计算机在日本造船业的应用起始于上世纪50年代中期,主要应用对象是简单的数值计算和外板展开。随着计算能力的提高,计 算机又被逐渐应用到船舶结构和性能计算当中。80年代中期,受人力资源老化、日元升值、国内其他制造业蓬勃发展的影响,日本造船业决定推进实施计算机集成 制造(CIM)计划,在长达20多年的时间内,其研究范围和内容不断拓展,研究重点从一般的CAD/CAM/CAPP基础上的集成、通用产品模型环境 (GPM日发展到高级计算机集成制造(AC IM)。目前,日本造船企业已具备对包括设计、材料加工、装配、栖装等生产过程在内的各阶段的信息集成能力,形成了能满足船型结构开发、产品设计、生产计 划与调度、自动化等方面的计算机集成制造系统(CIMS)。
一、 日本造船CIMS发展历程
日本造船业实施CIM计划起因有两方面。内部需求方面,日本造船业经过60, 70年代的辉煌期后,受航运市场不景气的影响,渐趋进入低谷;同时,还面临日元大幅升值、造船人员老龄化等一系列现实问题,从而使日本造船业意识到,需要 摸索并采用能提高造船竞争力的新型制造模式。外部影响方面,在日本造船业处于低潮期间,国内电气设备、汽车等制造业的竞争力不断增强,主要原因之一就是这 些制造业成功实施并应用了CIMS,在改善产品质量,降低制造成本,缩短产品上市周期等方面取得了显著效果。比如,通过CIMS的应用,电气设备、汽车等 劳务费用在总成本中的比例降至10%以下;又如,由于大量自动化生产线的投入使用,使从事这些行业的工人技能要求降低,汽车产业工人经过1周的培训就能上 岗。与其形成明显对比的是,造船行业的劳务费占整个建造成本30%(为世界高工资国家之一)左右,且造船过程需要具备许多专门技能,造船工人一般需要经过 10年时间的师傅传帮带后,才能独立上岗。以上两个因素的共同作用,使日本造船业认识到,CIM是日本造船业未来新型造船模式,如果实施CIM,将取得较 汽车等其它制造产业更大的收益,会大幅度降低造船成本,提高生产效率。为此,日本造船学会将来技术研讨委员会于1985年提出并决定实施CIM,建立造船 业CIMS,并将其作为今后10年造船实用化技术。 继续阅读