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造船国日本 ~日本の造船について/船ができるまで/船の雑学~
日本に本格的な造船所がつくられたのは、大船建造禁止令が廃止された、嘉永6年(1853年)以降のことです。この年、アメリカの提督ペリーが浦賀に来航し、日本に開国をせまりました。徳川幕府は海上防衛の必要性を痛感し、イギリスなどの指導を受けて浦賀、横浜、神戸、長崎などに造船所を建設しました。明治に入ると、これらの造船所のいくつかは民間に引き継がれ、現在に至っています。
こうしてスタートした日本の造船業ですが、明治中頃には、まだ国内建造船より輸入船の方が3倍も多い状況でした。けれども技術進歩はめざましく、明治41年(1908年)には、国産第1号のタービンを搭載した13,454総トンの「天洋丸」を建造するまでに成長しました。大正7年(1918年)にはアメリカ向けに初めての輸出船を建造し、翌年には世界第3位の建造量を記録しています。
第2次世界大戦によって日本の商船隊は大きな打撃を受けました。船の建造は急務でしたが、造船所にようやく活気が戻ってきたのは、昭和22年(1947年)に政府が第一次計画造船を実施してからです。昭和25年(1950年)に起きた朝鮮動乱では、船の建造ブームが起きました。造船業界は活況となり、以降、建造量も順調に増加していきます。
昭和31年(1956年)には175万総トンを建造し、世界一となります。1962年には、当時世界一の大きさの13万重量トンの日章丸を建造したのを始め、1975年には48万4,000重量トンの「日精丸」を建造するなど、続々と大型船を建造し、技術力の高さを世界にアピールしました。現在、韓国とともに世界1、2を競う造船国として、世界の造船業界をリードしています。

■ 船ができるまで
船はその用途によってさまざまなタイプ、大きさ、性能のものに分けられますが、造船所が船主から注文を受けて、1隻の船を完成させるためには、いくつかの工程を経て建造が進められます。それを大別すると基本設計、生産設計、ブロック建造、総合組立、進水、艤装に分けられます。
■ 船の建造の流れ
■ 基本設計
船主から注文を受けると、船主側の要求項目にしたがって設計作業が始まります。最初に行うのが基本設計です。基本設計とは、貨物の種類、載貨能力、寄港地や航路、速力など、船主側からの要求に応じた機能や性能を建造する船が出せるよう、船型、船倉容積、主機関や補機などのさまざまな要素を決定して、一般配置図などの図面と設計仕様書にまとめ上げる作業です。
基本設計ではまず船型が検討されます。貨物の種類や速力、就航が予定されている航路や港の条件などを考慮して、船の長さや幅などの寸法と、船の形状が決められていきます。船型が決まると、要求される速力を出すために必要な主機関の馬力が計算され、その馬力に見合う主機関が選ばれます。今日では、ほとんどの場合ディーゼル機関が選ばれます。また、あわせてプロペラの大きさや形状なども検討されます。
こうして船型、主機関が決まると、これらの条件をもとに機関室、船室など細かな点が検討されます。そして問題がなければ船型決定となり、図面がつくられ、船主に提出され承認を待ちます。承認が得られれば、さらに細部を決定するための機能設計を行い、船のすべてを決めていきます。

■ 生産設計
生産設計とは、基本設計と機能設計に基づいて、船体の各部ごとに必要な部材の形や加工方法などを図面に描く作業で、この図面をもとに現場で加工や組み立てを行います。生産設計は、効率よく確実に建造するために必要な、「どのように造るか」を示す基本情報というべきものです。
生産設計は船体関係と艤装関係に分けられます。船体関係はさらにブロック分割図、船穀工作図、一品データに分けられます。ブロック分割図はいちばん大きな単位の図面で、船全体でどのようにブロックを分割するかを示します。また、一品データは各部材の加工方法を一品ごとに示すもので、いちばん小さな単位となります。艤装関係も取付図、艤装工作図、一品データに分けられます。
■ ブロック建造
設計が終了すると建造工程に入ります。現在では、ほとんどの造船所が溶接ブロック建造法を用いて建造しています。これは1950年代始めに導入された建造法で、地上の作業所であらかじめ部材を組み立てた船体のかたまり(ブロック)を造り、これを大型クレーンで船台に運んで接合して組み立てる方法です。膨大な溶接作業の大部分を工場内で行えるため、全体の作業効率が大幅に向上し、作業の安全性も高まりました。それ以前は部材を一品ずつ船台に運んで組み立てる方法がとられ、何万点にもおよぶ部材をいちいちクレーンで運ぶ必要があったのです。
現場では、まず生産設計でつくられた工作図をもとに、鋼材が切断されていきます。切断された鋼材は溶接され、ブロックよりも小さい単位の小組立品にまとめられます。次に小組立品どうしを溶接し、大きなブロックをつくります。ブロックの大きさや形状は船体のどの部分かによって異なりますが、500トンといった大きなものもつくられています。

