2.1.船舶必要性
船舶制造主要是满足以下几方面的需要：拆装螺杆料筒
·运输
·军队防伪标签识别
·服务
·娱乐
·平台
2.2.船舶制造工业
船舶制造工业的主要用途是为船舶运输业和海事工业提供船舶、海洋潜器及海洋结构物，应用于交通运输和其它特殊的任务，例如深海资源的开采。在船舶制造及其相关的技术领域中，计算机应用起着非常重要的作用；为了说明这个问题，我们首先必须要了解该工业的性质和船坞的基本功能。
船舶制造工业是一种国际性的商业，许多国家的政府部门也参与其中，行业竞争相当激烈，这是应该了解到的。某一个特定的造船厂的成功经常会被估量为其造船能力，即在恰当的时间以适当的价格生产型号适当的船舶。如果这三个密切联系的因素有一个不具备，就会带来巨大的困难，甚至会导致组织业务上的失败。
由于造船工业竞争激烈，对于船厂而言，选择制造何种型号的船舶会最具有经济效益是非常必要的。这要对市场供求变化的现象进行仔细而连续地观察，这样才能做出正确的选择。这种工作需要处理大量的数据。这些数据进而引导船舶的设计；如果已经得到最佳的设计方案，那么设计的程序就需要极高的精密性。 对时间的控制也是十分重要的，因为要按照规定的时间交付设计船舶，也便于有适当的时间来满足船舶设计的要求。然而这项工作并不容易完成，因为对船舶的设计要求会随着世界贸易的波动而周期性的浮动和变化。而价格是最主要的影响因素，它决定了某项工程是否会交给这个船厂来施工。
基本上，船舶制造是一种基于大量材料上的装配工业，原材料供应的费用占船舶制造总费用的三分之二。一些材料例如钢板，是用于加工处理的；其它的应与船舶的推进装置相配套。有鉴于此，船厂的生产组织必须仔细地进行计划，以保证船舶制造的经济性。
船舶制造工业的高效率取决于船厂的效能，而船厂的效能又取决于一系列的因素。这些因素包括从合
适的设备的利用、充足的资金到管理的技巧、优秀的劳动力、技术的掌握程度以及市场调查结果的应运。同时也包括适当的计算设备。
2.3.主要功能
为了说明电子计算机在船舶制造中的作用，我们把船舶设计与制造的基本过程与电子计算机的使用联系在一起作说明。基本上，我们可以把这个过程分为几个主要的功能，如图2.1。
市场调查
初步设计
修改
合同确认
否
计划
详细设计
生产
完工与试航
图2.1.船舶设计流程图
2.3.1.市场调查
市场调查是起点，为船厂提供基础信息。船厂通过这些信息可以决定制造何种型号的船舶或海洋结构物，以及如何最优地进行资金投入、调配人力资源。基本上，这项工作包括收集资料和分析市场走向。除此之外，还必须与船主及设计者密切联系，因为特殊的商业贸易和专家的操作设计都会影响到是否使用本船。
电子计算机能够储存大量的数据，并可进行模拟试验和数学编程，来完成数据分析。
2.3.2.初步设计
通过对市场调查的结果或潜在客户的咨询，我们可以得到满足初步设计的主要参数；这些参数必须结合船东的要求和设计准则，同时符合该设计船型的各项标准。典型的信息数据包括航行方面的数据、经济因素、操作规范、产品设备、规章制度等等。因为船东的要求与设计的准则会存在一定的冲突，
所以不可能设计出理想中的船舶；但是我们可以设计出最符合设计要求的船型来替代理想中的船舶。在过去，船舶设计主要是利用以往设计中的经验来进行设计；完全地按照私人船主的设计要求而去进行的船舶设计往往得不到最佳的设计效果。而竞争越来越激烈的船舶工业要求我们设计的标准船型能够满足各种船东的需求，同时
还必须得出效果最佳的各项设计参数。设计的过程需要反复地校核，以便于把初始设计的理想参数校核为符合最佳效果的设计参数，而这项工作靠手工完成是非常繁琐的。利用电工子计算机来进行编程和公式化可以代替繁琐的手工计算，早期船舶设计方面的电子计算机应用也是出于简化设计的目的。
2.3.3.合同拟定
在得到相应的初步设计结果或标准船型的设计参数后，应该与船东进行协商，讨论是否要将设计进行下去或是否有必要进行修改。资金在合同签订中起着决定性的作用；为此原因使某些参数必须要改动时，我们可以利用电子计算机进行计算来决定是否签订合同，当然，这与市场调查的结果也是有联系的。
2.3.4.制定计划
当合同签订以后，船东定制的船舶的各项目标数据就固定了。为了实现船舶数据上的要求，必须为整
个生产过程制定详细的计划。这是非常重要的，不仅仅是因为船厂的信誉问题，还因为这是业务上对各个施工阶段的资金统筹的需要，包括龙骨的安装、上层建筑、特殊构件、船舶下水试航以及移交船东等。
