我國造船軟件的開發(fā)走過了一段曲折發(fā)展的道路。早在上個(gè)世紀(jì)六七十年代，我國就開始了信息技術(shù)在造船領(lǐng)域的應(yīng)用，曾有過一段與國際水平相當(dāng)?shù)臅r(shí)期，并曾多次實(shí)現(xiàn)造船軟件的出口。但后來由于種種原因，我們拉開了與國外軟件的距離，國內(nèi)骨干造船企業(yè)紛紛引進(jìn)了國外以三維建模技術(shù)為核心的CAD/CAM軟件，個(gè)別的造船企業(yè)還引進(jìn)了國外的CIMS系統(tǒng)。

　　國外的CAD/CAM軟件雖然在推進(jìn)三維設(shè)計(jì)、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期方面發(fā)揮了積極的作用，但這些軟件在造船設(shè)計(jì)領(lǐng)域，還未達(dá)到完整、完善的境地，無法順暢地實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成。又由于國外的造船工藝與我國并不完全相同，國外的軟件也不完全適合我國國內(nèi)的使用情況，因此，需要進(jìn)行大量的二次開發(fā)來進(jìn)行后處理工作。這些國外產(chǎn)品在技術(shù)上不開放，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不提供，使得二次開發(fā)工作非常困難，并使CAD系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(如ERP系統(tǒng))的信息交換也有較大的障礙，成為了新的信息孤島。國外CAD/CAM軟件昂貴的購買、培訓(xùn)和維護(hù)費(fèi)用以及二次開發(fā)的投入又令利潤不高的船舶企業(yè)望而卻步。因此，無論是從軟件性能的角度、經(jīng)濟(jì)的角度還是從國防建設(shè)需要的角度，都必須加強(qiáng)和加快適合我國船舶工業(yè)需要的自主版權(quán)造船軟件的研究。

　　我國造船軟件的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

　　我國早在上個(gè)世紀(jì)60年代就開始數(shù)學(xué)放樣研究，70年代開發(fā)了船體建造系統(tǒng)和船舶管路程序集成系統(tǒng)等應(yīng)用軟件，80年代開發(fā)了集船舶性能計(jì)算、完工計(jì)算、輔助繪圖等功能為一體的造船CAD系統(tǒng)，開展了“計(jì)算機(jī)輔助造船集成系統(tǒng)CASIS 1”的攻關(guān)，內(nèi)容包括船舶結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)、船舶管路、船舶電纜、船舶動力裝置設(shè)備選型、船舶軸系、船舶機(jī)艙布置設(shè)計(jì)等方面。1982年“船舶管路程序集成系統(tǒng)”出口至南斯拉夫?yàn)趵峥舜瑥S，這是我國第一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件出口項(xiàng)目，國內(nèi)外的報(bào)紙及新華社對外電訊都報(bào)道了這個(gè)消息，影響很大。

　　從1989年至1994年，我國進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助造船集成系統(tǒng)二期工程(CASIS-Ⅱ)的開發(fā)。CASIS-Ⅱ是一個(gè)規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜的船、機(jī)、電一體化造船CAD/CAM軟件系統(tǒng)，其主要的技術(shù)關(guān)鍵為：圖形交互處理技術(shù)、工程數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，以及船、機(jī)、電信息共享。CASIS-Ⅱ成果在多艘實(shí)船設(shè)計(jì)建造中得到應(yīng)用。由于機(jī)制、體制和技術(shù)平臺選型等原因，CASIS-Ⅱ成果未能大規(guī)模推廣應(yīng)用。

　　從上世紀(jì)90年代開始，國外以三維建模技術(shù)為核心的CAD/CAM軟件發(fā)展較快，我國的造船軟件與國際水平逐漸拉開了距離。90年代中期KCS-TRIBON(瑞典)、CV-CADDS5(美國)、CATIA(法國)等商品化軟件大舉進(jìn)入我國造船市場，我國走上了引進(jìn)、消化吸收與自行開發(fā)相結(jié)合的道路。我國對引進(jìn)的軟件進(jìn)行了大量的二次開發(fā)工作，包括開發(fā)船體模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序與船體建造系統(tǒng)進(jìn)行集成，開發(fā)管子模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和管系集成系統(tǒng)進(jìn)行集成，開發(fā)參數(shù)化設(shè)計(jì)風(fēng)管接頭和管子、風(fēng)管、電氣、支架的制造表、托盤管理表、統(tǒng)計(jì)表等。

