船舶与海洋工程外舾装生产设计出图模式的探究

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年2月5期   作者:张雷
[导读] 本文以中间产品概念下全托盘化舾装现场作业、任务分解作为前提,
        张雷
        天津北海油人力资源咨询服务有限公司  天津  300450
        摘要:本文以中间产品概念下全托盘化舾装现场作业、任务分解作为前提,探讨舾装生产设计图形的表述内容以及形成,对船舶与海洋工程外舾装生产设计图纸表达方式进行一定程度拓展,希望能给相关专业设计及建造人员提供帮助。
        关键词:船舶与海洋工程;外舾装;生产设计;托盘

概述:
当前受全球新冠肺炎疫情影响,全球造船行业受到一定程度的影响。在疫情防控常态化因素下,许多在海外的建造项目只能移到国内建造,在造船行业竞争日益激烈情况下,这对我国船舶行业的成长有很大的促进作用。面对不断增长的业务,船厂的建造能力必须能够满足这些业务的增长。  
在以往的船舶及海工产品建造中,船舶外舾装件会分散到不同的部门进行生产,而由于舾装件产品的特殊性(规格多、用料复杂、数量巨大等),使得各部门不得不分出许多精力来应付舾装件产生的生产阻滞。所以,精细化托盘划分,提高分段甚至片体的预舾装率对生产效益的提升有很大的作用。

1 外舾装生产设计内容
船舶与海洋工程中生产设计通常包括两部分,即船体生产设计和舾装生产设计。其中舾装生产设计又可分为船装、机装、管装、电装等内容。本文重点探讨船装生产设计中的外舾装生产设计及图纸表达。
外舾装生产设计的主要是根据船厂的条件和特点,以详细设计输入的技术文件为依据,将系统、功能转换成区域设计,按照区域、阶段、类型等类别进行作业任务的划分与重组,将设计、生产、管理融合为一体,结合船厂施工条件进行设计,为物资采购和生产管理等生产计划提供信息,为生产现场提供施工图纸、工艺说明及物料清单等技术文件。
船舶外舾装主要指除船体与船舶动力装置外船上所有的金属附属物,如直梯、斜梯、设备底座、栏杆、桅杆及消防救生设备等。外舾装生产设计是以详细设计图纸的输入为依据,在生产设计图纸基础上进行分段托盘划分,将一个区域的舾装件分成若干个小部件以及需要现场安装的零部件。生产设计图纸包括舾装件制作图、安装图、托盘表、清单等[1]。

2 外舾装生产设计结构体系分析
生产设计可分为两个阶段:第一,生产设计准备阶段。该阶段主要是综合筹划技术内容,在同一各个生产部门确定生产制造方针、原则、工艺和吊装顺序,提出技术和相关工艺要求,估算工作量,协调各专业技术内容,能够为材料、设备、场地管理提供重要参考数据,编制生产计划日程表。第二,生产设计实施阶段,其是基于第一阶段基础上能够按照工艺阶段单元,绘制工作图施工区域,完成各项设计内容。此外,在生产设计时还需要汇总技术资料,图纸复制,标准化作业等,以实现集中化管理。
3 生产设计图纸要素
通常按照托盘划分的原则以及单托盘分解原则,可获得以下图纸,图纸数量为每托盘2~4张,需要单独配置封面。该图纸可作为中间产品,图纸部分插入到船体生产图纸的一个阶段,以备复合作业所采用。生产设计图面构成要素,包括基本平面描述、局部三维放大表示、船体背景结合、材料表、标题栏的信息等。针对当前现代造船条件下,对舾装生产设计外场使用图纸来说,可在TRIBON或AM等三维设计软件中,利用设计软件提供的自动出图功能,自动处理某一舾装中间产品模型,使其能够形成对应管理文件。比如托盘零件表,其提供零件列表文件信息用于生产需求。
随着现有图纸数量及复杂度提高,虽然有设计软件辅助自动出图,但需要设计人员手工完成的作业量还是较大,这样往往造成必要信息的遗漏,使图纸质量不稳定。

