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1、“数字化造船国家工程实验室”中、长期发展规划数字化造船国家工程实验室二八年六月目 录1规划依据22总体建设目标43中期发展规划（20082010年）43.1第一阶段（20082009年）53.2第二阶段（2010年）94长期发展规划（2011-2015年）111规划依据 “数字化造船国家工程实验室”于2008年24月，组织了对部分理事单位的调研，在调研中发现目前在造船业信息化过程中，以下几个问题比较突出：（1） 数字化造船技术基础薄弱目前，很多企业通过引进各种先进的造船软件，大大促进了企业的生产，但也遇到了由于编码、设计规则等基础薄弱所产生的瓶颈问题。究其原因：一是各个单位的生产、经营、管理模
2、式都不太一样，在对数字化造船技术基础内容的研究难以形成一个“大而全”的标准和规定；二是各个单位的针对数字化造船技术基础内容的研究力量比较分散，又没有一个统一的组织来牵头，从而难以形成合力来突破一些关键的、共性的基础问题；三是由于地域和历史的原因，各个单位（特别是南北集团间）真正坐下进行坦诚、深入的、实质性的交流很少，也影响了数字化造船技术的发展进程。（2） 信息集成度差随着国内造船业信息化的推进，信息技术已逐步渗透到造船业价值链的每一个环节。从初步设计、详细设计、生产设计到物流供应、生产计划、生产控制、财务成本等各方面引进或开发了各种各样的信息系统，这些系统在局部的应用虽已取得一定的成效。但由
3、于各应用系统之间存在信息壁垒，形成了一个个“信息孤岛”，依靠人工输入补充信息，导致信息的流动不通畅，系统间的信息不能共享，信息的一致性不能保证，信息作为一种重要的企业资源没有被充分有效地利用起来，严重影响了造船信息化整体效益的发挥。（3） 虚拟制造技术应用深度不够虚拟仿真技术在船舶工业中的应用是实现数字化造船、并行工程和敏捷造船的一个重要技术，是完成我国船舶工业由传统造船模式向现代化造船模式转变的一个重要环节。目前造船行业中的许多企业和研究院所都投资建立了大型的虚拟仿真平台、引进了许多虚拟仿真软件。但是由于虚拟仿真技术应用刚刚起步，而且由于各国造船模式的差别和数字化技术应用的现状，这些软件系统
4、都不能完全满足我国造船行业的需求。目前，由于船舶行业应用的迫切需求，对国内的企业和研究单位引进国外的商品化系统进行吸收、剖析和二次开发是必要的。但是同时中国也必须走自主创新之路，开发出符合中国实际情况的造船虚拟仿真软件。（4） 软件测试体系尚未形成目前实验室的各理事单位都或多或少的开发了一批具有自主知识产权的软件，由于开发人员很多是工程人员而非计算机专业出身，对于软件的开发过程缺乏专业软件工程方面的知识，使得目前国内船舶软件开发带有作坊式，不规范性等特点，从而不能很好的保证软件的质量。针对上述存在的问题，通过“数字化造船国家工程实验室”的建设，可以集中人才、技术和软硬件资源，形成造船企业信息化
5、的自主研发能力和技术创新能力；通过造船集成软件的自主开发，有利于逐步打破国外造船软件的技术垄断，改变船舶工业的进一步发展受制于国外造船软件的状况；同时，通过工程实验室的应用推广窗口，可以推进现代造船模式的实施，实现造船生产管理的精细化，加速信息技术在船舶设计建造全过程中的应用，以信息化带动船舶设计、制造、管理水平升级，从而提高造船生产效率，缩短船舶建造周期，降低造船生产成本，提升造船产业的核心竞争力。2总体建设目标“数字化造船国家工程实验室”的定位具有公共性、中立性和独立性的内涵，体现对数字化造船技术发展的指导性、引领性作用。通过整合船舶行业数字化造船的资源，集中产学研的开发力量，夯实数字化造