■ 総合組立
組み上げられたブロックの塗装が済むと、ブロックはドック(船の建造や修理に使われる施設で、作業中は海水を抜き、船を出し入れするときは中に海水を入れて船を浮かせて外の海面と同じ水位にして船を移動する)や船台(船を建造するために陸上に設けられた施設で、海に向かって緩やかに傾斜していて、完成した船を滑走させて海に浮かべる)に移されます。ここからは屋外の工事となることから、外業工事と呼ばれています。
あらかじめ決められた順序にしたがって、ブロックはドックや船台上に運ばれ、精密な位置合わせが行なわれた後、溶接されていきます。しだいに巨大な船の全体が見えてきます。作業を終了した区画ごとに検査やテストが行なわれ、問題がなければその区画の工事を終了します。

■ 進水
必要な外業工事が完了すると、いよいよ進水です。進水の方法はドックで建造された場合と、船台で建造された場合で異なりますが、建造過程の中でもっとも華やかな場面です。
ドック進水の場合は、ドック内に海水を注入して船体を浮き上がらせた後、タグボートでドックの外へ引き出します。ドック進水は技術的にも簡単で、安全性が高いため、最近の大型船は、ほとんどドックで建造されています。
船台進水の場合は、あらかじめ傾斜した船台上で船を建造し、完成後、船台上を滑走させて進水させます。船を滑走させる方法としてはトロッコ進水、コロ進水、ボール進水などがありますが、現在では安全性、作業性などで優れたボール進水がもっとも多く使われています。

■ 艤装
進水後、船は造船所の岸壁につながれ、最後の艤装工事を行います。艤装とは主機関や補機の据え付け、船の運航に必要な船内の諸設備などの工事をさします。
艤装工事は進水後だけに行なわれるのではなく、船底に取り付ける機器や、舵やプロペラ軸に関する工事などは、ドックや船台で建造中にも行なわれます。溶接ブロック建造法で建造される船は、ブロックを組み立てながら同時に艤装工事を行えるため、工事期間も短縮されます。
艤装工事が終わると試運転が行なわれ、船の性能が確認されます。そして、建造された船の性能や設備が、所定の基準を満たすことが検査機関によって認められると、船主に引き渡されます。

■ 船の値段と造船市況
船の値段は鋼材や機器の購入費、造船所で働く人達の人件費などの費用に、造船所の利益を加えた金額で決まりますが、もう一つ造船市況という大きな要素があります。これは、船は世界中を行き来する輸送機関のため、世界の貿易量と世界の船腹量(輸送能力の総量)に船の値段が左右されるということです。貿易量より船腹量が多ければ、船は余り、新しい船を建造する動きは鈍りますし、逆なら船の不足から建造意欲が高まります。船の値段はこうした需要の変化によっても大きく変動し、需要が減っているときは安く、逆なら高くなるのです。

■ 船は何ヶ月でできる
船の種類や大きさ、造船所の施設によって期間は異なりますが、建造工程はコンピュータで管理され、無駄のないように進められます。大型のコンテナ船で、詳細設計に2~3ヵ月、起工から進水まで3~6ヶ月、艤装に2~3ヶ月程度かかり、試運転の後、船主に引き渡されます。
ちなみに、クルーズ客船「飛鳥」は起工から進水まで1年、進水から引き渡しまで半年。14万7,000重量トンの鉱石専用船「瀬田丸」は起工から進水まで5ヶ月、進水から引き渡しまで3ヶ月でした。
■ 船の大きさと経済性
貨物船や客船などの商船は経済性をたいへん重視します。貨物船の場合は大型化して一度にたくさんの貨物を運ぶことで、輸送コストを下げる努力がされてきました。しかし、実際にはただ大きくすれば経済性が高まるわけではなく、それぞれ、輸送目的にあった大きさの船がもっとも効率のよい船といえます。原油タンカーを例にとると、50万重量トンを越えた超大型船の建造もありましたが、現在は20万重量トン台のものが主流になっています。
■ 船のスピードと経済性
水の抵抗の中を進む船は、主機関の馬力を大きくしてもそのまま速力の向上にはなりません。一般に速力を2倍にするには8倍の機関出力が必要とされ、燃料消費量も8倍となり不経済です。第2次世界大戦以前、欧米各国が30ノットを超える大型客船を建造した時代がありましたが、現在では比較的速力を重視するコンテナ船で23ノット前後、タンカーなら13~15ノット程度が一般的です。大型客船では日本の長距離フェリーに29ノットの高速船が就航していますが、主流は21~23ノットです。
■ 船の寿命は何年
進水してから解体されるまでの年数を船齢(年齢)といいますが、その間どのくらい活躍するかは、手入れの仕方に関係します。手入れさえよければ50年以上の長寿も可能で、そういった例も少なくありません。船齢の平均をみるとタンカーで18年程度、ばら積み船で25年程度、一般貨物船で27年程度ですが、実際は経済性、安全性などを考え、タンカーで13年程度、その他の船で15年程度で解体される場合が多いようです。