用;做好船舶駕駛員交接班,按照規(guī)定了解本船舶周圍狀況,確保船舶安全航行;發(fā)生碰撞時(shí)間極其短促,周圍狀況瞬息萬變,緊急狀況下采取措施要堅(jiān)決果斷,不要猶豫,避免錯(cuò)失良機(jī)。

(二)船間效應(yīng)引發(fā)事故的預(yù)防

首先,追越兩船間的船間效應(yīng)及預(yù)防。在A船首與B船尾平時(shí),前船易出現(xiàn)內(nèi)轉(zhuǎn),發(fā)生被后船船首觸碰;當(dāng)兩船相重疊部分為船長(zhǎng)的2/3-3/4時(shí),將出現(xiàn)危險(xiǎn)的轉(zhuǎn)頭運(yùn)動(dòng).

主要的預(yù)防措施:1.選擇平直、通航密度小的航段進(jìn)行,避免在狹窄彎段或淺灘處追越;2.追越前須用VHF或聲號(hào)征得被追越船的同意;3.被追越船同意追越,應(yīng)盡量讓出航道、減速至維持舵效;追越船應(yīng)加車,加大兩船間距,以便減小兩船間的速度差,減小兩船平行時(shí)間;4.深水中快速追越時(shí),兩船間距至少保持大船的一倍船長(zhǎng),最好能大于兩船長(zhǎng)之和;港內(nèi)低速追越時(shí),兩船間距至少保持一倍船寬,但為安全,最好能保持大船一倍船長(zhǎng);5.一旦相互作用明顯而有碰撞危險(xiǎn)時(shí),則追越船應(yīng)減速、停車或倒車,并用舵制止偏轉(zhuǎn);被追越船應(yīng)適當(dāng)加車以提高舵效,抵制偏轉(zhuǎn)。

其次,對(duì)駛中兩船的船間效應(yīng)的預(yù)防

主要的預(yù)防措施:1.應(yīng)避免在復(fù)雜航段會(huì)船;2.對(duì)駛前應(yīng)減速慢行,盡量保持兩船間距大于大船的船長(zhǎng);3.待兩船首相平時(shí),切忌用大舵角抑制船首外轉(zhuǎn),否則將導(dǎo)致船首進(jìn)入對(duì)方船中部低壓區(qū)時(shí)加速內(nèi)轉(zhuǎn)而引起碰撞。適當(dāng)加車以增加舵效,穩(wěn)定船首向,減少通過時(shí)間。

最后,影響船間效應(yīng)的因素

船間作用力與間距的4次方成反比;船間作用力矩與間距的3次方成反比;兩船橫距兩船船長(zhǎng)之和時(shí),船間效應(yīng)出現(xiàn); 對(duì)駛局面持續(xù)時(shí)間短,船間效應(yīng)作用影響?。蛔吩骄置娉掷m(xù)時(shí)間長(zhǎng),船間效應(yīng)作用影響大;小船受影響大;淺水中比深水中船間效應(yīng)大。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)兩船對(duì)駛或追越其安全橫距最少保持在2―3個(gè)船寬以上,以確保安全。

(三)違反航行規(guī)則造成事故的預(yù)防

主要預(yù)防措施:不斷提高船舶駕駛技術(shù),建立健全駕駛技術(shù)指導(dǎo);加強(qiáng)船舶駕駛技術(shù)教育,提高駕駛?cè)藛T技術(shù)文化素質(zhì);強(qiáng)化海事監(jiān)督,及時(shí)糾正違法行為;加強(qiáng)船員對(duì)法規(guī)和安全方面教育,培養(yǎng)船員遵守法律的責(zé)任感;加大監(jiān)管機(jī)關(guān)的執(zhí)法力度,堅(jiān)決杜絕徇私枉法等行為。

參考文獻(xiàn)

第3篇:流體力學(xué)在船舶中的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:船舶設(shè)計(jì)能力 關(guān)鍵技術(shù) 前沿技術(shù) 配套能力 人才培養(yǎng) 創(chuàng)新研發(fā)能力

