我们亲历的算力前世今生（二）

在今天这个数据以EB为单位、算力依托云端奔腾的时代，当我们谈论“算力”时，脑海中浮现的往往是流线型的服务器机柜和无声流淌的代码。然而，回到上世纪八十年代中后期，正是中国造船业试图摆脱传统“手工绘图+放样楼”模式，向计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）转型的关键时期。它是中国造船业从“手工绘图”迈向“代码与数字”的第一步。



 巨型机房里的“工业大脑”

故事要从当时堪称“天价”的硬件说起。那时，国内的几大骨干船厂同步引进了IBM 3031大型机（属于IBM 4300系列）。这并非今日我们手中的轻薄设备，而是一个占据整个房间、需要恒温恒湿机房的“庞然大物”。



当时这些机器的主存储器（内存）配置通常在4MB到8MB之间。若以现在的标准衡量，这甚至不足以流畅打开一张高清图片。但在当时，这却是整个企业的“超级大脑”。它强大的不是图形渲染能力，而是批处理作业与浮点运算能力。正是依靠这在当时看来弥足珍贵的算力，我们才得以支撑起庞大的MVS（Multiple Virtual Storage）操作系统，让成百上千个终端能够同时运行复杂的工程计算。

 广船的“CAD/CAM”突围战 

硬件的引进只是序幕，真正的变革在于应用。在那个“引进、消化、吸收”的黄金年代，国内造船企业掀起了一股自主开发“CAD/CAM”（计算机辅助设计与制造）系统的热潮。



在广州造船厂，这场变革尤为深刻。当时的厂领导任福炜、胡国良等老一辈管理者展现出了惊人的战略远见。他们深知“人”是第一生产力，于是亲自点将，找来我们这些年轻科技人员谈话，安排我们走出国门接受培训。出国培训的主要目的，就是学习国外（特别是欧洲和日本）先进的造船 CAD/CAM 理念和软件操作（如早期的 CADDS 或 Tribon 的雏形）。回国后，这批技术人员利用在 IBM 大型机上积累的经验，结合国外学到的知识，成为了中国第一代造船信息化的骨干力量。

当时自主研发的CAD/CAM系统，虽然在图形界面上仅限于字符终端或简单的矢量绘图，远不如现在的三维可视化软件炫酷，但其内核却极具含金量：

1. 船体线型光顺：利用FORTRAN语言编写程序，通过大型机强大的算力解决船体曲面的数学建模问题，彻底告别了依靠“放样楼”人工拉尺、画线的传统模式。



2. 数控套料：编写JCL（作业控制语言）脚本，指挥机器进行钢板切割的排版计算。这在当时极大地节省了昂贵的钢材，是CAM技术最直接的经济效益体现。



3. 结构强度分析：运行有限元分析程序，对船舶的受力情况进行模拟计算。



基于当时的历史条件，这些自主开发的系统具有以下鲜明的时代特征：

——核心平台：基于大型机的集中式计算。 与现在人手一台 PC 不同，当时的 CAD/CAM 系统是运行在 IBM 大型机上的；工程师通过哑终端（Dumb Terminal）或图形工作站（如 Tektronix 终端）连接到主机；算力利用大型机强大的浮点运算能力来处理复杂的船体线型光顺、结构强度计算（有限元分析）和重量重心计算。

——软件开发：面向特定领域的专用程序。语言主要使用 FORTRAN（用于科学计算）和 COBOL（用于数据管理）进行开发；模块化： 当时的“系统”往往不是像现在这样的一体化软件，而是由多个独立的程序模块组成。例如：线型生成模块于计算船体外板的曲面数据；套料模块用于计算钢板切割的排版（CAM 的核心），以节省材料；图形能力非常初级，当时的显示器主要是字符界面或简单的矢量图形。所谓的“绘图”往往是通过数控绘图机（如 Calcomp 或 HP 绘图仪）将计算结果打印在硫酸纸或白图上。

——技术水平定位：初级 CAD/CAM 阶段。   二维为主，虽然有三维曲面计算，但工程师看到的屏幕显示多为二维线框图； 数据驱动，重点在于用计算机数据取代手工计算，解决“算得准、算得快”的问题，而不是现在的“可视化设计”； 封闭性，这些系统通常是各船厂或设计院“自给自足”开发的，通用性较差，但非常贴合当时的生产实际。

 命令行里的造船梦 

在MVS操作系统下，我们并不使用鼠标点击，而是通过键盘输入命令和输出目的地。当按下回车键，看着穿孔纸带高速运转，或者等待绘图机缓缓吐出精确的船体肋骨线图时，那种成就感是无与伦比的。

那是一个内存以MB计、算力以“批处理”衡量的年代，也是中国造船业信息化的拓荒期。从IBM大型机的轰鸣声，到自主CAD/CAM系统的初步落地，这段“算力前世”的经历，不仅记录了技术的跨越，更承载了一代造船人“科技兴船”的赤子之心。

总结来说，当时广州造船厂自主研发的 CAD/CAM 系统，虽然在图形界面和交互体验上无法与今天相比，但在核心计算逻辑、数据库管理和数控加工方面，确实是中国造船业从“传统制造”迈向“现代制造”的重要里程碑。(供稿：陈建榕）