金哲 那學勇
摘 要:主要總結了8000HP深水三用工作船舾裝生產設計,首先介紹了生產設計遵循的設計原則及設計總體要求。分析了該船的項目特點及應對措施。為后續海工輔助船的生產設計提供一定的借鑒。
關鍵詞:舾裝 ;生產設計;建模
前言
8000 HP深水三用工作船, 為一艘滿足海洋石油行業普遍要求,可以為海洋石油鉆井平臺作業及開發生產提供服務,能為深水和一般水域的平臺運送生產物料并提供救助、守護等服務的深水三用工作船。該船船東為中海油田服務股份有限公司(簡稱 中海油服),由福建馬尾造船股份有限公司(簡稱 馬尾廠)負責建造,入中國船級社(CCS)。該船總長73.8m,型寬16.00m,系柱拖力960KN,最高航速14.2Kn,最大載重量約2200t。同時滿足中國海洋石油總公司對遠洋拖船、供應船、拋起錨船、油田守護船和2級動力定位船的要求和規定。上海船舶設計院(以下稱我院)提供從基本設計,詳細設計到生產設計一體化技術設計,生產設計由我院生產設計部負責完成。目前船已經順利交船。本文對該船舾裝生產設計做分析和總結。
1生產設計遵循的原則
目前廣泛應用的現代造船模式是統籌優化理論為指導,應用成組技術原理,以中間產品為導向,按區域組織生產,殼、舾、涂作業在空間上分道、時間上有序,各設計階段相互有機結合,實現設計、生產、管理一體化,持續、均衡、高效的總裝造船。生產設計就是通過針對船廠的業務流程,依據詳細設計圖紙和相關物資訂貨資料,按照項目設計策劃和設計標準開展構件和工藝完整性建模、協調評審和出圖等一系列工作的設計。生產設計堅持以生產誘導設計,設計指導生產的原則。我院生產設計部作為獨立的設計方,在現有造船模式下,應對不同的船廠不同特點,結合自身設計理念,通過協商建立符合船廠要求的設計流程,滿足客戶實際需要。
2 船廠生產設計總體要求
2.1明確全部技術形態,合理劃分船舶區域,以托盤管理表為生產任務包的形式進行設計,使殼、舾、涂三類作業有機結合。
2.2 生產設計的進度,應滿足分段預舾裝、船臺預舾裝和區域生產、托盤管理的要求,要滿足成本控制的要求。施工文件及圖紙,在必要之處應標注施工工藝要求、質檢要求及需用的特殊工具清單。
2.3 建立建模編碼原則標準文件,所有部件實行編碼管理。
2.4 在設計開始階段,設計方需提供生產設計標準給船廠(如需按船廠標準設計,船廠應提供給設計方需要用到的廠標)。設計方的生產設計應按照舾裝作業工藝階段的原則開展,模型命名按照要求,S、A、B、K、Z階段分清;分清自制件、外協件、散件,建模時加以區分。
2.5 建模時采用實庫建模、設備類重量要準確,確保后期能夠抽取重量、重心;螺栓、螺母、墊片等緊固件盡可能建模,材質要準確,方便材料統計及托盤統計
2.6 各舾裝作業工藝階段的預裝及安裝圖須提供配套的托盤表、自制件清單、外購件清單及配套表。
2.7 所有的生產設計圖紙、專用工藝性文件,均須提供電子版本文件。
3 項目特點
(1)該船體線型變化較大,曲面復雜,主船體內布置的設備較多,空間狹小。在船舶尺度不放大的前提下,增加DP2功能,機電設備又有一定量的增加,通道布置及層高難以滿足船東對規格書的要求,為了滿足規范要求需要綜合權衡利弊。
(2)機艙內四臺主機、兩臺齒輪箱、兩臺軸發,且由于DP2輪機系統增多,管系布置密集,機艙空間并未擴大,通風、電纜、管系布置困難較大,通道層高將難以保證。
(3)由于是中海油服后續船復造,船東對本項目的設計要求比母型船高,要求在母型船的基礎上進行進一步優化。
4 應對措施
針對該項目特點以及船廠建造工藝,我們采取相應的措施來解決項目在生產設計中及船廠建造期間存在一些問題。
