浅谈优化细化船体生产设计

[摘 要]完善的生产设计不但能够提高生产效率，提高产品质量，缩短建造周期，而且有利于安全生产。本文就优化细化船体生产设计进行探讨分析。

[关键词]优化细化 船体 生产设计

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0036-01

一、生产设计的基本内容

现代造船模式应用系统工程的统筹优化理论，协调使用成组技术原理建立起来的现代造船生产作业体系间的相互关系，实现壳、舾、涂一体化，设计、生产、管理一体化。

生产设计，简而言之就是“设计”生产，运用“成组技术”与“统筹优化理论”，把船体、舾装、涂装等工程在设计阶段进行平衡、协调，按工艺阶段，作业类型和区域进行设计。是将设计（选用标准）、建造工艺（造船模式）、管理（生产流程）融为一体的设计。设计的图纸不仅要反映船舶产品的完工状态，还要尽量使施工的各个工位和各个工序的施工要求、施工方法一一对应，即生产过程中的各个细节，如材料流程、零件加工、结构预装配、船台（船坞）搭载、设备安装等阶段所必需的资料与数据，都完整清楚的表达在一张张设计图纸中。船舶设计不仅要解决“造什么样船”，而且还要解决“怎样造船”及“怎样组织造船生产”。

二、深化生产设计的思考

如何深化生产设计主要围绕上述问题，深入剖析，如何避免因设计模式落后及图纸质量差引发一系列问题，切实实现设计指导生产，设计信息流指导计划、物资流、生产流程，实现“设计、计划、生产“一体化，以及”壳、舾、涂“一体化。

1）首先，生产设计管理者及生产设计人员必须清楚船厂布局规划，船厂设施能力状况。对于生产设计人员来说，要掌握船厂车间的设施能力，比如：

（1）船厂内、外场起重设备能力参数；

（2）船厂内场车间分布及空间大小；

（3）船厂钢板预处理线宽度能力；

（4）各类钢材加工机械设备能力参数（包括油压机、折边机、三星辊等设备）；

（5）钢材切割机类型及切割机参数（切割间隙参数、剖口切割能力等）；

（6）管材切割机类型及数量；

（7）弯管机类型及弯管机管子加工参数；

（8）焊接设备能力、焊接方法类型；

（9）涂装设备和能力；

（10）外场的翻身和总组能力；

（11）船坞的搭载能力；

（12）码头舾装能力。

如果不清楚船厂的设施能力及布局规划，结果只能是生产设计与建造工艺工法脱节，与生产流程脱节。完成的生产设计肯定不能使船厂的生产能力达到最优状态，不能有效指导生产。

2）生产设计策划。设计指导生产，同时生产设计策划又指导生产设计。前期生产设计策划工作是深化生产设计的前提条件之一。

要做到详细设计与生产设计衔接好，需要在两个设计中间增加一个阶段：转换设计，就是在详细设计的基础上，把系统设计转化成区域设计，该阶段着重策划舾装综合布置及船体分段划分。该阶段是满足客户要求、规范要求，以及符合船厂施工工艺要求的重要策划阶段，也是保证设计质量的重要阶段。将船舶产品技术要求与建造工艺、生产流程等紧紧融合在一起，充分体现“设计一体化”管理概念，将设计更为合理，生产技术信息更为完整、准确。

生产设计策划很重要的一项活动内容就是确定壳、舾、涂一体化的工艺流程，考虑涂装的完整性与舾装作业提前相结合。在分段划分基础上，编制DAP（详细组立要领），建立了每一个分段从小组立、中组立、大组立三个阶段所有零件、部件、组件的组立关系，使设计信息流与生产流程做到一致，达到最佳结合。