6、船技术基础，突破数字化造船关键技术问题，构建数字化造船信息集成平台，将“数字化造船国家工程实验室”建设成为数字化造船技术应用研究成果向船舶建造技术转化的有效渠道、造船技术自主创新的重要源头和提升船舶企业创新能力的支撑平台，成为船舶数字化造船技术研发和推广中心。3中期发展规划（20082010年）工程实验室在“十一五”中后期，将重点完成网络和软硬件基础设施的建设，数据中心的支撑层建设，为构建四个应用开发平台（造船信息集成平台，现代造船模式信息化实验平台，船舶虚拟建造仿真平台，软件可用性、可靠性、安全性测试平台）提供所需的基本网络和软硬件环境；同时本着“边建设、边运行、边见效”的原则，工程实验室将
7、完成上述四个应用开发平台的初步构建，为“十二五”的发展奠定基础。3.1第一阶段（20082009年）第一阶段（20082009年）是工程实验室的项目建设期，工程实验室将本着“边建设、边运行、边见效”的原则，重点完成网络和软硬件基础设施的基础层建设、数据中心的支撑层建设和四个专业研究室的组建。同时工程实验室应积极做好“十二五”有关科研项目的申报工作。第一阶段的建设内容和目标如下：（1）网络及软硬件基础设施 网络基础设施建设a 建成“数字化造船国家工程实验室”门户网站，使其成为基于国际互联网的数字化造船技术交流平台。b 建成“数字化造船国家工程实验室”机房。为节省成本和便于管理，工程实验室机房建设
8、应统筹考虑。 网络安全设施建设a 防火墙。防火墙根据网络传输的类型决定IP包是否可以传进或传出系统网络；对通过防火墙的传输和企图突破防火墙的传输进行日志记录。b 入侵检测系统。入侵检测是为了防止网络恶意攻击，在网络核心交换机上部署的网络型入侵检测系统。通过端口镜像，对交换机上的所有数据进行监控和分析。c 防病毒系统。随着数字技术及Internet技术的日益发展，病毒技术也在不断发展提高。它们的传播途径越来越广，传播速度越来越快，造成的危害越来越大，几乎到了令人防不胜防的地步。d 双局域网系统。考虑到实验室将来研究、开发的需要，实验室网络将采取内、外网分开的网络建设方案。 数据中心存储设施建设数
9、据中心以多台服务器构架组建成数字化造船的运行平台，在充分利用四室原有设备的基础上，按资源共享的原则，考虑再引进服务器4台、磁盘阵列1台、高级图形工作站8台、普通图形工作站和微机共48台、网络及安全设备4台。操作系统、数据库管理系统等。网络和软硬件基础设施的建设为工程实验室的四个应用开发平台提供基本的网络和软硬件环境，是整个工程实验室的基础设施，其网络资源、硬件资源和系统软件资源供实验室各部门共享。（2）现代造船模式信息化研究室 结合现代造船模式和先进生产方式的研究，进行总装化造船模式下业务流程、信息流、信息模型研究；精细化管理中的资源计划、资源优化配置和数字模拟的研究、实施。 参与区域造船仿真
10、研究：配合船舶虚拟建造仿真研究室开展区域建造仿真研究，参与区域建造仿真方案的研究和策划，为仿真方案提供理念和方法支撑。 推动和参与工时基础数据管理系统的研究：在推进建模工作的框架内，与文船公司合作，开展现代工时管理系统的研究，探索基础数据采集、统计和分析的途径、方法和机制。 结合现代造船模式的建立，提供现代造船模式下信息技术的支撑环境，构筑造船企业生产管理应用环境。（3）造船信息集成研究室 对国内大中型骨干船厂、设计院所现有造船软件系统进行调研，针对其不足之处，提供本地化的解决方案，使国内大中型骨干船厂、设计院所真正达到数字化的应用环境。（重点解决TRIBON、CADDS5、NAPA等造船软件