(1)該船采用項目管理制的方式進行項目管理。設計過程中,為了做好協調工作,定期召開項目周會,做好書面記錄,把當期的工作完成情況、需要船廠協助解決的問題郵件反饋給船廠;完善日常管理,設備資料登記、詳細設計圖紙接收登記、圖紙下發登記要求及時準確;積極做好施工配合,針對船廠施工遇到的問題,及時作出反饋并提出解決方案。
(2)根據本船陸續收到的詳細設計圖紙,以及船廠提供的設備樣本資料,核對整理并開展三維建模,按照詳設圖紙初步布置到位,同時根據船東船廠提出的意見和工藝要求進行修正,在滿足強度和不增重的前提下盡量優化以減少重量。
(3)相關專業在建模初期熟悉并掌握詳細設計要求,了解本船功能、特點和與船舶設備布置要求等主要問題,建模時各專業相互協調,調閱其它專業設計模型,以免發生碰撞。設計開展前,相關專業主管去母型船建造廠實船調研,了解母型船設計中的難點和解決方法,交流生產設計優化方案。
(4)出圖模式上,船廠要求堅持用他們的圖框,按照船廠的建造方針進行劃分階段進行出圖,同時要求出完圖紙按照1:1的比例縮放比例,便于船廠修改圖紙。
(5)相關專業在建模初期熟悉并掌握設備的特點、使用原理和與船體連接等主要問題,與船東溝通,了解船東對此區域的主要要求和次要要求。建模時各專業相互協調,首先保證主要設備的布置、主要通道的層高,其次再考慮設備安裝維修空間等問題。建模時調閱其它專業設計模型,力求模型精確到位,盡量控制好余量,以免發生碰撞。結構專業在考慮加強結構布置過程中,須牽頭進行機電舾專業初步協調,同時研究該裝置的安裝、焊接步驟和工藝,待設計初步方案完成后,由項目經理組織各專業主管進行模型的綜合評審,并最終經船廠和船東確認。
(6)結合母型船實船模型布置,各專業綜合協調新增設備的布置位置、系統的完整性和合理性,并進行空間位置布置的初步選定,確定大管徑系統的初步走向,初步確定布置方案后提交船東、船廠項目組認可,避免后期不必要的修改。
(7)鑒于已有母型船,了解船東、船廠對母型船布置的意見和優化建議,針對這些意見和建議綜合考慮對母型船布置的優化方案
(8)關于物量統計精度要求方面,由于船廠對全船自制件材料及外購件清單等物量的統計精度要求極高,如果出現材料漏報和多報都將對建造進度和成本造成較大的損失;針對這個要求,我們在設計前期通過整理COMPONENTS庫,保證部件信息完整,數據準確無誤,設計過程中按編碼標準采取實庫建模,充分考慮后期材料抽取,真實反映模型信息,保證了最終材料統計和外購清單的準確性。
(9)船廠在設計深度上提出了很高要求,如焊縫的表示、設備安裝緊固件的選取、板材基座的套料等都有具體要求,規避板縫安裝是船廠船東特別強調的問題。一般制作件比如標記,距離板縫50 mm,若一排標記被板縫中分,則標記一分為二,保證距離板縫50 mm;若一排標記直接穿過標記,則整體移位,保證距離板縫50mm。另比如布置人孔蓋時,其開孔距離板縫至少50 mm,或者被板縫中分等。
內裝設計標準基本遵照馬尾廠的要求,船東船廠對于內裝設計要求很高,不僅僅要求內裝布置全建模查看三維效果,而且對于布置的細節,設計的人性化方面提出很高的要求。船廠結合他們廠里的建造工藝要求,要求我們做的更精細,比如內裝絕緣排版圖出圖問題,通過明確設計標準,加大人力投入,各層任務分解得以解決。
5結語
8000H 深水三用工作船作為上海船舶研究設計院生產設計部承接的一型海工輔助船項目,通過部門領導與項目設計團隊共同努力,加上船廠項目組的積極配合,整個項目設計緊張、有序、順利地得到完成,生產設計得到了船東和船廠高度認可。該項目為我院一體化設計模式的探索發展鋪就了一條道路,同時設計過程中所積累的經驗、方法,為后續海工輔助船的生產設計提供一定的借鑒。