WSD（建造工程图）建立在DAP基础上，在各组立阶段添加以托盘为单位的舾装信息，同时对各阶段的涂装工作进行说明。其目标就是使“设计、计划、生产“一体化，“壳、舾、涂”一体化。而且WSD还须考虑到新工法的应用。DAP（详细组立要领）与WSD（建造工程图）指导性文件体现在整个设计过程中，最终反映在设计施工图纸和管理文件（托盘、舾装综合管理表等）中。生产设计开始后，各专业需要经过先后的完整性建模，包括零部件的完整性和工艺的完整性，然后在生产设计技术项目经理的组织下，各专业主管间进行平衡讨论，明确各专业每个分段（总段）的设计内容（物量内容），装配阶段划分，每个分段（总段）各专业间装配的逻辑先后顺序关系，将DAP与WSD文件细化，形成每个分段的装配说明书，完整地描述中间产品的形成过程。这些内容清楚地反应在生产设计装配图纸上，包括船体及舾装部分，说明了分段（中间产品）如何装配形成，在中间产品形成阶段，何时进行舾装装配及其装配的物量内容，何时进行涂装作业等。舾装装配时，各专业（管子，支架，电缆托架，平台，直梯/旋梯等）之间的逻辑先后装配顺序以及物量信息，形成各阶段完整的装配说明书。而且在生产设计装配图上及装配托盘表上，清晰描述各物资准备的具体时间。

3）完整性建模、工艺性建模与效益性建模。充分利用设计软件功能，模拟造船过程，优化生产流程，有力指导生产。所以深化生产设计必须要考虑完整性建模，也要考虑建造工艺，完成工艺性建模。完整性建模按专业分类主要分为两大类：船体工程与舾装工程，其内容如下。

船体工程：根据详细设计的结构节点图对所有船体结构部件进行完整的模型定义，模型需要在反应结构部件技术规格信息的同时，还需要包含完整的生产信息，如剖口、余量、收缩量、装配或校验划线、组立及零件编号等。

舾装工程：根据详细设计各舾装部分舾装件的节点图册，完成各舾装部件的模型定义，包括设备模型、管子、所有管附件、阀件、管支架及护圈、基座、刀门盖、梯子、扶手、栏杆、船体标记、水尺字、风管、风管支架等完整的舾装部件。

工艺性建模主要考虑船体结构工艺工装件建模，包括：吊马、搁、脚手架辅助工装、临时支撑等。在此基础上生产设计就能给生产作业提供完整技术指导文件，避免技术信息遗漏而影响作业进程，或者说工艺性建模更能够体现综合平衡，避免因建造过程中工装件的临时布置影响生产设计的变更而带来更多的损失和浪费。

4）设计作业标准化。深化生产设计，提高设计质量，实现设计指导生产，必须要求建立完整的设计技术标准体系和设计管理标准体系，使所有生产设计人员按照设计管理标准体系，清楚地知道如何进行生产设计的准备，如何查阅设计技术标准体系文档去完成生产设计图纸，如何查阅设计技术标准体系文档去完成生产设计图纸校对，以及如何提交生产设计文档并进行资料保存归档，设计过程中技术状态变更的保留。生产设计标准分类为

（1）生产设计流程程序文件；

（2）生产设计作业指导书；

（4）生产设计建模指导书；

（5）舾装件设计标准；

（6）船体及舾装节点图标准；

（7）生产设计编码标准；

（8）出图模式标准。

三、结束语

通过对深化生产设计几个方面的思考，可以确定，对于从事生产设计的人员而言，仅仅会使用软件或者会看图纸并不能做好生产设计，软件使用再好，也只能是个熟练操作工。一份完整的生产设计图纸包含了很多的隐性信息，包含了设计人员对船厂工艺的熟悉程度、包含了设计人员对造船流程的了解、包含了设计者对造船规则规范的掌握程度。

参考文献

[1] 邹鸿钧，蔡继清.造船“生产设计”的探讨[J].武汉水运工程学院学报.1979（03）.

[2] 李启光.实行生产设计是提高造船能力的最佳途径[J].广船科技.1994（03）.