生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)思考

董耀翔

摘? 要：目前在進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要以強(qiáng)化船體自身強(qiáng)度為主，實(shí)現(xiàn)多種構(gòu)建的有機(jī)組合，將船體形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到船廠自身的生產(chǎn)方式，嚴(yán)格的把控現(xiàn)場(chǎng)施工程序，這樣在提高船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，滿足基礎(chǔ)的生產(chǎn)需求。文章通過對(duì)以生產(chǎn)導(dǎo)向?yàn)橹鞯拇w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提出了生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，給相關(guān)工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)導(dǎo)向;船體;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);思考

中圖分類號(hào)：U671? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）11-0104-02

Abstract： At present， in the design of hull structure， it is necessary to strengthen the strength of the hull itself， realize the organic combination of various constructions， and form a whole structure of the hull. In the optimum design of the hull structure， we should take into account the shipyard's own production mode and strictly control the construction procedure on the spot， so as to improve the strength of the hull structure and meet the production demand of the foundation at the same time. By optimizing the design of the production-oriented hull structure， this paper puts forward the key points of the production-oriented hull structure design to provide some reference for the relevant staff.

Keywords： production orientation; hull; structural design; thinking

1 概述

現(xiàn)階段，在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中，要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)工藝、設(shè)計(jì)理念等各類元素的有機(jī)結(jié)合，才能有效提高船體的設(shè)計(jì)效率。目前，在生產(chǎn)導(dǎo)向理念的指導(dǎo)之下，需要以推廣節(jié)約型、集成化設(shè)計(jì)為主，全面降低施工成本，有效地提高船體的生產(chǎn)效率，以標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)化為主。在具體作業(yè)時(shí)，需要以生產(chǎn)導(dǎo)向作為基礎(chǔ)的理念，指導(dǎo)做好船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析探討工作。這時(shí)，需要站在專業(yè)角度，做好船體結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)模型，全面提高船舶的結(jié)構(gòu)完整性和準(zhǔn)確性。在制造領(lǐng)域加大船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管控工作，這對(duì)提升整個(gè)船舶制造質(zhì)量有著積極的引導(dǎo)作用，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率，推動(dòng)船舶制造行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展和運(yùn)營(yíng)[1]。

2 生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 理論層面

當(dāng)下，在進(jìn)行生產(chǎn)導(dǎo)向?yàn)橹鞯拇w結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師需要站在理論層面進(jìn)行分析。一般情況下，在具體的船體結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)，需要按照設(shè)計(jì)方案對(duì)船體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。如果傳節(jié)點(diǎn)的某一側(cè)有結(jié)構(gòu)，主板不發(fā)生偏移，在進(jìn)行焊接時(shí)，需要開坡口，如果在傳節(jié)點(diǎn)的另一側(cè)并沒有結(jié)構(gòu)，這時(shí)主板可能會(huì)出現(xiàn)一定的偏移現(xiàn)象，這時(shí)要結(jié)合具體的施工環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)裝備情況，做好問題的探究工作。第一，節(jié)點(diǎn)圖冊(cè)中如果并沒有表示主板偏移，這就表明其他情況下的偏移或者是主板偏移并沒有明確規(guī)定。第二，設(shè)計(jì)人員在具體建模操作時(shí)，應(yīng)該以可靠性科學(xué)性為主，可以提出不同的解決方式。在進(jìn)行具體的焊接作業(yè)時(shí)，操作員工需要參照偏移量進(jìn)行處置，保證肘板焊接操作時(shí)，縱骨和襯板之間有一定的距離。第三，需要按照目前的具體狀況，在進(jìn)行肘板下料時(shí)，找到全焊透和深熔焊的具體位置進(jìn)行開坡口，在具體操作時(shí)要考慮到出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)力矩情況。第四，一般情況下，船舶骨料厚度應(yīng)該小于一厘米，如果只是簡(jiǎn)單的進(jìn)行偏移操作，很容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)力矩會(huì)對(duì)局部受力產(chǎn)生消極影響，最后會(huì)影響局部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