11、系统的二次开发问题。） 为国内中小型船厂、设计院所开发提供廉价但功能齐全的信息集成技术,进一步增强和完善现有船舶制造三维设计系统、产品数据管理系统的功能。 通过对TRIBON、CADDS5、NAPA等造船软件系统的消化、剖析、二次开发和创新，与成员单位协作，制定数据交换标准，为现有各种不同软件系统间的信息共享和接口提供技术支持，解决“信息孤岛”问题。船舶CAE、多学科优化、智能设计等是数字化造船不可缺少的一部分，也是当前工程实验室比较薄弱地方，应通过有关项目的申报、研究及政策的激励、支持，积累经验、培育人才。（4）船舶虚拟建造仿真研究室 构筑计算机三维虚拟现实仿真的软硬件环境，包括图形工作站、
12、投影系统、立体显示系统；系统软件（网管软件、操作系统、数据库管理系统等）。研究船舶设计结果的虚拟仿真评估和验证，包括总布置仿真与优化，舱室布局仿真、评估与优化，JC工程分析数据可视化，JC性能虚拟测试等，并开发相应的应用系统。 建立船舶虚拟设计和虚拟建造的模拟仿真平台，引进、吸收、消化、剖析船舶虚拟装配和物流仿真商品化工具的基础上，进行本地化。 进行船舶建造工艺的计算机模拟，开发具有自主知识产权的船舶建造过程仿真开发平台和应用系统。（5）平台及系统测试室 策划筹备平台及系统测试室的组建，调研主流的软件质量管理体系，搜集软件测试资料，调研主流测试软件，为测试软件选型和测试室的搭建做好前期准备工作
13、； 构建软件应用环境和测试环境，通过对国产造船软件系统（船舶制造三维设计系统SB3DS、产品数据管理系统Star/PDM等系统）可用性、可靠性、安全性的测试，探索软件测试技术，积累软件测试知识。通过上述基础设施和四个专业研究室的建设，将构筑起完善的造船软件开发环境、夯实数字化造船技术基础、初步形成一支专门从事数字化造船技术研究的人才队伍、初步形成全方位的自主开发能力，为实现造船软件国产化、推出具有自主知识产权的造船软件提供基础条件。3.2第二阶段（2010年）第二阶段（2010年）是工程实验室项目建设验收年，也是工程实验室各个平台全方位开展工作的第一年。同时工程实验室应积极做好“十二五”有关科
14、研项目的立项工作。第二阶段的建设内容和目标如下（1）现代造船模式信息化研究室 从国内整个行业层面认真研究和分析数字化造船存在的共性问题，突出解决行业存在的共性问题（如造船信息化标准和规范制定，造船编码体系研究等）。 开展生产设计工艺信息完整性研究：研究生产设计工艺信息的完整性和表达，探索工艺技术信息、工程物量和管理信息图面的表达，推动设计、制造和管理一体化的实现。（2）造船信息集成研究室 突破信息模型技术、数据库构造技术、数据接口技术和信息集成技术等一批关键技术。 开发成功部分具有自主知识产权的造船信息系统（如造船CAE/CAD/CAM/PDM/CAPP系统等），逐步取代进口软件。 参考其它行
15、业的成功经验以及船舶行业的应用现状，提出适合我国造船行业现状的船舶工业数字化应用体系和集成方案。 开展船舶产品数据库及设计制造信息一体化研究，并以基础较好的管系信息系统为突破口，实现管路信息的设计制造信息集成。 开展信息集成平台的研究，为信息集成平台的建立打下基础。在参与有关船舶CAE、多学科优化、智能设计等项目的基础上，初步建立一支专业的人才队伍。（3）船舶虚拟建造仿真研究室 消化，吸收船舶虚拟设计和虚拟建造模拟仿真技术，根据工程实验室实际需求，进行仿真系统二次开发和本土化工作。 完善船舶虚拟设计和虚拟建造模拟仿真平台，在船舶设计和建造中初步推广应用虚拟仿真技术，提供行业服务。 形成一支专门从事船舶虚拟仿真技术研发的人才队伍。（4）平台及系统测试室 通过对研究成果及其软件的严格的测试，初步建立有效的软件测试流程。 形成成熟的软件质量控制体系，推广服务范围，初步形成行业软件测试基地规模。工程实验室通过“十一五”中后期的建设，将在信息集成技术、虚拟仿真技术和敏捷制造技术三方面取得重大突破，专业化研发力量初步形成，四个专业研究室建设初具规模，自主创新能力明显提高。4长期发展规划（2011-2015年）工程实验