引言

我國(guó)的造船業(yè)從解放初期發(fā)展至今,大致可以分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段是解放初期到改革開放,這個(gè)階段是艱苦創(chuàng)業(yè)打基礎(chǔ)的時(shí)期;第二個(gè)階段是從改革開放到20世紀(jì)末,這20多年來,造船業(yè)得到了穩(wěn)健全面的發(fā)展,開始逐步走向國(guó)際化;第三個(gè)階段是從2000年至今,這是一個(gè)高速發(fā)展的階段,我國(guó)造船企業(yè)的勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)使得其在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的市場(chǎng)份額。

眾所周知,造船業(yè)是一個(gè)資金、技術(shù)和勞動(dòng)三要素高度密集的產(chǎn)業(yè),我國(guó)最大的優(yōu)勢(shì)是勞動(dòng)力成本低,資金也較為雄厚,海岸線長(zhǎng),南北跨越4個(gè)溫度帶,從而為我國(guó)造船業(yè)提供了很好的自然條件,但目前無論是設(shè)計(jì)、建造技術(shù)能力還是管理水平及創(chuàng)新能力都和日韓、歐洲的差距還很大,總體水平與日本相差15年,與韓國(guó)相差10年左右。

我國(guó)造船業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家比較落后

相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)造船業(yè)比較落后,主要體現(xiàn)在船舶設(shè)計(jì)概念落后,抄襲嚴(yán)重,沒有創(chuàng)新,設(shè)計(jì)與建造相脫節(jié),建造與使用脫節(jié),不注重標(biāo)準(zhǔn)化等方面。目前我國(guó)船舶工業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了從大到強(qiáng)的關(guān)鍵時(shí)期,在加強(qiáng)船型的研發(fā)、儲(chǔ)備及進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)打造精品船型提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí),盡快提升管理水平,提高造船效率、質(zhì)量及節(jié)能環(huán)保水平。

(一)設(shè)計(jì)和建造脫節(jié)

設(shè)計(jì)已經(jīng)成為制約我國(guó)造船業(yè)發(fā)展的瓶頸,要想成為世界第一造船大國(guó),就必須盡快解決這一問題。國(guó)內(nèi)造船,設(shè)計(jì)院與船廠、船東完全脫節(jié)。日韓的設(shè)計(jì)通常是自己開發(fā)的船型,通過不斷優(yōu)化,做成拳頭產(chǎn)品。不僅能把船舶的設(shè)計(jì)圖做出來,還能把一些建造和管理的信息反映出來,比如建造的流程,工序的先后,工時(shí)的多少,甚至做某個(gè)東西電焊要多少工時(shí)、裝配要多少工時(shí)等,都反映得一清二楚。國(guó)外的設(shè)計(jì)基本可以把鋼材的重量、涂裝的面積、焊縫的長(zhǎng)度全部標(biāo)注出來,管理者通過圖紙就可以排出計(jì)劃,安排生產(chǎn),可以做到負(fù)荷平衡和物流均衡,這一點(diǎn)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)目前還做不到。

(二)船舶自身偏重

我國(guó)船廠設(shè)計(jì)出來的船舶產(chǎn)品,其自身重量往往普遍高于國(guó)外同類產(chǎn)品,有些船型的自身重量要比日、韓船廠超出不少。這只是我國(guó)船舶設(shè)計(jì)水平與國(guó)外差距的一個(gè)方面。比如,上海外高橋建造的阿芙拉型10.5萬噸原油輪是在韓國(guó)設(shè)計(jì)的,如果由國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的話,其自重就要超出1000噸左右。按80%的利用率計(jì)算,這超出的1000噸自重意味著船廠至少要多購(gòu)買1250噸的鋼材;船舶自重增加,不僅使船東的建造和日后營(yíng)運(yùn)成本相應(yīng)地增加,船廠在鋼板切割、加工、焊接、安裝等方面需要額外支出,而且也使船舶的載貨能力相應(yīng)減少,耗油等營(yíng)運(yùn)成本的增加和載貨量的減少會(huì)影響船舶整個(gè)生命周期20-25年。

