探究船体结构生产设计理念构建

探究船体结构生产设计理念构建

陶思宇

江南造船 (集团）有限责任公司 上海市 201913

摘要：船体结构生产设计在整个生产设计中占有重要位置，其管理不仅仅是对生产设计图表的质量管理，更是对生产设计人员的素质管理以及生产设计成本效益的管理。为了更好地服务于现场，船体结构生产设计贯彻“以现场为中心”的宗旨，通过将人员管理、设计过程管理和目标管理三者有机统一，以达到提高生产效率、降低建造成本、提高产品质量的目的。

关键词：船体结构；生产；设计理念；构建；

引言

船体结构设计属于一项系统而又复杂的工程，它主要可以划分为三个不同的阶段，第一个阶段是初步设计，第二个阶段是详细设计，而第三个阶段则是生产设计，每一个阶段都具有各自的特点以及要求，同时它们之间又是相互联系的，因此，在船体结构的设计中，需要对设计理念加以理解以及运用，才能更好地设计出更好、更科学的船体结构。

一、船体结构设计理念

建立合理的、科学的船体结构设计理念，能够更好地促进船体结构设计工作开展，能够对其整个工作质量的提升和优化起到重要的促进作用。从结构内容分析来看，其主要需要从以下几个方面展开。首先，需要对船体建造的总工作量予以充分认识。船体结构设计占据整个船只建造总工程量的三分之一，并且其融合了更多的综合性工作，所涉及的专业内容也更为广泛。其次，船体结构中的施工内容也必须予以充分而详尽的考虑，需要就其施工条件予以确认，并结合实际情况而制定出最佳的造船方案，同时还需要绘制出相应的图纸。另一方面还需要注重管理人员的沟通和协调，强化整个工作的系统性。总而言之，船体结构设计需要从宏观方面予以综合考虑，让整个设计过程更为顺利。

二、分析船体结构设计的理念

2.1建造方案的确定

在船体结构的生产设计当中，建造方案的确定是非常重要的，我们可以将船按照结构特点分为五个部分醒部、机陷、货舱、艏部以及上层建筑，划分的条件是按照建造工厂的设备设施条件来进行区域的划分，比如会考虑工厂的加工条件、运输条件等综合因素来考虑，还要根据安装的位置来决定。还要对分段建造要点进行明确，任何细小的要求都要明确下来，这些要点包括部件的组立要求、分段组立要求及总组立要求。焊接的方法方式也要进行明确，精度管理方案等其他面都要进行明确，来保证建造方案的确定。

2.2图纸设计

　　（1）套料图。在套料图中，需要和结构图中的组立流向、零件编号、加工流向、尺寸标注以及坡口信息相对应，这能够为船体的结构施工提供科学指导。

　　（2）结构图。主要涵盖了平面图、横截面图、展开图、节点详解图以及局部剖面的图，对它们每个部分都进行良好的组织以及连接之后，再结合其他专业知识而提出加强结构的具体方案，同时还需要注意船体结构中的各个切角、流水孔、止漏孔、透气孔以及通焊孔的反应，一定要保持它们之间是一一对应的，切勿错开；而对于船体焊接的规格、方法、厚度以及边缘坡口的形式都要切实地标注清楚，尤其需要注意永久性的吊环，在施工的准备中也需要清晰的标注出来。

　　（3）加工图。在船体设计中的加工图包括了型材以及板材的加工图。

2.3工艺辅助类图纸设计

将辅助性作业纳入生产设计，是生产设计的一大特点。造船的工程和工艺复杂，需要很多的东西来进行辅助，在整个造船的中期当中，辅助性的作业占了一个很重要的位置。要将这些辅助性的作业要进行合理地安排，有利于造船工期的缩短，提高生产效率。

（1）永久性吊环及其加强设计

永久性的吊环也叫不拆吊环，它的布置是在央视的位置以及狭窄的位置才会使用，例如在甲板的下方和双层底内，在这些地方安装吊环以后，不好拆除；从美观的角度上来说，一般都是安装在不显眼的位置和封闭的位置上面 ，例如绝缘体里面或者结构聚集处。