針對(duì)以上問題，在進(jìn)行分析時(shí)，要考慮到偏移量的大小和結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度偏移不合理也會(huì)出現(xiàn)剪力，進(jìn)而影響到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，無(wú)法滿足焊接的基本需求。除此之外，需要考慮到船舶骨材面板的寬度，如果它的寬度較小，骨材的規(guī)格也就相應(yīng)較小，在具體作業(yè)時(shí)，這樣扭轉(zhuǎn)力矩不會(huì)產(chǎn)生影響，需要它的偏移量進(jìn)行控制，針對(duì)上述偏移的情況，可以使用無(wú)肘板主板輔材進(jìn)行操作。同時(shí)，還需要嚴(yán)格的參照軸板偏移的原則。如果球扁鋼頂死，這時(shí)會(huì)和主板進(jìn)行連接。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)工藝層面

在具體設(shè)計(jì)工作落實(shí)過程中，還需要做好散裝部件的配裝焊接工作，在進(jìn)行建造過程中，需要對(duì)補(bǔ)板進(jìn)行裝配，然后進(jìn)行焊接報(bào)驗(yàn)，對(duì)補(bǔ)板等散裝配件進(jìn)行操作。一般情況下，在具體作業(yè)時(shí)，需要對(duì)焊接人員進(jìn)行管控。由于人員的操作較為繁瑣，在每次配裝組建完成之后，都需要進(jìn)行檢驗(yàn)。只有檢驗(yàn)合格的，才能夠進(jìn)行后續(xù)焊接工藝的施工。通常情況下，在進(jìn)行檢驗(yàn)過程中，所需要的時(shí)間過長(zhǎng)，然而還有其他工藝需要進(jìn)行二次檢驗(yàn)工作。在無(wú)形之中會(huì)影響生產(chǎn)作業(yè)效率，因此，在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)可以在背壁板面上開坡口，然后進(jìn)行裝配。只需要進(jìn)行一次報(bào)驗(yàn)審核，就可以開展后續(xù)的焊接工作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反饋情況，對(duì)工藝現(xiàn)場(chǎng)的做法和工藝問題進(jìn)行分別的調(diào)查。第一，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝備時(shí)，要以減少報(bào)驗(yàn)次數(shù)、裝備次數(shù)，全面提高作業(yè)的生產(chǎn)效率，這樣才能在根本上對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，其次，在進(jìn)行工藝操作時(shí)，要考慮到平臺(tái)板和壁板之間的質(zhì)量，全面提高散裝配件的焊接質(zhì)量，達(dá)到施工規(guī)定的要求。最后，在焊接過程中還需要做好后續(xù)的審視工作，要分析焊縫大小和坡口角度。采用完整工藝進(jìn)行焊接。除此之外，需要做好現(xiàn)場(chǎng)施工的管控工作，只需要一次焊接就可以完成全部壁板和布板的焊接工作，還能夠保證平臺(tái)和壁板的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的要求[2]。

在進(jìn)行上述問題探究之后，要采取有效的方式，全面提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)一次裝配、一次焊接。要重點(diǎn)解決壁板焊縫質(zhì)量問題，如果直接進(jìn)行開坡口，這時(shí)無(wú)法直接焊接。不僅如此在進(jìn)行補(bǔ)板設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用隔空0.3厘米的方式，滿足平臺(tái)板和壁板之間的焊縫需求，可以開45度坡口，完成一次焊接。經(jīng)過具體的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)焊接施工作業(yè)使用的補(bǔ)板需要進(jìn)行一次裝備。在報(bào)驗(yàn)過關(guān)之后，可以使用二氧化碳手工焊，做好重疊位置的焊接，這樣能夠全面提高施工生產(chǎn)效率。在進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該參照具體的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)前期，需要做好一系列的準(zhǔn)備工作，建造符合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。細(xì)致的勾勒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)框架，做好細(xì)節(jié)的處理，這時(shí)還需要確認(rèn)數(shù)據(jù)、材料型號(hào)是否符合規(guī)范。除此之外，在施工階段，相關(guān)的管理人員要做好人員以及生產(chǎn)設(shè)計(jì)的管理工作，在具體設(shè)計(jì)時(shí)要強(qiáng)化人員的責(zé)任心，明確任務(wù)，做好船體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)新工藝技術(shù)的培訓(xùn)工作，提高建設(shè)質(zhì)量[3]。