我國(guó)造船自重比日韓造船重的原因在于:一是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人員在成本意識(shí)和安全意識(shí)上很難找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn),因而往往把安全系數(shù)取大,較少考慮到這個(gè)系數(shù)取大會(huì)增加船廠多少成本和船東營(yíng)運(yùn)多少;二是計(jì)算也不精細(xì),因而也導(dǎo)致自重增加;三是在布局上也有差距,國(guó)外公司的設(shè)計(jì)往往把不能裝貨的空間壓縮到最小,所設(shè)計(jì)出來的船型從側(cè)面看呈L型,甲板的上層建筑非常靠近船的尾部,裝貨空間很大,而國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的上層建筑則要偏向中間,考慮的是機(jī)艙大,布置方便,但裝貨的空間減少了,降低了所造船舶在實(shí)際營(yíng)運(yùn)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力。

國(guó)外造船在船舶設(shè)計(jì)上充分掌握了應(yīng)力分布、流體力學(xué)等技術(shù),可以用細(xì)梁的地方不用粗梁,可以用薄板的不用厚板,因此船舶自重就會(huì)得到合理的縮減。自重小了,載重量就增加了,實(shí)際裝貨能力也增加了,對(duì)動(dòng)力的要求也少了,產(chǎn)品性價(jià)比得到進(jìn)一步提高,競(jìng)爭(zhēng)力就強(qiáng)了。

(三)船舶建造與使用脫節(jié)

建造和使用脫節(jié),造成了諸多的重復(fù)勞動(dòng)和錯(cuò)誤的出現(xiàn),協(xié)調(diào)不夠,生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量跟不上形勢(shì)的要求。船舶系統(tǒng)管理混亂,國(guó)內(nèi)船廠普遍嚴(yán)重缺乏專長(zhǎng)性人才,建造出來的船舶不論從美觀上還是使用上都存在諸多不足:

一是船舶自重增加,不僅增加了船舶的建造成本,也增加了船舶實(shí)際營(yíng)運(yùn)成本,沒有很好地融入節(jié)能環(huán)保的理念。

二是在船舶布局上也有差距,國(guó)外公司的設(shè)計(jì)往往把不能裝貨的空間壓到最小,而國(guó)內(nèi)則比較隨意,大大減少了船舶裝貨的空間。

三是管系制造質(zhì)量不高且在船體上布局也不合理:管系制造是船舶建造的重要組成部分,船舶管系制造和布局是確保船舶動(dòng)力裝置、甲板設(shè)備、壓載系統(tǒng)、生活設(shè)施等設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和船舶安全航行的關(guān)鍵,更是延長(zhǎng)船舶使用壽命的重要保證。過去我國(guó)大多數(shù)造船企業(yè)對(duì)管系制造和布局嚴(yán)重缺乏重視,這使我國(guó)船舶管系制造的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、制作工藝、焊接標(biāo)準(zhǔn)、表面處理、以及總體布局、安裝要求等方面一度很難滿足船舶工藝技術(shù)要求,影響了主機(jī)的投油、液壓系統(tǒng)的調(diào)試、高壓系統(tǒng)的密封、壓載系統(tǒng)的調(diào)整。也使船舶生活區(qū)及設(shè)備間顯得特別凌亂,也不利于在船舶營(yíng)運(yùn)過程中對(duì)管系的維修保養(yǎng)。而且由于管系安裝周期過長(zhǎng),清潔工作不到位,制造質(zhì)量不穩(wěn)定,往往致使船舶在營(yíng)運(yùn)過程中油路和油頭堵塞,影響了我國(guó)造船的聲譽(yù),也影響了我國(guó)造船業(yè)整體水平的提升。

