面向船體曲面分段建造的空間調度方法研究

羅帥 王樂巖 林甦

摘 要：為了提高造船能力，相關的企業在船體生產制造的過程中主要是分段進行的。由于不同結構部件的形狀存在著顯著的差異性，對于相關的技術提出了更高的要求。曲面分段和平面分段作為船體分段過程中常用的方式，在實際的應用中取得了良好的作用效果。相對而言，船體曲面分段建造的工作流程較為復雜，需要對其中的空間調度方法有著必要地了解，找出其中重要的價值信息。

關鍵詞：曲面分段；船體；工作流程；空間調度

為了加快現代造船業的建設步伐，需要轉變關于船體方面的傳統生產調度的方式，增強各項生產技術的適用性。結合目前船體分段建造的發展現狀，可知其中的曲面分段應用范圍較廣，產生的經濟效益明顯。但是，由于它的工作流程及具體的操作方法非常復雜，制約了造船企業長期穩定的發展。采取有效的方式制定出合理的船體曲面建造計劃，有利于提高船體建造的整體效率、文中通過對船體曲面分段建造空間調度方法的研究，客觀地說明了這種空間調度方法的重要性。

一、曲面分段空間調度方法的主要內容

1.空間調度的內涵

船舶在具體的建造過程中，由于整體體積的偏大，客觀地決定了只能選用分段建造的方法。船體分段建造中不僅需要考慮一般生產車間之間的調度問題，也需要對作業空間的調度方式有著充分地了解。空間調度的內容比較豐富，除了要滿足空間位置合適性的相關要求，也要嚴格控制加工時間。一般情況下，隨著加工時間的變化，空間調度中的空間位置狀態也會發生相應的變化。采取有效的技術手段，將船體加工對象進行一定的翻轉有利于縮小接觸場地的面積，提高船體的生產效率。時間和空間約束性具有一定的耦合性時，可以視為船體分段建造中的主要內容。分段建造過程中涉及到的裝箱、排樣等工作，都屬于空間調度所要完成的任務。空間調度的本質是具有一定約束性的空間資源項目，主要涉及了時間和空間方面的相關問題。

2.曲面分段空間調度的相關內容

曲面分段空間調度的相關內容對于船體的分段建造有著較大的影響。因此，只有采取有效的研究方法對獲取其中重要的價值信息時，才能為后期的研究工作提供重要的參考信息。制造場地中不同類型分段方式的加工位置，在曲面分段生產的過程中也稱為胎位。加工位置的確定需要考慮各方面的影響因素，像場地面積的測算、標準狀態下的作業周期等，都會為位置的確定產生較大的影響。曲面分段根據胎位周期的變化特點，也分為通用分段和定置分段。相對而言，定置分段實際應用中的具體要求較多，工作流程較為復雜。

由于曲面分段調度所體現的耦合線主要針對的是時間方面和空間方面，其空間調度在具體的應用中有著一定的約束條件。這些約束條件主要包括：（1）不同開工時間的約束；（2）分段過程中不同時序的約束；（3）分段中的空間約束；（4）吊車的負荷約束及分段的轉向限制。這些約束條件的存在，加大了曲面分段空間調度的難度。

二、船體曲面分段建造空間調度的主要方法

為了增強船體各結構部件的實際作用效果，需要掌握其中有關分段建造中空間調度的相關方法。這種空間調度方法主要的參考依據是開始建造的時間及空間布局的位置，但該方法的適用性需要保證所有的操作屬于約束條件限制下的范圍內。時間方面的規劃主要是對分段建造的起始時間及最終的完工時間。空間布局規劃主要針對的是三維空間內的具體建造位置的確定。空間布局的規劃及時間規劃是船體曲面分段建造空間調度的主要內容。

1.空間調度下的時間規劃

不同配件在個分段時間內通過焊接的方式可以逐步完成相關的操作，從而達到設計方案的具體要求。而不同的分段構成了船體主要的功能模塊，客觀地決定了做好各分段內相關工作的重要性。船塢搭載方案是否合理直接影響著分段建造計劃的實施效果，方案的所有內容可以通過網絡規劃圖來逐步體現。在不同節點的作用下，分段搭載的時間可以有效地計算出來。在時間的分段建造過程中，不同節點之間的關系體現的是分段搭載之間的相互約束關系。分段搭載時間是否可以達到設計方案的要求，需要對網絡計劃圖的所有內容進行深入地分析。完成這樣的操作，可以保證這些搭載時間的彈性和松弛性。曲面分段建造可以通過兩方面的操作完成，即關鍵結構的建造和非關鍵結構的建造。在非關鍵結構建造的過程中，為了增強相關技術實際的作用效果，需要遵循時間優先的原則。建造松弛時間對于空間整體布局方案的制定和實施有著一定的影響。某些松弛時間較大的曲面分段，可以安排在靠后的位置執行，確保整個分段調度方案的順利實施。

2.空間調度下的空間布局規劃

當分段建造的時間確定后，為了保證加工位置的合理性，需要做好空間調度下的空間布局規劃工作。在具體的規劃工作開展中，需要達到一定的工作要求，主要體現在：（1）加工的位置必須是相鄰的，開工及完工的時間在已經分配好的對稱區段上必須保持達到的統一性；（2）為了提高建造效率，相鄰分段間的距離需要保持在合理的范圍內。一般保持在2m左右即可；（3）分段建造過程中分段的短波應該與工作區域的方向相同。

空間調度的過程中，為了減少相關因素帶來的不利影響，技術人員需要結合實際的調度方案對某些計劃進行隨時地調整。這些需要調整的方面主要包括：（1）時間方面的調整；（2）空間方面的調整；（3）建筑空間位置及建筑時間的調整。

三、結語

為了增強船體曲面分段建造的空間調度效果，需要對調度過程中的具體內容進行充分地了解。這種調度方式不僅需要滿足它對空間資源的實際需求，也應該最大限度地滿足分段建造對于傳統資源的實際需求。相對而言，分段建造空間調度的工作流程更為復雜，對于相關技術的要求更高。做好船體曲面分段建造的空間調度，有利于提高分段建造實際的生產效率，擴大造船企業的戰略投資范圍。

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