探討現(xiàn)代造船模式的船舶設(shè)計(jì)

潘松 韓丹 葛冉

摘 要：隨著船舶設(shè)計(jì)施工技術(shù)的快速發(fā)展，特別是高新技術(shù)代表——自動(dòng)化，以及近年來(lái)廣泛應(yīng)用的各種新技術(shù)、新材料、造船技術(shù)的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代船舶工業(yè)已發(fā)展成為高技術(shù)支撐下的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。中國(guó)船舶工業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，以單一國(guó)家計(jì)算已經(jīng)成功超越日本，成為世界第二大造船企業(yè)。科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)，使得我國(guó)船舶行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)黃金發(fā)展階段。造船工業(yè)的興起，催生了一系列的產(chǎn)業(yè)鏈，成為推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量。本文就現(xiàn)代造船模式的船舶設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：造船模式；船舶設(shè)計(jì)；生產(chǎn)設(shè)計(jì)

船舶是一種水上建筑物，具有環(huán)境條件特殊、類(lèi)型多、系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)含量高、投資巨大、使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。因此，船舶設(shè)計(jì)必須持認(rèn)真、慎重的態(tài)度。

一、現(xiàn)代造船設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代造船模式的設(shè)計(jì)方式與傳統(tǒng)造船模式不同，其設(shè)計(jì)基本原則應(yīng)在解決"造怎樣的船"的同時(shí)，還解決"怎樣造船"，是把"造怎樣的船"與怎樣造船"融為一體，為此，船舶設(shè)計(jì)納入了生產(chǎn)設(shè)計(jì)，并把它作為船舶設(shè)計(jì)的重要組成內(nèi)容之一。推行生產(chǎn)設(shè)計(jì)不僅是船舶設(shè)計(jì)方法的改變，而且是體現(xiàn)現(xiàn)代造船模式在設(shè)計(jì)方式上改變的重要標(biāo)志。現(xiàn)代造船模式的設(shè)計(jì)方式由于納入生產(chǎn)設(shè)計(jì)，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.按區(qū)域設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)適應(yīng)現(xiàn)代造船模式按區(qū)域組織生產(chǎn)，而必須按區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的一一相對(duì)應(yīng)。

2.以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須把所設(shè)計(jì)的船舶產(chǎn)品作為最終產(chǎn)品，按其所劃分的各個(gè)制造級(jí)進(jìn)行逐級(jí)工種分解，以組合成各類(lèi)零部件、分段、托盤(pán)、單元、模塊等不同中間產(chǎn)品，連同其全部生產(chǎn)資源，以生產(chǎn)任務(wù)包形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.設(shè)計(jì)、工藝、管理一體化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須做好設(shè)計(jì)、工藝、管理的有機(jī)結(jié)合，用先進(jìn)的造船工藝技術(shù)，通過(guò)擴(kuò)大預(yù)舾裝，在統(tǒng)籌優(yōu)化"怎樣造船"的前提下，經(jīng)各部門(mén)的相互協(xié)商，從工程管理角度提出合理要求，最終以設(shè)計(jì)形式把"怎樣造船"體現(xiàn)在工作圖和管理圖表上，作為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工的依據(jù)。

4.殼舾涂一體化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須做好殼舾涂三類(lèi)作業(yè)的有機(jī)結(jié)合，而這種結(jié)合是在一體化建造計(jì)劃的指導(dǎo)下，通過(guò)殼舾涂生產(chǎn)設(shè)計(jì)之間的協(xié)調(diào)，以最大限度滿足各作業(yè)的均衡、連續(xù)地總裝造船。

5.各設(shè)計(jì)階段相互結(jié)合的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)必須事先通過(guò)作好工程管理方面的準(zhǔn)備，含技術(shù)準(zhǔn)備、計(jì)劃準(zhǔn)備和工程控制準(zhǔn)備，把事先準(zhǔn)備作為開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的前提，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中處理好各設(shè)計(jì)階段的相互滲透、互相交叉的密切聯(lián)系，使設(shè)計(jì)的事先準(zhǔn)備能與各個(gè)設(shè)計(jì)階段的相互結(jié)合貫穿在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程的始終。現(xiàn)代造船的上述基本設(shè)計(jì)特點(diǎn)，就決定了其設(shè)計(jì)方式在設(shè)計(jì)階段的劃分、設(shè)計(jì)與工程管理的結(jié)合以及設(shè)計(jì)中的協(xié)調(diào)有其獨(dú)特的方式。

二、現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、管理的一體化方式

現(xiàn)代造船的設(shè)計(jì)方式，由于必須貫徹上述設(shè)計(jì)原則中有關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理一體化和殼舾涂一體化，以及設(shè)計(jì)事先準(zhǔn)備與各設(shè)計(jì)階段相互結(jié)合的設(shè)計(jì)原則，必須采取設(shè)計(jì)與工程管理結(jié)合的設(shè)計(jì)方式。

1.現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段。生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段實(shí)質(zhì)上屬模擬造船。是從管理角度以正確的管理思想作指導(dǎo)，經(jīng)工程管理的早期策劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；與此同時(shí)，又通過(guò)正確的設(shè)計(jì)思想，經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與區(qū)域設(shè)計(jì)在圖面上模擬殼舾涂一體化區(qū)域造船。模擬造船的設(shè)計(jì)方式是由工程管理提出建造方針、設(shè)計(jì)方針、訂貨方針、質(zhì)量方針，并在計(jì)劃、成本、質(zhì)量明確管理要求的前提下，分階段地進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不是與工種管理處于分離狀態(tài)下的獨(dú)自設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式不僅要求設(shè)計(jì)滿足工程管理的要求，而且設(shè)計(jì)要為工種管理提供物量信息。對(duì)應(yīng)各設(shè)計(jì)階段的建造程序計(jì)劃可分如下四個(gè)層次。

