江浩宇
上海繁金实业有限公司江都分公司 江苏省扬州市 225000
摘要：近些年，我国的船舶工程建设的发展迅速，世界生态问题日趋恶化，已引起全球各国的高度关注，且纷纷将目光转向于绿色制造。在船舶建造领域，船舶的设计、结构以及生产等对周边生态有所影响的环节，已引起业界人士的重视。为了确保新发展理念的全面落地以及实现“又快、又好”发展的目标，将绿色制造工艺运用于船舶结构中十分必要。
关键词：船舶结构设计；绿色制造；工艺
引言：
随着现代社会进程的加快，经济发展也日益加快，但是由于发展方式过于粗放，所带来的问题日益增多，诸如能源更加匮乏，环境污染也更加严重，导致社会经济也相应受到制约。对于船舶航运业来说，严重的环境污染问题受到国际的广泛关注，如何能够在船舶的建造过程中降低污染以及燃油消耗量，实现绿色船舶的节能环保作用，是需要研究的重点内容。本文针对船舶制造过程中绿色制造工艺技术的具体应用进行分析，以求能够提高船舶的稳定性，保障船舶制造的性能。在此基础上，研究绿色制造工艺在船舶结构中的设计以及具体应用方式，制造出更稳定、更快速的船舶，以下主要围绕绿色船舶的基本内涵展开简单的分析与探讨。
1绿色船舶发展现状
目前，绿色船舶的发展主要反应出以下特征：1）电气设施绿色化。在科学技术日益创新的背景下，船舶内所使用的电气技术、通信技术等也在发生日新月异的变化。现阶段，绝大部分船舶已完成自动化的改造，能够利用各类自动化体系，进而实现对于船舶各类电气设施的精准调控。将船舶内各式各样的电气设施与集控平台相连，操作者能够经由此集控平台对船舶内的任何电子设施进行控制，出现突发状况或者做出不当操作时，可通过此平台及时、妥善化解。2）燃料绿色化。伴随绿色发展理念日益深入人心，船舶用燃料也日趋绿色化。近几年，船舶使用最多的燃料当属LNG燃料。相较于天然气来说，LNG燃料的体积仅仅只有其1/600，该燃料还具备无腐蚀性、无毒、无味等诸多特征。将此类燃料用于船舶中能够减小燃料的整体重量，可大幅提高燃料的存储数量，大大减少船舶运行中向外排出的气体，在一定程度上也降低了船舶运行的成本费用。除重量比较轻的优势以外，其产物危害性也远小于传统燃料。
2绿色制造工艺在船舶结构设计方面的实现
2.1优化整体船舶结构的设计体系
首先，应当关注到整体的船舶结构，充分地实现资源的节约，并对船舶的型号进行适当的优化，提高船舶的节能性、稳定性和载重量，进而能够保证船舶在航海过程中的安全性能。其次，需要针对船舶的节能设计方面进行适当的优化。可以适当利用一些新型节约能源，包括风能、水能、太阳能等，体现出新能源在船舶设计中的客观价值，也可以优化船舶的推进手段和方式，寻找更加经济、节约、高效的推进手段来体现出节能设计的优化效果，还可以提高燃油的利用率，在船舶的设计中采取更加先进的燃油使用技术，保障燃油的使用率，并实现环保的要求。还应当重视能源的循环使用技术，思考怎样去回收在船舶航海过程中产生的废气，并采取适当的技术来对废气进行再利用，从而进一步满足船舶制造设计的优化要求。
2.2选择绿色环保价值更高的原材料
涂装材料方面。通常来说，我国在船舶制造工程中所使用的涂装材料会对水体、环境以及人体产生一定的影响，尤其是针对涂装钢材进行的沉浸处理，之后再对处理后的钢材进行二次涂装工作，整个涂装工作进行的过程体现出复杂性的特点，与此同时还会存在一定的资源浪费及环境污染现象，影响到涂装材料的使用价值。在此基础上，要求能够尽量使用更加先进的涂装材料，减少对环境和水体的危害，实现可持续发展的要求。焊接材料方面。