(四)船舶配套能力發(fā)展滯后

從造船業(yè)本身而言,今后技術(shù)能力、管理水平和生產(chǎn)效率等內(nèi)在因素對(duì)造船企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的作用將會(huì)變得越來越明顯。我國(guó)不能生產(chǎn)許多船用關(guān)鍵設(shè)備,仍然嚴(yán)重依賴國(guó)外進(jìn)口。國(guó)內(nèi)提供建造高技術(shù)和高附加值船舶所用設(shè)備的能力還嚴(yán)重不足,船用設(shè)備工業(yè)的低水平低質(zhì)量的發(fā)展成為了未來我國(guó)造船業(yè)發(fā)展的瓶頸。我國(guó)船舶工業(yè)要想贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),必須盡快實(shí)施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。當(dāng)前我國(guó)船舶配套工業(yè)應(yīng)加快提高本土化船用設(shè)備的供應(yīng)能力和新技術(shù)的研發(fā)能力,實(shí)現(xiàn)大部分船用設(shè)備的本土采購(gòu);同時(shí)進(jìn)一步推進(jìn)制造企業(yè)的專業(yè)化重組與協(xié)作,充分發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)集群的作用,提高資源配置效率;船舶配套業(yè)的發(fā)展對(duì)造船的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用,造船業(yè)“做強(qiáng)做大”中很重要的一環(huán)在于船舶制造的配套業(yè)。目前國(guó)內(nèi)船舶配套自給率僅在50%左右,而日本和韓國(guó)的船舶配套自給率則都高達(dá)90%以上。

長(zhǎng)期以來,我國(guó)在船用設(shè)備領(lǐng)域的研發(fā)投入嚴(yán)重不足,我國(guó)船舶配套業(yè)總體技術(shù)水平和研發(fā)能力嚴(yán)重滯后,船用核心部件大部分都需要依賴從國(guó)外進(jìn)口解決;部分國(guó)內(nèi)產(chǎn)能也都是授權(quán)許可證生產(chǎn),產(chǎn)量滿足不了實(shí)際需求;我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的部分船用設(shè)備產(chǎn)品品牌認(rèn)知度還很低,也無法在世界范圍內(nèi)享受維修等配套服務(wù),得不到國(guó)際船東的認(rèn)可,只能為沿海小型船舶和內(nèi)河船舶配套服務(wù)。目前我國(guó)船用甲板機(jī)械缺口近50%;部分船用艙室設(shè)備、船舶通訊導(dǎo)航自動(dòng)化系統(tǒng)等其他設(shè)備技術(shù)水平相對(duì)滯后,配套能力缺口更大。

(五)船舶的推進(jìn)技術(shù)落后

在種類繁多的船用設(shè)備技術(shù)中,船舶推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)該是船舶最核心的部分,我國(guó)在船舶推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域一直努力發(fā)展本國(guó)技術(shù),我國(guó)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主要依靠進(jìn)口技術(shù)。通過許可證生產(chǎn)諸如MAN-B&W和瓦錫蘭等名牌柴油機(jī),迄今為止,我國(guó)還沒有一家發(fā)動(dòng)機(jī)制造商成功生產(chǎn)出擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自行設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)制造的絕大部分民用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是通過許可證生產(chǎn)的國(guó)外型號(hào)的仿制品。據(jù)統(tǒng)計(jì),從1999年起,我國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)僅占建造船只所裝備的四沖程中速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的11%,占大型民用船只配備的二沖程低速柴油機(jī)的比率還達(dá)不到1%。

(六)高素質(zhì)人力資源短缺及研發(fā)能力成為影響我國(guó)造船業(yè)發(fā)展的瓶頸

從造船員工的數(shù)量來看,我國(guó)船舶工業(yè)有著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),造船市場(chǎng)勞動(dòng)力相對(duì)充足,從人員素質(zhì)比較,韓國(guó)造船員工的素質(zhì)最高,他們已經(jīng)普遍掌握了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)技能,適應(yīng)能力強(qiáng),計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平高,而中國(guó)造船工人的素質(zhì)最低,在費(fèi)用支出方面,我國(guó)員工的工資最低,日本最高。低工資低福利的狀況,影響了員工創(chuàng)新的主動(dòng)性和積極性,也影響了員工長(zhǎng)久從事該行業(yè)的打算。