（1）提出建造法。建造法是接受訂貨初期，在了解訂貨船舶的主要技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)型式、主要設(shè)備、總體布置基礎(chǔ)上，對(duì)新建船舶作出粗略分段劃分，確定初步的建造方法、施工原則和大日程節(jié)點(diǎn)安排，以便對(duì)建造周期有一概要的估計(jì)。對(duì)未建造過(guò)的新船，則要對(duì)制造中可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)的技術(shù)措施。這是對(duì)應(yīng)在初步設(shè)計(jì)階段提出的。

（2）確定建造方針。建造方針是建造程序計(jì)劃的核心，是在合同簽訂后，在初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段中提出的。它以船體為基礎(chǔ)，舾裝為中心，涂裝為重點(diǎn)，并以現(xiàn)代造船先進(jìn)技術(shù)為主導(dǎo)，通過(guò)工藝、計(jì)劃、成本、質(zhì)量、施工等綜合平衡提出的建造優(yōu)化方案，既作為新建船的綜合技術(shù)文件，指導(dǎo)全廠各部門(mén)工作，又作為指導(dǎo)詳細(xì)設(shè)計(jì)及其后續(xù)設(shè)計(jì)階段的綱要。

（3）設(shè)計(jì)施工要領(lǐng)。施工要領(lǐng)是按生產(chǎn)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)劃分，將建造方針提出的各項(xiàng)內(nèi)容要求，在設(shè)計(jì)、施工、管理的方法上加以具體落實(shí)，并從技術(shù)上指明各作業(yè)階段，以及各分階段的作業(yè)順序、方式、日程、特殊的施工注意要點(diǎn)和技術(shù)要求，作為指導(dǎo)生產(chǎn)設(shè)計(jì)和施工管理的技術(shù)文件。它對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)階段提出。

（4）給出作業(yè)程序。作業(yè)順序是進(jìn)一步細(xì)化施工要領(lǐng)，特別對(duì)新造船的關(guān)鍵作業(yè)，必須確定作業(yè)程序。它對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段提出，并指導(dǎo)生產(chǎn)設(shè)計(jì)。船舶設(shè)計(jì)與工程管理的相互對(duì)應(yīng)、相互結(jié)合、相互制約的設(shè)計(jì)方式，既有效地保證了現(xiàn)代造船模式的運(yùn)作，又保證提供施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)圖紙，能在工程管理的控制下切合生產(chǎn)實(shí)際，使之真正成為融設(shè)計(jì)、工藝、管理為一體的設(shè)計(jì)圖紙。

2.現(xiàn)代造船模式工程管理的要點(diǎn)。造船工程管理的主要目標(biāo)，就是在交貨合同規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，綜合考慮人力資源，生產(chǎn)設(shè)備，場(chǎng)地諸要素，建造出各種造價(jià)低，質(zhì)量高的船舶。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的要點(diǎn)主要有兩個(gè)。

其一是，按照工廠人力資源和技術(shù)裝備、技術(shù)水平確定船舶最有效的總體效益最高的建造方法。例如，一般船上船臺(tái)是用一島式還是二島式；分段劃分多大為好；提高焊接效率是用分段多翻身的方法，還是用高效的一面焊接成型的方法：上層建筑是在船臺(tái)上裝，還是整體合攏在水上整體吊裝；分段的預(yù)舾裝率是為多少最為恰當(dāng)；分段的部裝率應(yīng)該是多少；單元組裝是搞有利還是不搞有利；分段二次除銹是用打磨方法還是用噴丸方法有利；船舶開(kāi)工時(shí)圖紙、材料應(yīng)具備什么條件最為恰當(dāng)；上船臺(tái)分段的儲(chǔ)備量應(yīng)該達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)；船舶下水完整性是高的還是低的等等。所有這些，無(wú)不圍繞著"優(yōu)化"二字做文章，究竟什么建造方法最佳，并沒(méi)有固定模式，這就是根據(jù)工廠的條件去研究探討并付之實(shí)踐，不斷總結(jié)提高。

其二，造船作業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷均衡化。制造一條船特別是同時(shí)建造幾條船，內(nèi)容很多，很復(fù)雜，這就要事先進(jìn)行計(jì)劃，把各個(gè)不同時(shí)期的各項(xiàng)工種勞動(dòng)力負(fù)荷、生產(chǎn)場(chǎng)地負(fù)荷、大型設(shè)備負(fù)荷、船臺(tái)搭載負(fù)荷、運(yùn)輸負(fù)荷加以疊加并且進(jìn)行的平衡，削峰填谷，如再有問(wèn)題，則事先要采取措施。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著船舶向大型化、批量化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，我國(guó)的船舶工業(yè)有著廣闊的發(fā)展空間，應(yīng)用新的建造法將有效地增加造船產(chǎn)量、提高生產(chǎn)效率。相關(guān)專(zhuān)家應(yīng)多加借鑒國(guó)外相關(guān)的文獻(xiàn)，在各個(gè)方面彌補(bǔ)我國(guó)船舶設(shè)計(jì)與國(guó)際的差距，從而提高我國(guó)船舶行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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