　　90年代后期，國內(nèi)個(gè)別計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)較好的骨干企業(yè)已率先進(jìn)行CIMS的探索和研究。如滬東中華造船集團(tuán)在企業(yè)生產(chǎn)管理方面立足于自主開發(fā)，開發(fā)了經(jīng)營生產(chǎn)管理、綜合信息管理、車間自動化等系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM/CAPP/MIS/FA的信息集成。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，我國造船CAD/CAM軟件急起直追，在掌握了三維建模技術(shù)后，開發(fā)出了多個(gè)以三維建模技術(shù)為核心的造船軟件產(chǎn)品。如中國船舶工業(yè)第十一研究所和上海船廠聯(lián)合開發(fā)的船舶制造三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)SB3DS從2002年開始推廣應(yīng)用。其中的船體結(jié)構(gòu)快速背景生成、管系、通風(fēng)(螺旋風(fēng)管、方風(fēng)管)及支架的三維設(shè)計(jì)模塊、電纜生產(chǎn)設(shè)計(jì)模塊、設(shè)備三維建模及布置和鐵舾裝三維設(shè)計(jì)模塊已經(jīng)成熟，系統(tǒng)在實(shí)用、易用、開放、靈活、快速、高效方面達(dá)到或超過了國內(nèi)外同類軟件的先進(jìn)水平。

　　我國造船軟件開發(fā)存在的問題

　　技術(shù)問題

　　(1) 船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成尚未實(shí)現(xiàn)

　　目前我國船舶設(shè)計(jì)院所和制造廠設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)移主要使用二維圖紙，制造廠做三維建模時(shí)需要重新輸入詳細(xì)設(shè)計(jì)的信息，工作量很大。

　　在船舶設(shè)計(jì)院所和制造廠實(shí)現(xiàn)全過程的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和數(shù)字樣船技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)院所和制造廠之間的三維全數(shù)字化設(shè)計(jì)信息的傳遞，將減少信息的重復(fù)輸入，大大加快生產(chǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)度。對此，船舶設(shè)計(jì)院所和制造廠需求迫切。

　　國內(nèi)軟件企業(yè)要加快以三維建模技術(shù)為核心的艦船設(shè)計(jì)信息一體化軟件產(chǎn)品的開發(fā)。開發(fā)目標(biāo)是為船舶設(shè)計(jì)和制造單位提供一套完整的，數(shù)據(jù)自上而下傳遞的，符合當(dāng)今國內(nèi)船舶制造先進(jìn)生產(chǎn)模式的，內(nèi)容覆蓋船舶初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)的CAD/CAM集成系統(tǒng)。

　　(2) 現(xiàn)有系統(tǒng)的集成度差，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重

　　我國在CAD/CAM和MIS方面已開發(fā)了多項(xiàng)應(yīng)用系統(tǒng)。其中一些單項(xiàng)的研究開發(fā)水平上并不比國外水平差，但從系統(tǒng)的集成性、完整性、管理思想的先進(jìn)性方面來看，還存在著較大差距。

　　由于軟硬件平臺環(huán)境的不同、研制階段和承擔(dān)單位的不同、應(yīng)用系統(tǒng)的不同，在研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的各專用系統(tǒng)形成了一個(gè)個(gè)信息孤島，本應(yīng)具有有機(jī)聯(lián)系的信息資源沒有被有效利用，重復(fù)的信息生成不僅是巨大的浪費(fèi)，而且由于孤島間相關(guān)信息的不一致，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的研制進(jìn)程，使信息技術(shù)的整體效益遠(yuǎn)未充分發(fā)揮出來。

　　(3)系統(tǒng)架構(gòu)的整體考慮不足，協(xié)同能力和柔性應(yīng)對能力差

　　船舶是相當(dāng)復(fù)雜的產(chǎn)品，船舶的研制、設(shè)計(jì)生產(chǎn)涉及到各個(gè)不同專業(yè)、不同的設(shè)計(jì)建造單位、不同的配套企業(yè)。目前各企事業(yè)單位有各自不同的系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)平臺，在整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)體系中，對系統(tǒng)整體架構(gòu)的考慮不足，信息的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)信息交換機(jī)制、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境等方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，因此企業(yè)間系統(tǒng)間不能有效地協(xié)同工作，不能快速地、柔性地應(yīng)對產(chǎn)品的變化和建造過程中的各種變化。

　　體制問題

　　(1)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，開發(fā)各行其道

　　在集團(tuán)公司的總體發(fā)展框架下，對CIMS的開發(fā)和實(shí)施進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃的系統(tǒng)性不夠，各企業(yè)根據(jù)各自的發(fā)展需求和自己的投入力度提出自己的課題，解決局部的問題。由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，信息不能互通，阻滯了信息化的整體進(jìn)程。