生产计划必须要具有高效性，生产过程中也必须保证对各种设备、装卸机械、缓冲设备等的高利用率，以避免出现生产中的瓶颈现象。尽管传统的手工计算在船舶设计中有广泛的使用，并且在今后的设计中也会继续使用，但是随着船舶制造机械化和高效化的要求，我们必须引进计算机来辅助设计。另外，只要为计算机提供准确的数据，它就能够在设计中发挥显要的作用。
2.3.5.细节设计
细节设计师对初设计的必要补充，包括建筑结构细节、电力系统、管路布置、船舶操纵等附加信息。现在，细节设计以及计算都可以有计算机完成，并且取得了相当程度上的成功，人们也正在逐步拓展计算机其它的细节设计功能。其中运用最广泛、最典型的是计算机绘图及其图解法。
nhdt-4712.3.6.生产制造
现行的船舶制造过程包括一系列基本的步骤，可以归为以下几类：
·存储：船厂采购各种材料并存储在仓库。
·预加工：将钢板及其断面进行清洗、涂漆、切割、滚轧等预处理以便于施工。
·装配件：将独立构件组装成小型构件。
·装配：将小型构件组装成大型配件。
·预舾装：将其它项目例如机械项目、管路项目、通风项目等装配到已完成的大型配件上。
·船台装配：在船台或码头上完成船身建筑。
·码头舾装：完成船体的所有项目（包括预舾装过程中的项目）。
现在，计算机广泛地应用在以上七个阶段的设计中。首先，计算机可以用于采购材料以保证按时交船。其次，可以利用计算机数控机械来切割钢板和弯曲断面。第三，计算机可以保证各个构件正确地安装，提高建造效率。
2.3.7.测试及试航
当船舶建造和舾装完成以后，该船必须经过一系列的测试和试航以保证船舶的各项性能满足要求。
2.4.船舶设计师的任务与作用
现代的船舶设计复合了多个工程设计分支，包括调研、设计、建造以及修复各种海洋运载工具（水上或水下）。在过去，船舶的型号、大小、复杂性都是极为有限的，因而船舶设
计师好像在科研方面的作用不及工艺设计方面的作用。然而，今天的海洋运载工具五花八门，包括各种类型的不同水面排水量的船舶（商船、渔船、军舰、游艇），各种高性能船（气垫船、水翼艇、滑行艇等等），各种水下运载工具（潜艇、潜水器、水下机器人、深海潜水器、等等）以及近海结构物（例如移动式钻井平台）。
漂浮箱船舶设计师负责船舶的总体结构、规划布置以及综合设计。同时此项设计必须在符合安全性能、规范约定和其它标准、资源配置、时间进程的条件下，满足船东在各项性能、可靠性和经济性上的要求。船舶设计师同时也负责工程设计中的其它方面。这包括设上层建筑的设计和对结构的浮性、稳性、水动力特性、适航性和强度的设计，同时也包括对船体系统的工程设计，例如装卸系统、水泵系统、布置方案、舱室布置、住宿布置、推进装置等。
2.5.计算机应用的引入
在船舶设计的过程中，要求设计人员能够解决设计中的矛盾之处，进一步定义规范，设计可供选择的不同结构形式，预估出这些结构形式的优异并从中选出最可行的设计方案。这么复杂的过程包括大量的计算程序，以保证设计能尽可能多的满足基本的参数要求。如果借助计算机辅助设计会在很大程度
上简化这些工作，因而在设计过程中，计算机被广泛地应用。
船舶设计中，早期的计算机应运主要是编写程序，进行系统性的数学运算。近年来，船舶设计从初步设计、浮力计算、船体水动力技术到船舶性能评估、设计工具都取得了飞速地发展。这些设计理论和设计手段伴随着非常复杂的计算，这也只能通过计算机来完成设计。
2.6.为什么在船舶设计中使用计算机
过程1v2PO·竞争激烈：激烈的国际竞争使得船厂在船舶设计与制造中，不得不接受船东越来越苛刻的设计条件。这就意味着必须对给定的设备和设计规范进行最优配置，以保证设计与制造出最佳的船型。而选择不同的评判标准会得到不同的最佳船型，因此设计人员就应该根据不同的设计要求（快速性或经济性等）来选择最优船型。在设计的过程中，设计人员会遇到大量的数据计算。如果仅仅通过手工计算来完成是很困难的，因而这就需要借助计算机的辅助作用。
·设计程序的关联性：船舶设计必须要经过反复地修改以获得最佳的设计，而这个程序的各个细节是相互联系的。由于设计本身包括大量的数据运算，传统的手工算法既沉闷乏味又耗费时间，会使得设计人员没有足够的时间去全面进行设计可行性的验算。出于保证运算速度和运算精度的目的，我们引入计算机进行辅助设计。
滚花铜螺母
·
设计与生产之间的关系：船舶制造业的主要利润就是设计与生产过程中的差额利润。这就意味着当一种有特的设计方案出台后，我们必须要立刻对这种产品作深入的了解。把设计与生产联系起来，以设计的角度对成产这种船舶的费用进行一下经济性的评估，往往是最有效的评估手段。在实际工作中，我们一般都采用计算机系统来完成如此庞大的评估工作，因为手工劳动会需要大量的人力资源来协调配合。