因此,首要完成的是需要考虑适当本地化,结合采办及现场生产需求来二次开发设计软件,并使自动出图功能更加完善;其次考虑在现有分段托盘的基础上再细化分解为更小的托盘,例如,在分段图纸基础上再分解为小片体图纸,使每张图纸表达的信息尽量减少,这样便于设计人员的检查必要信息是否缺失,提高设计效率,同时有利于提高片体阶段预舾装率,提高现场建造速度。
4舾装生产设计图纸构建思路
基于现场生产服务作为指导思想。对于施工工业上由专业人员应当为施工提供技术支持,同时结合多年现场经验,在本研究中我们认为现场施工和生产设计为双向反馈过程,可提高设计和施工效率。
一,概述现场施工外舾装装配。在现代化船舶建造过程中其采用的施工模式为壳、舾、涂一体化。在这一过程中分段预舾装是其重要内容,在分段阶段做好外舾装件安装工作,其能够减少船台和总段工作量,同时有效避免在安装舾装件时,尤其避免产生涂层破坏问题,能够提高预舾装率,利于缩短建造周期,减少成本,能够为船厂获得更多利润。在分段预舾装时需注意两点:第一,做好舾装件物资的准备工作,能够按照分段预舾安装物资表进行各个舾装件的领取,以确保安装工作能够顺利开展。第二,准备图纸,在船舶铁舾装安装过程中,舾装件图纸是其重要参考依据,同时也是安装符合标准和施工要求的重要保证。目前很多船厂是以分段作为生产建造基础,基于此开展舾装件的预装工作,然而在实际生产施工时分段预期中存在很多问题。首先,缺乏安装安全意识,预装件在分段程序后属于高空作业,因此舾装件定位焊接等施工存在一定的危险性,在分段预舾装时存在明显的安全意识不足问题。其次,舾装件的安装定位难度较高,在平面上进行定位时难度较低,而对于垂直仓壁尺寸定位难度是比较大的,同时在吊装舾装件时空中定位难度较高,如果没有合理把控不仅会耗费时间,也无法保证最终的安装质量。
二,细化外舾装生产设计图纸
正如上文所述,目前分段预舾装存在一些不足,一定程度影响建造进度,现场施工人员更倾向于在分段之前的片体上做相应的预舾装。片体预舾装有相应的有点:一、有利于提高施工安全性,片体一般在地面进行,避免过多的高处作业;二、有利于提高装配效率,在片体上安装预舾装件相对分段阶段容易,能够减少人力和物力的消耗,缩短建造周期,装配质量更容易把控。但现在托盘化多以分段托盘居多,少有按片体进行托盘配送,所以增加了在片体就实施预舾装的难度。作为现场施工的反馈,就需要设计人员在做生产设计图纸时就要细化图纸,以片体为单元,在此基础上就行自动化出图及相应料单,做出单个片体托盘。这样就可以针对单个片体的舾装件进行配送,提升片体制造阶段舾装件的装配率。实施片体托盘带来的难度就是增加托盘配送的难度,所以,从设计角度出发,精细化生产设计图纸,细分托盘,将分段托盘中密集的信息分为多个片体托盘,与施工现场协调一致,做到图纸表达与现场需求一致。按照分段片体划分原则,优化舾装件模型,将舾装件和相应片段予以匹配,此时不能安装到片体上的部件才将其留到分段阶段甚至总组阶段立完成后才做安装。
 
4 小结
   船舶与海工工程是一个复杂的多专业配合的工程,外舾装是船舶建造过程中的重要工作,在船舶设计与生产建造中占据重要比重。本文结合舾装生产现场反馈,本着设计与生产相互促进的原则,提出细化图纸和分段托盘。上文阐述的只是作者工作中的总结的一部分,而外舾装设计技术会随着造船技术的发展而发展。片体预舾装目前并不完善,但随着船舶行业的不断发展,片体托盘会进步一优化,从而发挥其优势作用。作为生产的上游专业,舾装生产设计需要对托盘细化分解做必要的研究探索,从而促进船舶与海工更好的发展。


参考文献
[1]《船舶设计实用手册》(舾装分册)编委会[M].北京:国防工业出版社,2002,12.
[2] 朱熙, 周瑜. 浅谈船舶外舾装生产设计[J].黑龙江科技信息, 2016, (5):170.
[3] 张天柱. 船舶铁舾件部件化预舾装的探讨[J]. 船舶物资与市场, 2020, (10):47-48.
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