　　(2)缺乏集中領(lǐng)導(dǎo)，沒有形成合力

　　目前各單位都有一定的軟件開發(fā)力量，其中軟件開發(fā)力量較強(qiáng)的有滬東中華、611所、708所、廣船國際、江南集團(tuán)等單位，整體來看，集團(tuán)公司應(yīng)該說有相當(dāng)強(qiáng)的軟件開發(fā)力量。但由于體制和機(jī)制的問題，這些力量沒有整合起來，形成合力，而是各自為政，各行其是，大大削弱了整體開發(fā)實(shí)力。

　　(3)缺乏資金支持，項(xiàng)目難以開展

　　近年來，除個(gè)別單位外，大部分單位對信息化的投入較少，集團(tuán)公司的企業(yè)每年用于信息化建設(shè)的投資總額不足年銷售收入的1%，每年從國家爭取到的信息化科研經(jīng)費(fèi)有限，并集中在個(gè)別企業(yè)，對提高集團(tuán)公司各企業(yè)整體的信息化水平的作用有限，不少單位由于信息化經(jīng)費(fèi)不足，項(xiàng)目難以開展，信息技術(shù)人才大量流失。

　　(4) 缺乏產(chǎn)品化開發(fā)，成果不能共享

　　由于體制、機(jī)制和其他各方面的原因，各企業(yè)自行籌集有限的經(jīng)費(fèi)，建立和開發(fā)為各企業(yè)自身服務(wù)的信息系統(tǒng)，沒有形成真正意義上的產(chǎn)品化的造船軟件產(chǎn)品。由于各企業(yè)的環(huán)境條件和管理方式各不相同，標(biāo)準(zhǔn)化工作不夠，使得開發(fā)成果難以大面積推廣應(yīng)用。有限的經(jīng)費(fèi)投入，遠(yuǎn)沒有得到最大限度的回報(bào)。

　　開發(fā)國產(chǎn)造船軟件的幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容

　　進(jìn)一步深化和完善造船CAD/CAM系統(tǒng)

　　實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)自頂向下的全過程集成，解決船舶設(shè)計(jì)院所和制造廠設(shè)計(jì)信息的傳遞和共享問題，將大大減輕設(shè)計(jì)工作負(fù)荷，縮短船舶設(shè)計(jì)周期。我國自主軟件開發(fā)在船舶總體設(shè)計(jì)性能計(jì)算、船體建造系統(tǒng)、舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)、涂裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)等方面已取得了較好的成績。目前的關(guān)鍵是突破船體結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)技術(shù)，根據(jù)船體設(shè)計(jì)的不同階段，輸入不同詳細(xì)程度的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)三維建模，生成不同深度的二維圖紙，適應(yīng)不同設(shè)計(jì)階段的需要，提高船體各階段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率。基于拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是船體結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一，必須充分考慮船體構(gòu)件相互之間的物理和邏輯關(guān)系，設(shè)計(jì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。在這種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)其中某些船體結(jié)構(gòu)零件被修改或刪除時(shí)，與之相關(guān)的結(jié)構(gòu)零件便能自動更新或刪除。在此基礎(chǔ)上，還可以直接進(jìn)行零件的拆分。

　　推進(jìn)造船設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用

　　為了提高造船生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)建造周期，提高資源利用率，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，關(guān)鍵是要提高設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的管理水平，采用現(xiàn)代企業(yè)管理思想，借用信息技術(shù)手段，開發(fā)和實(shí)施企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)。用科學(xué)的方法去合理安排設(shè)計(jì)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、采購計(jì)劃、勞動力計(jì)劃、資金流動計(jì)劃等，以計(jì)劃為主線組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)活動，實(shí)現(xiàn)有節(jié)奏地均衡生產(chǎn)。國內(nèi)有些企業(yè)雖然開發(fā)了一些用于局部管理的系統(tǒng)，但由于管理思想的滯后和各系統(tǒng)間的集成度低，使得信息化的整體效益沒有得到充分體現(xiàn)。因此，借鑒國外先進(jìn)造船國家的管理經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)和實(shí)施造船設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的管理信息系統(tǒng)，提升造船管理水平，是迫切需要解決的問題。

