美军造舰还不会3D数字化？美报告称找到“造舰输给中国的原因”

近日，美国政府问责局出台一份报告，宣称他们发现了关于“美国海军造船目标落后”的重要原因，那就是美国海军接受数字设计工具方面进展缓慢。

根据这份报告的解释，美国造船厂也渴望引入“高保真3D设计渲染”等新技术，但是美国海军固守传统的二维设计成为了最大障碍。

据美国“防务一号”网站称，美国政府问责局（简称GAO）近日发布了名为《海军造船：增加使用领先的设计实践可以提高交付的及时性》的报告。报告提出了七项相关建议，其中一项建议指出了最严重的问题：“海军造船厂对数字化工具的使用，总体上仍然比商业建筑商更有限。”

报告认为，美国海军在造船目标方面落后的一个原因是，它在接受数字设计工具方面进展缓慢。相比之下，数字化工具早已经彻底改变了建造美国商船和美国军用飞机的生产过程。也就是说，美国海军的造舰技术已严重落后于时代，甚至还不如民用造船。

报道还指出，这个问题严重阻碍了美国试图在军舰数量上超过中国海军的计划。美国五角大楼曾声称，中国海军预计在2025年将拥有395艘舰艇，2030年将拥有435艘。相比之下，美国海军预计在2030年勉强能维持290艘战斗舰艇的规模。

事实上，美国军舰至今还没实现数字化建造方式，根本原因不是造船厂，而是美国海军。该报告也承认，美国造船厂和维护人员在商业造船领域，已经大量应用数字化工具，例如雪佛龙公司使用“数字化重现”来模拟搁浅等事故对商船的潜在影响，还有Damen公司使用数字化工具验证新设计等等。

问责局指出，美国造船厂一直提议在军舰生产领域引入“增强现实”等新技术，尤其是将高保真3D设计渲染应用到实践中。但是，美国海军的保守态度，却成为数字化革新的最大障碍。

简单来说，军舰建造实现数字化的一个重要前提，是海军造船厂从美国海军方面获得准确而精密的设计信息，从而为3D数字模型提供足够的数据支撑。然而，美国海军长期以来都在使用传统的设计图纸，很多设计内容转为数字化也只能展现为2D模式，远远比不上现代化的商业造船。

问责局指出：“海军造船厂接收美国海军详细设计数据的及时性，是完成3D建模的关键挑战。具体来说，海军造船厂告诉我们，他们利用设计工具提供的机会来加快船舶设计成熟度的能力，取决于及时收到可靠的设计资料数据，但是通常无法实现。”

另外，美国海军许多旧军舰的数据格式存在错误，或者仅仅是2D数据。报告指出，造船厂认为“继续使用传统舰艇类别的2D设计信息，如阿利伯克级驱逐舰和弗吉尼亚级潜艇”是一个严重挑战。这些军舰的设计早在在3D建模能力兴起之前，当时的船舶设计程序仅仅使用了不太复杂的数字设计技术或方法。

据称，美国造船商希望美国海军更明确地要求在设计中使用新一代的数字工具，并指出“扩展其设计工具的一个挑战是建立商业案例，有利于获取和实施它们所需的投资”。

美国海军在技术应用上如此保守，根本上还是造船业缺乏外部竞争导致的。一百年前的《琼斯法案》，曾规定“所有在美国境内港口之间航行的船舶必须由美国制造”，导致美国造船业排斥外国竞争，缺乏技术革新的动力。甚至在二战爆发前，美国造船成本就比日本、英国还高，到了战后更是变本加厉。进入21世纪后，美国平均造船成本已经高达中日韩的四五倍以上。

正是由于缺乏技术革新的动力，美国海军虽然拥有世界领先的军舰设计，但是造船技术仍然固守几十年前的那一套，甚至船坞都是一百年前的。数字化在造船方面的应用，更是没有积极性。事实上，美国商用造船的“数字化水平”也是令人质疑的。

中国、日本和韩国作为世界三大造船强国，在商船和军舰建造领域早都普及了3D数字化建模。不仅是建造速度和建造规模，在建造成本上也比美国有明显优势。美国自称“建造商船已应用”的一系列数字化技术，在中日韩都已经不是新鲜玩意。

更关键是的，美国造船厂就没有多少商船订单，全世界99%的商船订单，尤其是价值最高的超级油轮、集装箱船、LNG船等等都是中日韩在生产。美国所谓的“商船建造”多数只是一些游艇和豪华邮轮而已，凭借这些造船经验，根本谈不上“数字化技术”的应用经验积累。

所以，美国当局试图催促海军加速“造船数字化”的革新，在基础环节就缺乏足够的人才和经验。（作者：陶慕剑）