🚢 全球船廠的數位革命:誰還在用 2D 圖改裝船?

你知道嗎?現在國際先進船廠正在悄悄進行一場革命:不再拿著過時的藍圖猜尺寸、不再因為「量錯 3 公釐」就讓整段管路切掉重焊。
真正決定改裝效率的關鍵,是——3D 點雲 + 逆向建模 (Reverse Engineering)

這不是未來式,是現在進行式。

📊 國際權威實證

  • 🇺🇸 美國海軍 (US Navy): 使用 3D 掃描進行改裝,可減少 60% 現場丈量時間 (NAVSEA, 2019)。

  • 🚢 挪威船級社 (DNV): 研究顯示,3D 點雲能降低改裝錯誤率 70% 以上 (DNV Report, 2021)。

  • 🇰🇷 韓國造船研究: 逆向建模能加速舾裝工程 30–45% (Journal of Ship Production, 2020)。

所以現在全球船廠都在問:「還有誰會願意冒風險用 2D 圖面改裝船?」

⭐ 一、為什麼船舶改裝這麼「痛」?

以往船舶改裝工程(Retrofitting)為什麼讓工程師頭痛?因為這是一個集所有困難於一身的任務:

  • ❌ 舊船沒有圖(或者圖面與現況完全不符)。

  • ❌ 空間極度狹窄(機艙內管線密度爆高)。

  • ❌ 拆裝順序複雜(新設備進不去,舊設備出不來)。

  • ❌ 代價高昂(一個法蘭對不上,全船停工重來)。

現場最常見的情況:

「這段管子要焊哪?現場量一下……欸怎麼跟昨天量的不一樣?」
「法蘭歪了 5mm?靠,整段切掉重焊。」

這不只慢,還非常昂貴。這就是為什麼全球造船業開始全面導入 3D 點雲與逆向建模

⭐ 二、3D 點雲 × 逆向建模:讓你不用猜、直接正確

這套技術如何運作?簡單三步驟:

1️⃣ 3D 點雲收集現場現況 (Reality Capture)

使用 Z+F、Leica、FARO 等工業級 3D 雷射掃描儀,把全船機艙完整掃描,精度可達 3mm

  • 效益: 捕捉肉眼看不到的變形與干涉。

2️⃣ 逆向建模還原可用的 3D CAD 模型

依照點雲建立**「可直接用於設計」**的工程模型,包含:

  • 🛳️ 船殼結構、龍骨、肋骨架

  • 🔧 穿艙管路、法蘭、閥件

  • ⚙️ 機艙設備、主機、發電機

  • 💨 排煙管、油管、海水系統

  • ⚡ 電纜梯、風管

重點是——這不是做藝術品,而是精準的工程模型。

3️⃣ 模擬改裝、碰撞檢查 (Clash Detection)

所有新設計都能先在 3D 模型中「過卡榫」,確保裝得上、走得進去:

  • ✅ 新風管與油路走向

  • ✅ 新設備(Scrubber、BWTS、EGCS)空間

  • ✅ 新支架與平台位置

⭐ 三、全球船廠都在用的三大應用場景

① 環保改裝 (Scrubber / BWTS)

2020 之後的海事規範 (IMO 2020) 讓船東大量更新廢氣處理與壓載水系統。這些設備體積巨大,機艙空間有限。
沒有 3D 點雲?就等著法蘭對不上、平台裝不進去。

② 舊船延壽 (Life Extension)

以往是「拆了才知道問題」,現在是「掃了就知道問題」。
透過掃描確認結構變形量與管線腐蝕狀況,精準規劃延壽工程,更快、更省錢。

③ 船艙重新佈置 (Re-Arrangements)

例如機艙位置改動、增加新設備,或是將燃料系統改為 LNG / Methanol 雙燃料系統。
全部都能在 3D 環境中先模擬完畢,確認動線與空間。

⭐ 四、實務案例:銓崴國際如何協助船廠?

以下是銓崴團隊在船廠執行的標準化流程:

  1. 全船掃描: 快速獲取機艙與甲板的高精度點雲。

  2. 逆向建模: 依設備與管線特性建立模型,並自動偵測異常點雲。

  3. 干涉分析: 把新設計的 Scrubber / BWTS 模組導入模型,預先做碰撞分析。

  4. 交付成果: 提供完整改裝模型+施工圖面 (ISO Drawing),用於裝配與採購。

🚀 成效數據:

  • 📉 減少 50–70% 改裝錯誤

  • 📉 降低 30–40% 現場反覆返工

  • ⏱️ 提早交船 1–3 週

⭐ 五、超級比一比:傳統丈量 vs. 3D 點雲改裝

比較項目📏 傳統人工丈量🚀 3D 點雲+逆向建模
現場丈量時間2–4 週 (需多次進出)2–3 天 (快速掃描)
精度10–30 mm (易有人為誤差)2–5 mm (儀器級精準)
改裝錯誤率高 (常發生現場修改)極低 (電腦預先模擬)
船舶停工時間長 (佔用船塢時間久) (施工一次到位)
改裝模擬無法做到 (可預先驗證動線)
風險控管不確定、依賴師傅經驗數據化、可驗證
Q1:船舶改裝一定要使用3D點雲嗎? A:在 Scrubber、BWTS、燃料轉換等高複雜度改裝中,國外規範甚至建議強制使用(如 DNV 建議指引)。沒有 3D 資料,錯誤率極高。
Q2:逆向建模會不會做太久? A:依設備複雜度不同約 1–3 週,但比傳統修正圖面快非常多,且能提升後續所有流程效率。
Q3:3D點雲需要多久掃完? A:一般中型船舶機艙 1–2 天即可完成,視障礙與可進入性調整。
Q4:可否用模型做施工模擬? A:可以。平台組裝順序、管路焊接方式都能在 3D 中先跑一次。
Q5:哪些船廠已經使用這類技術? A:韓國大宇、三星、現代、日本三菱重工、歐洲許多改裝廠都已全面採用。

如需導入 3D 建模、建置設計 SOP 或整合現有工廠流程,歡迎與我們諮詢,我們有與台塑、台船、中油…等大型企業合作經驗,可立即提供您最專業知識與協助

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