數字化造船的舾裝生產設計標準化研究

吳佼　李敏

摘 要：信息時代的到來為各行業領域的發展注入新鮮的活力，以其中造船事業為典型代表，更注重數字化的體現，但同時也要求在舾裝生產設計方面更趨于標準化。本文主要對現行舾裝生產設計的現狀以及實現舾裝標準化生產設計目標的具體完善策略進行探析。

關鍵詞：造船；數字化；舾裝生產設計；標準化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.193

0 前言

為適應我國船舶工業的發展要求，近年來我國逐漸提出如精益造船或綠色造船等船舶制造理念，且為使造船管理效率提高，開始引入舾裝生產設計的標準化理念，要求通過設計行為、設計質量的規范來達到提高設計效率的目標。然而舾裝生產水平不斷提高的同時也暴露出許多問題，成為制約標準化目標實現的關鍵性因素。對此，如何做好生產設計標準化工作成為現代數字化造船中需考慮的重要內容。

1 舾裝生產設計標準化弊端分析

數字化造船生產實質利用虛擬仿真技術使生產管理過程在虛擬環境下進行仿真，以此達到舾裝協調生產、資料合理利用的目標。而標準化概念的提出主要集中在基礎、技術、管理以及作業等方面標準。但現行生產設計中這些標準要求并未真正得以落實，許多標準內容不具備較強的適用性，無法為生產設計提供有效指導。其存在的弊端主要表現在以下幾方面。

1.1 生產設計標準的缺失

數字化造船中，對于舾裝生產更注重綠色指數標準的引入，其是影響產品在船舶市場占領程度的決定性因素。但相比國外發達國家，國內在舾裝標準化生產中，綠色指數標準仍停留在表面階段，生產中如原料浪費、能源過多消耗等問題仍較為突出。究其原因在于缺少生產設計的標準，且完全從船東需求以及給定的規格書出發進行生產，導致生產設計極為被動。這種情況下生產設計標準化極易被人忽視，更無從談及如何進行完善[1]。

1.2 基礎標準與作業標準較為滯后

從標準化生產設計中基礎標準角度看，我國目前關于舾裝生產在建模中引入較為先進的軟件技術，可與國外造船技術相媲美。但生產設計中設計轉圖環節如Tribon向CAD進行轉化，數據容易發生遺漏現狀，且難以進行共享或傳遞。其根源在于如接口、格式或代碼等未進行統一，使信息單元無法滿足標準化需求。而從作業標準方面看，盡管相關制造工藝與設計水平逐年上升，但仍不具備高效率、低成本等優勢，如典型的涂層損燒情況，不僅增加補涂工作量且造成過多資源的浪費，需要在作業標準方面不斷完善，以達到成本降低且生產效率提高的目標。

1.3 標準件設計不合理

作為豎艦船中的主要主要構件，舾裝標準件生產中具有量大且設計要求高等特征。據相關數據統計表明，數字化造船生產中涉及的舾裝標準件至少達到上萬，設計量在全艦設計中占30%左右。現行許多艦船事故的發生，其至少50%原因多為標準件設計不合理。許多發達國家在標準件生產設計中多從數據庫設計著手，使生產設計中直接提取數據庫技術信息，使設計周期得以縮短，如美國標準件設計在總設計時間內其只占5%。而我國關于標準件數據庫卻較為滯后，其數據信息存儲更傾向于企業的相關出產品型號，技術含量極少，難以為生產設計提供有效指導[2]。

1.4 數字化管理水平較低

國內數字化造船中不斷引入現代信息技術，使管理水平進一步提高。但在系統集成方面仍較為滯后，大多軟件系統的應用更集中在PDM/CAE等方面，框架綜合性較差，制約系統信息使用率的進一步提高。實際進行數字化管理中，關于信息網絡、信息終端的應用已成為考慮的重點內容，其是生產設計的主要保障，也是信息化、數字化生產的必然要求。因此，較低的數字化管理水平是當前制約舾裝標準化生產的主要因素。

2 標準化目標實現的具體策略

2.1 綠色設計標準的引入

現代數字化造船更注重綠色標準的引入，其主要體現在通用化設計、組合化設計以及系列化設計三方面。這種設計理念對于解決舾裝生產設計中逐件裝船的問題可起到突出的作用，能夠幫助解決生產設計中過多的噪聲與污染，是促進工作效率提高的重要方式。實際生產設計過程中，船舶企業應結合自身實際情況對生產設計相關標準進一步明確，可不斷引入國際化生產設計標準，并向船東解釋標準化生產的優勢所在，實現綠色生產設計的目標。

2.2 基礎標準與作業標準的完善

對于基礎標準較為滯后問題，舾裝生產設計中應注重區域生產設計理念的推行，確保CIMS工程、Tribon系統等實際作用得以發揮，可在二次軟件開發中進行數據交換與編碼等規則的制定，并構建適用于標準作業的數據庫等。行業自身也可適時組織進行建模相關標準的編寫工作，確保舾裝建模能夠達到規范化且減少生產設計時間的要求。同時在作業標準方面，要求數字化造船中對施工工藝進一步優化，確保材料工藝性能滿足生產要求的基礎上，使循環生產過程得以減少，并做好舾裝前移范圍的擴大，如可在涂裝前完成舾裝工作，使舾裝設計即使采取分段的形式也體現出一定的完整性。除此之外，關于標準件設計內內容，也需在資源數據庫方面進一步完善，將相關生產技術以及數據信息融入其中，其對于產品設計能力的提高以及數字化造船目標的實現可起到極大的推動作用。

2.3 數字化管理水平的提高

數字化管理水平的提高是適應舾裝生產設計的必要要求。針對以往舾裝標準化生產中管理過于滯后等問題，要求首先做好數據資料管理工作，可將標準化生產設計中的如技術工藝信息、管理性文件以及其他文檔資料進行有效管理。同時，信息化管理應貫穿于整個生產設計環節中。對于其中信息技術的引用，要求做到舾裝生產數字化管理更具智能化與自動化特征，使管理集成度得以提高，為標準化生產設計提供保障[3]。

3 結論

舾裝標準化生產設計是提高數字化造船水平的重要途徑。實際生產設計中應正確認識標準化生產實際的基本內涵，立足于現行舾裝生產設計存在的弊端，針對生產設計標準的缺失、基礎標準與作業標準的滯后、標準件設計不合理以及數字化管理程度等問題采取相應的完善策略，使舾裝標準化生產設計要求得以滿足，促進數數字化造船水平的進一步提高。

參考文獻：

[1]倪慧，馬曉平.淺談數字化造船的舾裝生產設計標準化[J].中國水運（下半月），2013（12）：5-6.

[2]朱安慶，馬曉平，周魯兵.數字化造船生產設計管理研究[J].船舶工程，2010（03）：63-65.

[3]朱安慶，蔣志勇.基于數字化造船的生產設計方法研究[J].造船技術，2010（06）：5-8.endprint