中国船舶布局研发设计类工业软件,补齐CAD、PLM等短板

2025-05-30
来源:万象资讯

船舶制造业是国家大型装备制造行业的重要分支,而其研发与设计相关的工业软件的进步程度,对于提升我国制造业的核心竞争力和创新能力具有至关重要的作用。中国船舶公司凭借我国最大的造船和修船基地以及完善的船舶及其配套产品研发实力,对其下属单位在计算机辅助设计(CAD)、全生命周期管理系统(PLM)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)等研发设计类工业软件领域进行了全面规划。公司投入10亿元资金成立了海舟系统技术有限公司,致力于填补CAD和PLM领域的不足;同时,借助上海船舶工艺研究所和中国船舶科学研究中心在工艺和仿真技术方面的优势,加速提升CAM和CAE领域的实力。

在国务院国资委的指导下,中国船舶集团旗下三家单位依托战新产业百大工程这一平台,致力于强化关键产品的培育,加快产业生态系统的构建,深化协同创新合作,着力推进研发设计类船舶工业软件产业的发展,努力成为培育新型生产力的典范,实现了新的突破。

加强重点产品培育,提升工业软件核心竞争力

锁定核心技术的突破点,对船舶工业软件的关键技术体系进行系统性的梳理,重点攻克CAD、PLM、CAM、CAE等软件领域中的关键难题。在CAD领域,我们实现了语义化建模等关键技术的突破,填补了国内详设生设一体化的空白,并解决了设计变更计算困难等问题。我们的核心模块源代码自主率高达97.75%,功能覆盖率与国外主流软件相比达到了70%,实现了全专业、全流程的覆盖。在PLM领域,我们成功突破了产品数据一体化定义等关键技术,核心模块源代码自主率为96.19%,并在中船动力等重点单位进行了定制化部署,为船舶行业用户提供了更优的解决方案。在CAM领域,我们针对小组立机器人焊接等工艺环节,实现了复杂作业姿态规划等关键技术的突破,核心模块源代码自主率为94%,功能覆盖率与国外主流软件相比达到了95%。在CAE领域,我们在结构安全性等多个关键领域进行了研发,海洋结构分析CAE软件的核心模块源代码自主率为96.67%,常用线性分析功能覆盖率与国外主流软件相比达到了80%,计算效率相比上一版提升了15%。此外,船舶水动力学CAE软件的核心模块源代码自主率为87.05%,流体力学功能覆盖率与国外主流软件相比达到了90%,计算效率相比上一版提升了19%-39%。

加速关键产品功能的升级。我们坚持研发与使用相结合的推进方式,全方位改进软件性能,不断增进用户的使用体验和操作效率。CAD软件在数据迁移便捷性、功能定制灵活性以及应用场景广泛性等方面不断优化,现已实现异构数据无损导入、参数化模板等功能;PLM软件在加强设计管理协同、系统集成的拓展上有所强化,增强了多项应用功能,并与CAD软件深度融合,实现多系统间的无缝对接;CAM软件针对建造流程较长等行业特性进行持续适配;CAE软件通过扩充专业模块、优化操作流程和提升系统架构,具备了多结构安全性和计算模块的能力。

船舶工业软件研发_造船技术全套视频_中国船舶CAD PLM CAM CAE

加速产业生态构建,增强工业软件产业链韧性

核心底层技术得以广泛交流。在国务院国资委规划局的指导下,中国船舶、中国建研院等机构着手进行研发设计软件底座平台的前期准备工作。他们建立了定期举行的技术研讨会机制,旨在明确不同行业三维设计研发软件的优势技术和发展方向。同时,他们还分享了一体化平台架构设计的宝贵经验,并就行业规范和需求进行了深入交流。中国船舶集团负责主导,对共性关键技术进行了分类和分层处理,进而展开了包括显示技术、建模技术以及几何引擎等在内的算法与技术的底层共享性研究。

在未来的发展中,底层技术的共享将成为推动研发设计软件技术突破和产业快速成长的加速器。它将集中力量于关键的发展方向,充分利用各行业的技术优势和丰富的经验,加速各行业软件产品的研发进程。在CAD等关键软件产品的研发过程中,我们已经提前考虑了二次开发框架,这将支持多种编程语言以及插件的使用,从而促进底层技术在用户和生态合作伙伴之间的开放与共享。

国资委规划局的指导下,中国船舶作为主导力量,联合各方共同打造了一个通用的底座平台。鉴于各行业工业软件底座的不统一和标准规范的缺失,该平台旨在解决这些痛点。经过精心编制和论证,专项工作方案应运而生,其中包括了三大类、十个组件以及十四项拟共享的技术。该方案在经过院士专家的评审后,得到了认可。随后,船舶、建筑等行业积极参与,协同推进,并建立了专项工作机制。各方共同努力,明确了在2025年发布通用底座平台初版的目标和任务。

为此,我国船舶工业集团携手中国建筑科学研究院、中国交通建设股份有限公司、中国广核集团、中国船级社等机构共同发起倡议,致力于在基础技术共享领域持续深化合作,共同构建并完善研发设计领域的通用基础平台。在此背景下,我们首先开展CAD软件与中广核的深度合作试点,并加速国内软件环境的部署工作;同时,逐步与众多单位建立合作关系,扩大应用范围;此外,推动PLM系统的部署与实施,为用户带来便捷且高效的定制化服务,促进船舶设计与制造全过程的效率提升。

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深化协同创新合作,推动工业软件产业高质量发展

在推进应用验证的过程中,中国船舶秉持着以工程应用为引领的原则,致力于强化产品和工程应用的双重驱动,以此促进船舶工业软件的研发与应用形成良性循环。自自主工业软件项目启动伊始,便紧密围绕用户需求展开,以中国船舶核心工厂为基地,在不干扰船舶产品研发的情况下,提前将自主研发的软件应用于工程验证。通过不断迭代优化,实现了软件版本的持续升级。在7型产品上,CAD技术已成功得到应用并经过验证;同时,PLM系统针对船舶产业链中的典型型号,已启动并推进了推广应用试点项目;此外,CAM技术已在4家核心船厂中得到应用并得到验证;而CAE软件则已在12型产品上实现了应用并经过了验证。

产学研结合紧密,积极践行“小核心、大协作”的生态理念,并着力加强与各优势行业的合作,共同构建。以船舶行业基础平台为核心,推动相关单位深化与杭州华望、中科凯泽、拓数派等企业的紧密协作,合力构建涵盖系统工程论证、生产制造管控、高性能工程数据库的船舶工业软件生态系统;同时,携手清华、上海交通大学、华为、中望软件等业界领军资源,在特定领域与优秀企业进行技术交流,推动产业链和创新链的协同进步,共同助力我国船舶工业软件生态的构建与发展。

全力响应国家人才战略号召,致力于强化人才有针对性的培育,共同促进产品不断更新换代。江苏科技大学已成功部署并开展CAD软件教育版的教学工作,同时与哈尔滨工程大学达成了校企合作,共同培养人才的协议,而对外版本的顺利实施,也为未来通过教育版实现自研内核的持续升级打下了坚实的基础。

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