十萬噸的福特級航母：數字化造船的標杆與典範

「福特」號航母是美國第一艘以數字化造船方式建成的航母，它的設計都在電腦上完成而取消了圖紙，在建造階段也取消了作業指導書。事實上在此之前，「布希」號在建造過程中就採用人工、電子的雙備份模式。更早之前，在與通用動力電船公司（EB）合作建造「弗吉尼亞」級核潛艇時，紐波特紐斯造船廠（NNS）就積累了豐富的無紙化設計經驗。

NNS的總裁詹妮弗·博伊金說：「我們相信，我們將轉型為一個數字型企業，現在的工作指令都以電子的方式進行傳遞」。

這位過去三年一直是「福特」號航母工程總監的新總裁說：「我們已不再需要圖紙，數字化計劃將進一步確立我們的競爭優勢，在未來幾十年里繼續拓展我們的業務」。

增強現實（AR）技術和視覺工作指令

在「福特」號航母的建造中，一部分艙室使用了增強現實（AR）和快速操作虛擬現實（ROVR）技術，在空無一物的船艙，使用手持設備和眼鏡，工人就可能看到一個3D的虛擬場景：這個工作面需要安裝的各種設備和管道、電纜的走線位置等等，全部呈現。

它展示了幾乎無數的用途，比如工程師使用手持iPad檢查管道安裝在鋼板的位置，還能顯示各種安全警告、工作指令等等。

「視覺工作指令」技術已經開花結果，在「肯尼迪」號（CVN79）開工初期，有14個工作包通過手持平板電腦提供的「視覺工作指令」完成。到2015年，有大約200個類似的工作包用此方式完成。

紐波特紐斯造船廠的工程師說：「它是一項革命性的工作體驗，之前的造船工人要花很長時間看各種施工圖紙，研究它的工作流程、先後次序和尺寸等等，現在則完全不同」。

工人Aaron Wikle說：「我看了這個視覺工作指令三分鐘，我已明白了我要做的一切。這節省了我很多時間」。

激光智能標記

在「福特」號的建造過程中，需要安裝了幾十萬個螺栓，很多時候是在梯子上的架空作業，需要反覆精確測量和標記，無論怎樣它總是費時的。

現在使用在「激光與智能標記」技術，效率高出很多，避免了很多帶電作業，據稱「它不僅安全而且更聰明」，在「福特」號的建造過程中，使用這項技術標記和安裝了47000多個螺栓。

谷歌地圖式的布線方式

如果你曾經使用Google地圖獲取路線，可以從搜索到目的地的最佳路線的強大演算法中獲益。 在「肯尼迪」號（CVN79）航母上，工程師和設計人員根據Google Maps使用的通用演算法開發出軟體，利用它來找到在整個航母上安裝電纜的最佳方式。

電氣工程經理Gordon Mount說：「在與尼米茲級基本相同的空間中，我們不得不將另外130萬英尺（約40萬米）的電纜安裝到福特號上。 這意味著我們要不斷解決電纜安裝的交通擁堵問題，太多的電纜在交叉路口聚集，這是我們遇到的新挑戰。通過進一步優化，當需要安裝一台設備並且為它分配電纜時，工程師會看到運行電纜的最佳路徑。結果用了更短的電纜，節約了數千個工時。」

從第一艘無紙化設計航母「福特」號（CVN78）開始，紐波特紐斯造船廠（NNS）將進一步擴大數字化造船技術的應用範圍，包括目前在建的「肯尼迪」號（CVN79）和「企業」號（CVN80）。以此可進一步降低製造成本、提高工作效率。

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