·数控机械的使用：在船舶的生产过程中，所有的零配件都必须满足一定的级配精度；任何的偏差都可能会导致零部件的变形，从而延误交船时间、增加生产成本。通常，使用数控设备（诸如钢板气焊切割设备）可以达到装配要求的良好的精密度。而数控设备所需要的控制信息必须通过计算机控制才能有效地执行。
·大量的信息运算：只有通过计算机才能完成设计中大量的信息运算（包括大量的数据计算）。这些信息运算一方面可以检查并修正设计资料，另一方面也能验算经济性要求。以大型油轮的结构设计为例，我们应该以具体计算理论（如有限元算法）得到的数据来检验不同位置的应力强度。而对于这样的计算理论和任务，只有利用计算机这种快速运算工具才能得到我们所需要的模型
·职工工资的统筹：在船舶制造业和海洋工业，一些重要部门诸如制图部门、生产控制部门，面临着专业人才短缺的问题；计算机的使用可以解决这些问题。这样，一些日常性的、繁琐性的工作完全可以交给计算机，那些有工作经验和工作效率的专业人才就可以去从事一些具有挑战性的工作。
·计划制定与管理控制：任何工业部门的成功都离不开详细的计划和组织管理，船舶工业也不例外。然而，要想得到高水平的详细计划和管理控制，需要大量的数据信息以及相配套的处理方案。只有使用计算机才能解决这些实际问题，这点是非常重要的。
·设计合理化：计算机为我们带来了很多条理化、规范化的设计思路。现在的设计多采用模态综合法，该法取代了与计算机相结合的流程图。这就要求设计人员在制定设计流程时要更加仔细。此外，计算机为设计人员也便利地提供了很多系统化的船舶设计流程。
·满足设计数据的精度：使用计算机的一个很主要的好处就是在设计过程中可以减少近似公式的运用。当我们有足够多的信息来调试程序时，我们就能够很容易地进行重复计算并直接得到有价值的设计参数，而不用重复地利用经验公式或设计经验来选择参数和分析这些参数的作用。
使用计算机的另一个好处就是可以把不同的设计步骤按照一定的顺序排列。就单单从表面上来讲，一个好的设计人员必须要考虑到，如何在尽可能短的时间内为他所承担的设计任务提供一个能被船东所接受的设计方案。不妨举个例子，船体横剖面的绘制在设计的一开始时就已经进行了，但是型线的绘制确是在反复的计算并确定设计细节后才开始的。现在由于计算机的使用，我们可以在早期就进行型线的绘制。同理，船舶的推进力、重量、纵倾、稳性等问题也可以在设计初期就进行计算。
2.7.计算机在船舶设计中的应用
计算机最早应用于船舶设计的数据计算是在20世纪50年代末，诸如流体静力学、船舶稳性等方面。当时的计算机应用主要是为了进行一些简单的数学运算，其步骤也和传统的手工计算相同。随着船舶设计的程序的逐步开发，计算机在设计方面的能力也逐步提高。除了一些传统的手工设计者，大多数设计人员都利用计算机来进行设计。
船舶设计中的计算机应用可以分为以下三方面：
·典型计算：我们可以编写独立的程序来进行典型的细节计算，包括静水力曲线计算、稳性计算、下水计算、纵倾计算、舱室计算以及静水弯矩计算等。
·全面计算：我们可以编写独立的程序来解决某些特定技术上的问题，诸如船体绕流、结构分析、型线光顺、运动预报。
·设计体系：我们可以利用完整的计算机设计体系来处理船舶设计过程中的主要部分。
2.7.1.船舶制造中的应用
随着计算机技术的发展，我们可以利用计算机对大量的数据进行快速地存储，这也使得CAD/CAM等工具被广泛地推广使用。这些技术工具通常用来制定生产计划和生产进度，以保证各种原材料可以按时交递，而不至于延期施工、出现瓶颈现象。
2.7.2.生产管理中的应用
计算机的广泛使用为生产管理提供了极大地便利，其作用可以概括为几方面：
·获得需求信息：生产管理部门必须在第一时间内取得各种各样足够的信息，以便于做出正确的决定。使用计算机的主要优势就是可以将大量的信息进行存储，然后结合这些信息就可以提供合理的设计程序。而使用计算机的另外一个好处就是可以通过网络科技为设计和建筑施工提供全球范围的信息。
·库存管理：因为船舶制造的过程中有大量的配件需要进行装配，所以我们需要利用计算机来完成库存的管理。对于马上要用的材料或者是要运送到船坞的附加材料，我们都必须
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