（2）脚手架的安放

脚手架的安放是一项艰难的工程，所以可以利用生产设计的有利特点，通过周密设计，找准有利时机进行安装，从而使脚手架的安装作业处于最佳的位置和施工阶段。

（3）其他设计

其他设计就是船上梯子、扶手栏杆等设计。

2.4管理施工工作

在管理方面主要包括了图表管理，其中所涉及的项目主要有工艺项目、报表项目、密性试验、分段重心表以及拍片数量等，因此在船体结构的生产以及设计中，需要对这些方面的内容进行考虑，主要是因为施工设计和工艺之间具有十分密切的关系，同时二者又是直接地交叉于船体的结构中，因此对施工管理工作而言，工艺和图纸之间的关系十分重要，在相辅相成中为船体的结构设计提供了一个良好的施工工艺，从而使得船体结构能够更好解决其中的技术问题。

2.5船体结构的详细设计要点

在某种程度上说，详细设计直接决定了船体结构生产设计质量的好坏。当船东和船级社对图纸进行认可之后，那么影响总体设计的因素就基本上得到了确定，比如：各种大的开口、结构型式、结构布置、构件尺寸、减轻孔等。这些因素在一般情况下是不能随意改动的。如果因为特殊的状况需要对设计进行改变时，这时就需要和船级社以及船东进行商量和协议，对需要更改的地方和理由进行说明。在得到业主的同意之后，需要书面签字认可文件。更改的手续比较繁多，这会对设计周期造成延误，对生产设计的进度也会起一定的阻碍作用。

2.6生产设计是详细设计的细化

生产设计是解决怎样造船的问题。那么生产设计的任务，就是在详细设计基础上，将基本结构图、典型横剖面图等详细设计结构图所表达的设计意图、设计思想，按分段划分图和船体车间的生产习惯，按加工、制造、安装工艺与流程、工艺信息等，设绘、编制成施工图纸和工艺文件，作为车间施工的依据。担任生产设计的工程技术人员，应该花更多精力和时间去考虑处理一些结构工艺性问题，在遇到详细设计与生产设计有矛盾时，必须经过协调，予以很好解决，以便既满足结构要求，又能解决施工中的加工、制造、安装、焊接等工艺问题，这就是通常所说的结构工艺性问题。

三、分析船体结构设计中基本内容

3.1初步设计

在船体的初步设计中，需要对其中的规划方案加以具体化，其中主要包括了对技术标准的分析以及设计框架的构建，在建立的初期主要是运用基本图纸把预想凸显出来，从而形成一个草稿图，然后根据预案以及设计技术进行选择其中的材料、部件型号以及建立预算，最后形成一个预算报告。

3.2 详细设计

在船体设计的前期，主要考虑的是对设计框架大体预想，其中需要将细节设计进行处理，从而使得船体的结构设计中能够符号依照相关，最终获得审批意见，而在这个过程中需要充分考虑船体建造中的细节，然后再次明确材料的型号，从而形成一个符合设计系统的方案。

3.3 生产设计

这主要是对船体设计中将方案付诸实践的过程，即就是生产要求，以及在施工中所需要使用的材料和注意事项，从而使得材料能够在施工详细解释中符合设计的图纸以及施工方案。

四、结束语

船体结构设计工作量庞大，其中的很多细节工作都需要做好相应的设计和安排，对其整个结构设计过程予以优化。通过船体结构设计方式的多样化转变，促进整个船只生产质量的提升，促进整个船只能够达到更好的应用标准。

参考文献

【1】管官，林焰，纪卓尚.基于知识的船体结构快速设计及优化【J】船舶力学，2017，（04）∶472-483.

【2】刘建峰. 船体结构设计及建造的细节处理【J】.黑龙江科技信息，2017，（08）∶49.

【3】李磊，戴凯云，任帅，王鹏宇，季阳洋.面向精度控制的船体焊接工艺规划技术研究【J】.制造业自动化，2016，10（25）：153-156.