基于现代造船模式的船舶设计研究

[摘 要]随着船舶设计施工技术的快速发展，特别是高新技术代表――自动化，以及近年来广泛应用的各种新技术、新材料、造船技术的不断创新，现代船舶工业已发展成为高技术支撑下的现代产业。中国船舶工业近年来发展迅速，以单一国家计算已经成功超越日本，成为世界第二大造船企业。科学技术的推动，使得我国船舶行业进入了一个黄金发展阶段。造船工业的兴起，催生了一系列的产业链，成为推动国家经济增长的主导力量。本文就现代造船模式的船舶设计进行研究。

[关键词]造船模式 船舶设计 生产设计

中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）25-0037-01

引言

船舶是一种水上建筑物，具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资巨大、使用周期长等特点。因此，船舶设计必须持认真、慎重的态度。

一、现代造船设计的特点

现代造船模式的设计方式与传统造船模式不同，其设计基本原则应在解决"造怎样的船"的同时，还解决"怎样造船"，是把"造怎样的船"与怎样造船"融为一体，为此，船舶设计纳入了生产设计，并把它作为船舶设计的重要组成内容之一。推行生产设计不仅是船舶设计方法的改变，而且是体现现代造船模式在设计方式上改变的重要标志。现代造船模式的设计方式由于纳入生产设计，有以下几个特点：

（1）按区域设计的特点

强调适应现代造船模式按区域组织生产，而必须按区域进行设计，以便设计与生产的一一相对应。

（2）以中间产品为导向的设计特点

强调在设计过程中，必须把所设计的船舶产品作为最终产品，按其所划分的各个制造级进行逐级工种分解，以组合成各类零部件、分段、托盘、单元、模块等不同中间产品，连同其全部生产资源，以生产任务包形式进行设计。

（3）设计、工艺、管理一体化的设计特点

强调在设计过程中必须做好设计、工艺、管理的有机结合，用先进的造船工艺技术，通过扩大预舾装，在统筹优化"怎样造船"的前提下，经各部门的相互协商，从工程管理角度提出合理要求，最终以设计形式把"怎样造船"体现在工作图和管理图表上，作为指导现场施工的依据。

（4）壳舾涂一体化的设计特点

强调在设计过程中，必须做好壳舾涂三类作业的有机结合，而这种结合是在一体化建造计划的指导下，通过壳舾涂生产设计之间的协调，以最大限度满足各作业的均衡、连续地总装造船。

（5）各设计阶段相互结合的设计特点

强调设计必须事先通过作好工程管理方面的准备，含技术准备、计划准备和工程控制准备，把事先准备作为开展设计工作的前提，并在设计过程中处理好各设计阶段的相互渗透、互相交叉的密切联系，使设计的事先准备能与各个设计阶段的相互结合贯穿在船舶设计过程的始终。现代造船的上述基本设计特点，就决定了其设计方式在设计阶段的划分、设计与工程管理的结合以及设计中的协调有其独特的方式。

二、现代船舶设计与生产、管理的一体化方式

现代造船的设计方式，由于必须贯彻上述设计原则中有关设计、生产、管理一体化和壳舾涂一体化，以及设计事先准备与各设计阶段相互结合的设计原则，必须采取设计与工程管理结合的设计方式。

2.1 现代船舶设计生产技术准备阶段

生产技术准备阶段实质上属模拟造船。是从管理角度以正确的管理思想作指导，经工程管理的早期策划，统筹协调；与此同时，又通过正确的设计思想，经系统设计与区域设计在图面上模拟壳舾涂一体化区域造船。模拟造船的设计方式是由工程管理提出建造方针、设计方针、订货方针、质量方针，并在计划、成本、质量明确管理要求的前提下，分阶段地进行设计，而不是与工种管理处于分离状态下的独自设计。这种设计方式不仅要求设计满足工程管理的要求，而且设计要为工种管理提供物量信息。对应各设计阶段的建造程序计划可分如下四个层次。

（1）提出建造法

建造法是接受订货初期，在了解订货船舶的主要技术参数、结构型式、主要设备、总体布置基础上，对新建船舶作出粗略分段划分，确定初步的建造方法、施工原则和大日程节点安排，以便对建造周期有一概要的估计。对未建造过的新船，则要对制造中可能出现的问题提出相应的技术措施。这是对应在初步设计阶段提出的。

（2）确定建造方针

建造方针是建造程序计划的核心，是在合同签订后，在初步设计和详细设计阶段中提出的。它以船体为基础，舾装为中心，涂装为重点，并以现代造船先进技术为主导，通过工艺、计划、成本、质量、施工等综合平衡提出的建造优化方案，既作为新建船的综合技术文件，指导全厂各部门工作，又作为指导详细设计及其后续设计阶段的纲要。

（3）设计施工要领

施工要领是按生产设计的专业划分，将建造方针提出的各项内容要求，在设计、施工、管理的方法上加以具体落实，并从技术上指明各作业阶段，以及各分阶段的作业顺序、方式、日程、特殊的施工注意要点和技术要求，作为指导生产设计和施工管理的技术文件。它对应于转换设计阶段提出。

（4）给出作业程序

作业顺序是进一步细化施工要领，特别对新造船的关键作业，必须确定作业程序。它对应于生产设计阶段提出，并指导生产设计。船舶设计与工程管理的相互对应、相互结合、相互制约的设计方式，既有效地保证了现代造船模式的运作，又保证提供施工现场的设计图纸，能在工程管理的控制下切合生产实际，使之真正成为融设计、工艺、管理为一体的设计图纸。

2.2 现代造船模式工程管理的要点

造船工程管理的主要目标，就是在交货合同规定的时期内，综合考虑人力资源，生产设备，场地诸要素，建造出各种造价低，质量高的船舶。实现上述目标的要点主要有两个。

其一是，按照工厂人力资源和技术装备、技术水平确定船舶最有效的总体效益最高的建造方法。例如，一般船上船台是用一岛式还是二岛式；分段划分多大为好；提高焊接效率是用分段多翻身的方法，还是用高效的一面焊接成型的方法：上层建筑是在船台上装，还是整体合拢在水上整体吊装；分段的预舾装率是为多少最为恰当；分段的部装率应该是多少；单元组装是搞有利还是不搞有利；分段二次除锈是用打磨方法还是用喷丸方法有利；船舶开工时图纸、材料应具备什么条件最为恰当；上船台分段的储备量应该达到什么标准；船舶下水完整性是高的还是低的等等。所有这些，无不围绕着"优化"二字做文章，究竟什么建造方法最佳，并没有固定模式，这就是根据工厂的条件去研究探讨并付之实践，不断总结提高。

其二，造船作业的生产负荷均衡化。制造一条船特别是同时建造几条船，内容很多，很复杂，这就要事先进行计划，把各个不同时期的各项工种劳动力负荷、生产场地负荷、大型设备负荷、船台搭载负荷、运输负荷加以叠加并且进行的平衡，削峰填谷，如再有问题，则事先要采取措施。

三、结束语

随着船舶向大型化、批量化和标准化发展，我国的船舶工业有着广阔的发展空间，应用新的建造法将有效地增加造船产量、提高生产效率。相关专家应多加借鉴国外相关的文献，在各个方面弥补我国船舶设计与国际的差距，从而提高我国船舶行业的竞争力。

参考文献

[1] 王能建，贺泽，邱长华.协同设计及其在船舶设计中的应用[J].船舶工程.2004（04）.

[2] 吕航.船舶设计理念的平衡点[J].中国船检.2004（11）.