中国船舶网

船舶工程设计公司如何创新突破?

核心业务范围

船舶工程设计公司的业务范围非常广泛,从一艘船的“诞生”到“优化”,再到“升级”,都离不开它们。

船舶总体设计 这是设计的龙头,决定了船的“骨架”和“样貌”。

船舶工程设计公司如何创新突破?-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 线型设计: 设计船体水下部分的曲面,直接关系到船舶的快速性、燃油效率和耐波性。
  • 总布置设计: 规划全船的甲板、舱室、设备布局,确保功能合理、操作安全、居住舒适。
  • 主尺度确定: 确定船长、船宽、型深、吃水等关键参数,以满足载货量、航速、稳性等要求。
  • 重量与重心控制: 精确计算船体、设备、燃料、压载水的重量和分布,确保船舶在整个航行周期中都保持稳定的浮态和稳性。

结构设计 确保船舶有坚固可靠的“身体”。

  • 结构强度计算: 使用有限元分析等方法,计算船体在各种海况(如风浪、碰撞、搁浅)下的应力和变形,确保结构安全。
  • 结构图纸绘制: 绘制详细的船体结构图、分段图等,作为船厂建造的依据。
  • 疲劳与振动分析: 分析船体在长期航行中可能出现的疲劳损伤以及由主机引起的振动,确保船舶寿命和人员舒适度。

轮机系统设计 为船舶提供强大的“心脏”和“血管”。

  • 主机选型与设计: 选择或设计主发动机(如低速柴油机、中速柴油机、LNG动力、电力推进等)。
  • 辅助系统设计: 设计发电机组、锅炉、泵、风机等辅助设备系统。
  • 管路系统设计: 设计燃油、滑油、冷却水、压载水、消防等全船复杂的管路网络。

电气与自动化设计 赋予船舶“大脑”和“神经系统”。

  • 电力系统设计: 设计全船的发电、配电、电力网络和岸电系统。
  • 自动化系统设计: 设计机舱监控、导航、通信、货物控制(如液货船的液位和压载控制)等自动化系统。
  • 安全系统设计: 设计火灾报警、灭火、救生、航行信号等安全设备系统。

特种船舶与海洋工程装备设计 这是技术含量最高的领域之一。

船舶工程设计公司如何创新突破?-图2
(图片来源网络,侵删)
  • 液化气船: LNG、LPG运输船的货舱围护系统(如薄膜型、MOSS型)和低温管路设计。
  • 钻井平台/生产平台: 设计用于海上油气勘探和生产的固定式或半潜式平台。
  • FPSO (浮式生产储卸油装置): 将生产、处理、储存和卸油功能集于一体的巨型“海上工厂”。
  • 风电安装船: 用于安装海上风力发电机组的特种船舶。

其他业务

  • 技术改造与升级: 对现有老旧船舶进行节能改造、动力系统升级等。
  • 技术咨询与监理: 为船东、船厂提供技术顾问服务,或在建造过程中进行技术监督。
  • 法规与规范符合性: 确保设计满足船级社(如CCS、DNV、LR、ABS)和国际海事组织 的所有法规要求。

行业特点

  • 高技术密集型: 涉及流体力学、结构力学、热力学、电气工程、自动化、材料科学等多个学科。
  • 高资本投入: 需要昂贵的专业设计软件(如NAPA, Tribon, MAXSURF)、高性能计算硬件和经验丰富的工程师团队。
  • 长周期与高风险: 一个大型船舶的设计周期通常长达1-2年,投入巨大,一旦设计失败,损失惨重。
  • 强法规依赖: 设计必须严格遵守国际公约、船级社规范和船东的特殊要求,合规性是生命线。
  • 全球化竞争: 市场竞争激烈,来自中国、韩国、欧洲、日本的设计公司同台竞技。

主要的船舶工程设计公司

这些公司可以分为几类:

国际知名独立设计公司 这些公司历史悠久,技术实力雄厚,为全球各大船厂和船东提供服务。

  • Aker Solutions (挪威): 海洋工程和油气处理领域的巨头。
  • Wärtsilä (芬兰): 从动力系统到船舶设计的整体解决方案提供商。
  • Glosten (美国): 在高性能船舶、特种船和海洋工程领域享有盛誉。
  • Ulstein Design & Solutions (挪威): 以创新的船舶设计和平台设计闻名,尤其在海洋工程和客船领域。
  • Deltamarin (芬兰): 专注于LNG运输船、客船和特种船设计的公司。

船级社设计部门 船级社不仅是检验机构,也拥有强大的设计团队,为市场提供标准化的或定制的设计方案。

船舶工程设计公司如何创新突破?-图3
(图片来源网络,侵删)
  • DNV (挪威船级社): 拥有强大的设计软件和解决方案,尤其在绿色船舶和数字化方面领先。
  • ABS (美国船级社): 提供广泛的船舶和海洋工程设计服务。
  • CCS (中国船级社): 提供从标准船型到特种船舶的完整设计服务,并积极推动绿色智能船舶技术。

船厂内部设计院 大型造船集团通常拥有自己的设计院,主要为母公司的造船业务服务。

  • 中国船舶集团下属研究院所: 如中国船舶及海洋工程设计研究院(708所)、上海船舶工艺研究所(611所)等,是中国船舶设计的国家队。
  • 现代重工、三星重工、大宇造船海洋: 韩国船厂的设计部门,技术实力非常强大,内部消化了大量的研发和设计工作。
  • 芬坎蒂尼、迈尔船厂: 欧洲领先的豪华邮轮和军舰制造商,拥有顶尖的设计团队。

新兴技术公司 专注于船舶设计中的某个特定技术领域,如数字化、节能技术等。

  • Kongsberg Maritime (挪威): 虽然是系统集成商,但其核心是先进的船舶设计、自动化和动力解决方案。
  • 各种专注于船舶能效优化的软件公司: 提供CFD(计算流体力学)仿真、节能装置设计等服务。

行业发展趋势

  1. 绿色与低碳: 这是当前最大的驱动力,设计公司必须精通LNG、甲醇、氨、氢等清洁燃料的应用,以及碳捕捉、风帆辅助推进、空气润滑等节能技术。
  2. 数字化与智能化: “数字孪生”技术正在普及,从设计阶段就创建船舶的虚拟模型,用于优化、维护和全生命周期管理,智能船舶(自主航行)的设计也在加速推进。
  3. 大型化与专业化: 集装箱船、LNG运输船不断突破尺寸极限,海上风电安装、养殖、科考等特种船舶的需求日益增长。
  4. 模块化设计: 为了提高建造效率、降低成本,设计越来越趋向于模块化和标准化。
  5. 安全性与可靠性: 对船舶结构安全、网络安全、人机交互安全的要求越来越高。

如何选择船舶工程设计公司?

船东或船厂在选择合作公司时,通常会考虑以下因素:

  • 技术实力与经验: 是否有同类型船舶的成功设计案例。
  • 创新能力: 是否在绿色、智能等前沿领域有技术储备。
  • 成本与周期: 设计报价和项目周期是否合理。
  • 服务能力: 能否提供从设计、建造到后期改造的全生命周期服务。
  • 沟通与协作: 设计过程需要多方紧密配合,沟通效率至关重要。

船舶工程设计公司是现代船舶工业的“大脑”,它们通过不断创新和精湛的技术,推动着航运业向着更安全、更高效、更环保的方向发展。

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