我國(guó)擁有20多個(gè)專業(yè)齊全的造船科研院校和研究所,培養(yǎng)了大批船舶設(shè)計(jì)和建造專業(yè)人才,雖然在人才數(shù)量上超過了韓日,但是在造船人才素質(zhì)上和科研能力上都與韓日還有一定差距。我國(guó)船舶專業(yè)本科畢業(yè)生每年不足1000名,大約有一半畢業(yè)后不再在船舶行業(yè)工作,同時(shí)學(xué)校教學(xué)與實(shí)踐有較大的脫節(jié),學(xué)生畢業(yè)后不能很快地投入實(shí)際工作,另外我國(guó)船廠大量勞務(wù)工社會(huì)福利保障不全,工作也不穩(wěn)定,沒有長(zhǎng)遠(yuǎn)打算,熟練工流失嚴(yán)重,如此生產(chǎn)出的產(chǎn)品工藝肯定與先進(jìn)國(guó)家有一定差距。

(七)在數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)和船舶建造技術(shù)方面相對(duì)落后

我國(guó)骨干船廠引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的船舶設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng),如TRIBON和CADDSS等,并不斷地進(jìn)行二次開發(fā)及應(yīng)用探討,已初步建立了面向造船過程的計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。目前數(shù)字化設(shè)計(jì)船舶基于3D模型的CAD/CAM雖已得到了廣泛應(yīng)用,但送審設(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,作為建造船舶的電子模型遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化的應(yīng)用也局限于設(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。在船舶設(shè)計(jì)周期方面,日、韓等國(guó)先進(jìn)造船企業(yè)船舶平均設(shè)計(jì)周期為100天左右,而我國(guó)船企一般要1年才能完成。

在數(shù)字化造船技術(shù)方面,世界船企競(jìng)爭(zhēng)激烈,采用軟件主要有CAD/CAM系統(tǒng)、NAPA三維CAD系統(tǒng)軟件、Tribon造船系統(tǒng)等,其中Tribon造船系統(tǒng)是在當(dāng)今造船界中最為流行的,受到很多船廠的青睞??傮w而言,日本船企造船數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用整體水平最為先進(jìn),其次是韓國(guó),而在數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)方面,我國(guó)與日韓造船業(yè)差距更大。

結(jié)論

從產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力角度來看,一個(gè)國(guó)家的任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)可以在某個(gè)階段沒有新產(chǎn)品,但絕不可以沒有自己的創(chuàng)新體系和新產(chǎn)品的研發(fā)。如果不能建立自己的創(chuàng)新體系、研發(fā)體系和人才發(fā)展體系,難以實(shí)現(xiàn)自身長(zhǎng)足的發(fā)展和科技進(jìn)步。近幾年來,國(guó)際海事組織(IMO)不斷以強(qiáng)制性公約、規(guī)則等形式來加強(qiáng)對(duì)海洋環(huán)境乃至大氣環(huán)境的保護(hù)。同時(shí),越來越多的國(guó)際非政府組織、行業(yè)組織等也不斷制定和推出新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),一些發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)也在醞釀著指定或推行更為嚴(yán)格的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn),這些對(duì)環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,在很大程度上表明推進(jìn)綠色造船是未來船舶工業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),綠色造船的發(fā)展趨勢(shì)必須引起船舶設(shè)計(jì)和制造企業(yè)高度重視并加以研究。

我國(guó)造船業(yè)必須引入新的戰(zhàn)略思維,那種原有通過擴(kuò)大產(chǎn)能或單純進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的發(fā)展思路已經(jīng)行不通了。應(yīng)盡快通過加強(qiáng)集成創(chuàng)新和引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新,分期分批突破和掌握一批關(guān)鍵技術(shù)和前沿技術(shù),不斷加大設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的深度和廣度,提高船型開發(fā)的整體能力和船舶建造的前沿科技含量,加大對(duì)關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)力度,提升船舶建造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)能力和創(chuàng)新能力,形成具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)體系,為實(shí)現(xiàn)船舶工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。強(qiáng)化在國(guó)際海事組織中的話語權(quán),積極參與國(guó)際海事組織對(duì)船舶建造標(biāo)準(zhǔn)的制定,同時(shí)依托技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建起相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群,是推進(jìn)我國(guó)造船業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、國(guó)際產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)地位提升和持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展的必由之路。

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