　　開展設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化研究

　　由于造船業(yè)的特殊性和造船設(shè)計(jì)生產(chǎn)方式的特殊性，大力開展設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化研究尤為重要。一般來說，船舶是單件或小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程都存在著大量的變化因素，直接影響到物料的計(jì)劃采購、生產(chǎn)準(zhǔn)備和加工制造。設(shè)計(jì)與生產(chǎn)信息的有機(jī)結(jié)合，建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)或產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)(PLM)，以及設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)與供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)的信息集成，使各階段的信息能及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地互通，是提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高企業(yè)的柔性應(yīng)對能力的重要途徑。據(jù)悉，最近韓國大宇造船海洋工程公司、現(xiàn)代重工、三星重工等都在構(gòu)筑和推進(jìn)信息一體化。

　　加強(qiáng)集成技術(shù)、協(xié)同技術(shù)、供應(yīng)鏈技術(shù)的研究

　　船舶產(chǎn)品是高度復(fù)雜的產(chǎn)品，船舶的設(shè)計(jì)生產(chǎn)需要各個(gè)不同專業(yè)、不同的設(shè)計(jì)建造單位、不同的配套企業(yè)的協(xié)同配合。因此，構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺、信息存儲和信息交換的基礎(chǔ)平臺，以及系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，開展集成技術(shù)、協(xié)同技術(shù)、供應(yīng)鏈技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)的研究;異構(gòu)平臺下信息交換技術(shù)的研究，建立高效的系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境是必不可少的基礎(chǔ)工作。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中與分布相結(jié)合的數(shù)據(jù)操控體系，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)、各企業(yè)的工作協(xié)同，實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)企業(yè)間供應(yīng)鏈順暢，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)物流、資金流精確受控，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)艦船敏捷制造的目標(biāo)。

　　發(fā)展我國造船軟件的措施和建議

　　統(tǒng)一發(fā)展目標(biāo)、加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)

　　集團(tuán)公司應(yīng)在船舶工業(yè)發(fā)展的總體框架下，確定船舶工業(yè)信息化發(fā)展規(guī)劃，加快制訂集團(tuán)信息化體系建設(shè)的規(guī)范性文件，加強(qiáng)對下屬企業(yè)信息化建設(shè)的指導(dǎo)，確保信息化建設(shè)有序推進(jìn)。要將集團(tuán)公司內(nèi)不同地域、不同單位性質(zhì)的信息技術(shù)資源整合起來，加強(qiáng)組織協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮各單位的優(yōu)勢，以項(xiàng)目為紐帶，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，各盡所能、各用所長、分工協(xié)作，努力建設(shè)自己的造船CIMS開發(fā)、實(shí)施、推廣體系，為提升集團(tuán)公司的造船國際競爭能力而共同努力。

　　加大投入力度、支持自主版權(quán)系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用

　　從長遠(yuǎn)利益來看，我們必須開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的造船CIMS系統(tǒng)。為此，需要加大科研經(jīng)費(fèi)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入，整合現(xiàn)有的開發(fā)成果，集中人力、物力、財(cái)力解決CIMS建設(shè)中的關(guān)鍵問題，盡快形成適合中國造船企業(yè)的CIMS產(chǎn)品，并努力推進(jìn)CIMS的實(shí)施應(yīng)用。

　　建立長效發(fā)展機(jī)制，推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)化建設(shè)

　　為了加快CIMS的進(jìn)程，短期的扶持是必要的，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)的信息化將會持續(xù)不斷的發(fā)展，我們必須建立長效的發(fā)展機(jī)制。為此，我們應(yīng)該支持和倡導(dǎo)使用國產(chǎn)軟件，創(chuàng)造條件積極推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，通過軟件產(chǎn)業(yè)化和軟件產(chǎn)品的推廣應(yīng)用積累資金、積聚人才、提高技術(shù)、開拓市場，從而進(jìn)入良性發(fā)展的道路。這也是不少國外造船軟件企業(yè)所經(jīng)歷的道路，如韓國HANA信息技術(shù)公司、丹麥的Logimatic公司、日本的日立造船軟件公司等。

　　歷經(jīng)30多年的不懈努力，我們形成了覆蓋面較廣的開發(fā)成果：在開發(fā)和推廣應(yīng)用方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn);擁有一支既熟悉造船又長期從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)隊(duì)伍;通過消化吸收國外造船軟件的優(yōu)點(diǎn)以及對現(xiàn)代造船技術(shù)、企業(yè)資源計(jì)劃和供應(yīng)鏈管理的理論和方法、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行的長期研究，我們具備了開發(fā)新一代造船CIMS系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。我們相信，在國家有關(guān)機(jī)關(guān)和行業(yè)主管部門的領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)和扶持下，國產(chǎn)軟件一定有能力追趕上國際先進(jìn)水平。