顛覆造船業？美國首次采用全3D流程設計建造商船

加拿大船舶設計公司Robert Allan(RAL)、美國船級社(ABS)、美國船企Signet Maritime公司和美國海岸警衛隊(USCG)四方合作共同開發了一種使用全3D設計流程的商船。該船有望成為美國歷史上第一艘使用3D建模建造的商船。

據悉，在這艘船的所有結構設計和建造中僅使用3D模型開發該項目，實現了從設計到建造的“完全端到端”無紙化工藝。交付后這艘船將獲得美國海岸警衛隊（USCG）頒發的檢驗證書，由Signet Maritime公司建造和運營，入級美國船級社。

據介紹，該船將指定采用由Robert Allan和Rotortug(KST)BV公司聯合開發的先進Rotortug(ART)技術，以提高船舶處理作業、碼頭支持和護航拖曳的性能。

Signet公司方面指出，“3D設計審查能確保設計師、工程師、生產經理、裝配工、焊接工和測量員都使用同一個完整的模型進行工作，每個人都可以訪問微觀（組件）和宏觀（完整組裝），這樣就能更好的了解與模塊、分段和船舶相關的支架、框架或艙壁。”

Robert Allan有限公司首席執行官Mike Fitzpatrick介紹說，“通過這種方式，不僅使交換復雜的結構設計信息變得更加容易，而且從基本設計階段到生產設計階段的時間也縮短了，使船廠可以更早開始切割鋼材，開始動工造船。”“無紙化工藝可減少船舶在設計、認證和施工過程中的時間和成本，簡化利益相關者之間的互動環節，同時不損害建造船舶的安全。”

Signet Marine公司工程和動力副總裁Timothy McCalum表示：“對這種建造模式的理解和使用是船舶工業史上的一個重要里程碑。”“3D直接設計不僅簡化了造船廠向生產設計模型的過渡，而且為造船師提供了船舶重量和中心、鋼量的早期估計及檢查結構干擾的方法。這樣不僅更容易交流復雜的結構設計信息，而且從基本設計階段到生產設計階段的時間縮短了，可讓造船廠提前開始切割鋼材。”

這一成就為行業未來的船舶項目提供了可行導向，或將實現了業界長期以來“放棄二維圖紙計劃、轉向三維船舶生產”的愿望，并為此提供了數字化的基礎，其優勢在于第一條船的設計信息可以被之后所設計的船舶重復利用，從而免去重復的工作。

美國船級社（ABS）主席、總裁兼首席執行官Christopher J. Wiernicki表示，“這一成就具有里程碑意義，為未來美國和全球的項目樹立了標桿。我們與這些具有前瞻性的合作伙伴一起，實現了船舶行業長期以來的一個夢想，即結束2D紙質計劃，走向下一代船舶生產。這種項目的優勢很多，一旦船舶行業開發了在船廠處理3D模型的基礎設施，那么純3D流程將成為默認的方法。”

早在2020年4月，美國船級社完成了一個使用3D數字模型進行船級調查的試點項目，成為“行業首創”，可支持任何希望提交3D模型進行船級審批的船廠或設計公司。

今年2月，美國船級社與勝科海事、3D Metalforge公司和ConocoPhillips Polar Tankers公司一起，為油輪“Polar Endeavour”號制造、測試和安裝了功能性的3D打印部件。