传统的船舶制造过程中使用的焊接材料含有一些助焊药剂，这部分助焊药剂会在高温焊接作业中挥发到空气中，影响到作业人员的身体健康，并对环境造成污染。在绿色船舶的设计过程中，应当尽量减少使用焊接材料对环境造成的污染，并利用更加先进的焊接技术，配合环保的焊接材料，发挥出环保的作用。绝缘材料方面。在船舶设计过程中所使用的传统绝缘材料通常是玻璃棉以及矿棉等，这些绝缘材料在废弃之后进行降解处理的水平并不高，会对土壤以及水源方面造成污染。在选择绝缘材料时，应当考虑到绝缘材料的环保性，尽可能地使用更加先进的新型环保绝缘材料，减少产生的污染。
3船舶结构创新优化设计策略与应用实践
3.1遗传模型结构优化设计
在船舶的创新优化设计中，遗传模型结构优化是基于数学模型变量为基础，通过对其进行优化而产生，采用遗传模型的结构设计主要包括连续变量模型、混合变量以及离散变量模型。通过与传统结构设计中存在的问题进行分析，不断地研究出全新的算法，按照当前船舶结构的设计特点，将其融入到生物进化知识中，从而衍生出创新的遗传模型设计。通过遗传算法的应用，不需要进行导数资料就可以借助函数来解决之前的问题，有效地解决了在出船舶结构设计优化中的离散性和连续性问题。通过遗传模型结构优化设计，主要采用仿生进化策略实现交叉算子、异化算子以及再生算子。经过长期的实践应用，这种遗传模型结构优化设计主要适用于一些繁琐的设计环境，通过遗传船舶结构优化设计可以实现有效的应用效果，实现了船舶领域结构设计的突破，对船舶制造业的发展具有重要意义。
3.2模糊原理结构优化设计
模糊原理最早出现在20世纪80年代，这种优化设计主要是基于模糊判决来实现的创新性限界方法。通过模糊原理的结构优化设计，能够实现对船舶结构的全面优化，解决船舶结构优化中产生的难题。模糊原理主要是采用完善的模糊目标，并将阈值看作附加变量，可以避免一次求解出现的最大水平法，在完成求解后，只需要对船舶的结构和施工等环节进行思考即可，通过对排序结合与创建的要素权重集进行模糊评价，并确定模糊约束值。例如，在进行船舶结构的设计中，计算船舶的槽型、剖面以及横舱壁等结构时，可以先结合工程的情况进行分析，并掌握模糊要素的具体情况，从而实现模糊优化设计，不断能够降低原材料的使用，同时也实现了良好的设计优化效果。
3.3智能型船舶结构优化设计
随着智能化的全面普及，船舶的结构设计优化也应该朝着智能化发展，就目前的技术水平来看，船舶的结构设计已经实现了智能型的优化，并结合实际设计情况深入研究了设计问题，并采用数学规划实现最佳船舶结构设计方案，有效地促进了船舶制造业的发展。例如，在进行船舶结构的优化设计时，采用智能型优化方式进行结构的设计，结合系统内部的专家技术系统，实现了船舶结构的合理优化，并全面考虑实际的应用环境，通过智能型设计方式与经典设计优化方式进行有效融合，实现人工智能的结构优化设计，全面提升了船舶结构的设计效率。对于当前的船舶制造企业而言，智能型优化设计的方法常用的表现形式为以下2种：神经网络设计法和专家系统设计法，通过这2种系统实现了船舶结构设计的合理优化，促进了船舶制造的经济效益。
结语
在船舶的设计以及制造过程中，需要关注到船舶的能源消耗以及污染物质的排放。应当了解到，船舶的绿色标准会体现在船舶的完整使用寿命周期之内。在船舶的制造过程中，安全环保节能性能要求应该贯彻始终，使其成为船舶制造过程中的绿色标准，并充分地应用先进的技术和新型的材料来保证船舶制造中的功能性要求，提升船舶的使用性能以及安全性，体现出绿色制造工艺在船舶制造工程中的具体价值，实现可持续发展的要求。
参考文献
[1]翁方勇,王奇,祝林.绿色制造工艺在船舶结构中的设计及应用[J].交通节能与环保,2018,14(01):19-21.
[2]张圣超.绿色制造工艺在船舶结构中的应用[J].建材与装饰,2020,(17):209+211.