3 生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類科學(xué)技術(shù)得到顯著提升，尤其是在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對(duì)船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，融入生產(chǎn)導(dǎo)向理念，全面提高船舶的建造質(zhì)量，使用傳統(tǒng)的方式無(wú)法滿足當(dāng)前的質(zhì)量要求。這時(shí)需要按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做好設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的改造工作，方便后續(xù)到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。除此之外，還需要考慮到船體在生產(chǎn)設(shè)計(jì)和建造過程中的復(fù)雜性，由于在船體設(shè)計(jì)過程中涉及到的內(nèi)容較為廣泛，包含的作業(yè)內(nèi)容也較多，再加上船體工作量較大、周期過長(zhǎng)，應(yīng)該采取有效的方式提高生產(chǎn)建設(shè)質(zhì)量，做好船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建造細(xì)節(jié)的分析工作，保證船舶能夠在航行中穩(wěn)定運(yùn)作，這也是船體設(shè)計(jì)人員最需要關(guān)注的問題，還需要做好密閉性和穩(wěn)定性的檢查工作。針對(duì)不同的材料，功能和特點(diǎn)進(jìn)行分析，優(yōu)化船體結(jié)構(gòu)的建造周期，強(qiáng)化產(chǎn)品品質(zhì)。對(duì)于傳統(tǒng)的肘板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行折邊制成的，對(duì)目前的質(zhì)量要求較高，傳統(tǒng)的包角焊接工藝無(wú)法提高船舶的建造質(zhì)量。這時(shí)為了保證施工順利進(jìn)行，需要按照原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，可以將軸板端順著傾斜面進(jìn)行延伸，延伸距離是一厘米，解決焊接空間被遮擋的問題。主板指端需要向垂直的方向進(jìn)行延伸，使用此種方式能有效地?fù)踝『附涌臻g。除此之外，在進(jìn)行垂直延伸時(shí)，要考慮到圓弧過渡不平順的問題，全面提升整體的建造質(zhì)量。與此同時(shí)，可以使用和斜邊平行的方式進(jìn)行延伸，進(jìn)而使得圓弧平滑過渡，全面提高施工建設(shè)效果，做好最后的比對(duì)分析工作，提升焊接品質(zhì)[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在具體的以生產(chǎn)導(dǎo)向船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要做好理論層面和現(xiàn)場(chǎng)工藝層面的管控工作。在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，積極的做好船體結(jié)構(gòu)以及節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化工作，在提高人員主動(dòng)性的同時(shí)，能夠積極地尋求問題，全面提高施工建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱軼軍.淺述基于生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)用[J].科學(xué)與信息化，2019（1）：64，67.

[2]鄭文濤.淺談生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2018（8）：269.

[3]程孟，蔣明洋.三維模式在船舶舾裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2019，17（11）：170.

[4]謝啟棟.定制型游艇建造的運(yùn)作模式研究——以廈門瀚盛游艇公司為例[D].福建：廈門大學(xué)，2018.

[5]張如成.生產(chǎn)導(dǎo)向的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造，2017（33）：109-110.

[6]楊麗榮，顧慶，王瑩.試論船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中生產(chǎn)工藝性問題及應(yīng)對(duì)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，271（17）：71.

[7]夏小浩.船體結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝性問題探討[J].中國(guó)水運(yùn)月刊，2014，14（1）：8-9.

[8]肖輝，郭振邦，李達(dá)，等.進(jìn)化算法在船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22（2）：74-76.