现代船舶舾装设计与制造效率提高方法研究

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:尹久超
[导读] 目前,造船已不再局限于传统技术,而是借助现代技术逐渐向机械化、
        尹久超
        大连中远海运重工有限公司 辽宁大连 116113
        摘要:目前,造船已不再局限于传统技术,而是借助现代技术逐渐向机械化、自动化、模块化发展。近年来,随着科学技术的发展,造船业的技术水平也在不断提高,这充分体现在现代造船技术中。例如,在船舶舾装设计与制造过程中,最重要的特点是复杂性,现代造船技术中采用计算机建模的方式,从而降低了复杂性对船舶舾装设计及制造的影响,提高了生产效率。
        关键词:现代船舶设计;生产效率;改进方法;研究
        1船舶舾装的概念
        船舶舾装是指除船体结构之外的所有设备、装置、管件、阀件等的安装工作,船舶舾装是一项系统化的工程,具有工程量巨大,系统原理复杂,精度要求高的特点。现代造船普遍采用壳、舾、涂一体化的造船模式,其中船舶舾装占船舶建造工程50%-60%的工程量,所以如果能在船舶舾装上引进现代技术,持续改进设计和工艺方法,优化生产管理,增强施工人员素质,那么对船舶建造生产效率的提高必将产生深远意义。
        2我国船舶舾装技术的现状
        船舶舾装技术在我国起步较晚,随着我国近年来造船业的蓬勃发展,我国船舶舾装技术发展较快,正在追赶日韩以及西方造船强国,但总体来说大而不强,差距仍比较明显,造船效率仅是日韩的1/3。日韩等国外先进的船企已经由“工业3.0”向“工业4.0”推进,将数字化、自动化和精益生产等先进技术普遍应用于实际生产之中,物联网技术也得到了大量使用,利用大数据已经将智能单元推进为智能生产线,全新的智能船厂已经近在眼前。相比较,我国骨干船厂总体仍处于“工业2.0”,相关技术发展与应用参差不齐,短板众多,效率低下,人工成本较高,与世界存在较大差距。但随着“中国制造2025”行动纲领的确立,国家产业政策为舾装技术的发展提供了有力的支撑。部分骨干船企大力发展与应用高新技术,物联网以及智能单元等方面的应用取得一定进展,不断提高国内民用船舶行业的技术水平,逐步缩小与世界造标杆船企业之间的差距。
        当今世界先进技术的代表是壳舾涂一体化,中国大部分造船企业在此技术方面仍有较大的提升空间。我们主要存在的问题是现场施工环境恶劣,条件艰苦,生产设备不先进;设计和生产的精度还远没有达到国际先进标准;立体建模技术并不完善,细节部分常常被忽略;精度控制技术水平处于及格边缘。以上的现状,必然会影响区域舾装技术的应用。为了缩小中国与世界的差距,有必要对设计方法和技术应用策略进行改进,并提升现场施工环境及对落后的设备进行更新换代。
        3现代船舶舾装设计
        3.1船舶舾装的标准化设计
        在船舶舾装制造中,船舶舾装件数量非常巨大,其种类、形式也非常复杂,对技术要求也相当高。生产链比较长,设计和制造过程中需要频繁地交换数据,在整个设计中多个职能部门需要进行协调合作。在船舶舾装设计与制造中,相关数据的标准是保证船舶舾装高效制造的关键。因此,根据船舶舾装设计和制造的特点,相关的标准设定如下:
        其一,船舶舾装的数据是非常重要的,数据的准确性和船舶舾装的生产是非常密切的,它主要关系到原材料的采购,生产托盘以及安装托盘的数据准确性。舾装数据的重要性同时体现在安装工艺上,如船舱底座安装时,应严格遵守安装数据,焊接气孔不应超过3mm,间隙长度不应超过整个长度的十分之一。对于基底高度需要符合图纸要求,误差控制在5mm以内。
        其二,船舶舾装图纸目录是船舶舾装生产设计中监控和管理制造过程的重要环节。各部门之间的合作主要依赖于这些数据,也是设计效率、制造周期的重要影响因素。这些标准包括基本原理图图纸标准、生产图纸标准和安装图纸标准。
        其三,在船舶舾装设计中,往往会产生大量不同等级的图纸,同一图纸也会有许多不同状态,对这些图纸的管理也是一项非常重要的任务。

船舶舾装图的编码需要标准化。同样,对船舶舾装件编号也需要标准化,这样方便对舾装件进行标准分类,可建立标准化数据库,为船舶舾装件的制造及安装提供良好的基础。
        3.2模块化设计
        目前我国使用模块化设计进行制造船舶的技术已经比较成熟,使用这项技术的基本建造思路是使用模块化的概念进行船舶的制造,从而能够达到高效生产船舶的目的,这也是船舶制造的重要发展方向,同时也能够为建造船舶行业开展服务平台做好基础保障。近些年来,模块化的造船理念被广泛应用,主要是集中在船舶生产制造的计划过程中,但是船舶生产设计中依然根据传统方式继续进行,这样的结果是设计图纸进行了一堆划分工作,而区域装配以及区域涂装等建造没有得到充分考虑。在现代制造技术的应用中,必须依靠计算机技术。利用计算机技术也就是利用模块化分类存储来控制造船过程,模块化设计一直贯穿于船舶设计和制造的全过程,而基于计算机背景的模块化制造是当今造船工业发展的方向。
        船舶舾装的设计和制造主要是根据船舶本身的特点进行的。通过对舾装件及其模块层次的合理分类,可以有效地简化船舶制造系统,减少制造人员的劳动。它可以更方便地进行专业化生产,可以有效地缩短船舶生产周期,提高船舶舾装制造效率。但是在我国的模块化设计研究主要针对舾装制造的模块,针对造船水平的研究比较少。因此,船舶制造企业如果想要应用模块化制造设计,需要加强各研究机构的合作,继续研究模块分类,尤其是对船舶模块结构的研究,需要对设计方法不断创新,还需要对船舶设计系列化、组织管理进行更加广泛的研究。
        4现代船舶舾装制造效率的提高方法
        4.1提高生产人员的专业能力
        舾装制造人员的个人专业技术能力是影响船舶制造效率的基础因素,如果舾装制造人员的技术能力不够好,那么船舶制造效率将被大大限制。目前,我国船舶舾装的制造水平有了很大提高,但在许多舾装工程中,制造工作都由外部承包商承担,船舶舾装安装则由外部安装单位承担。这种制造模式可以在很大程度上减少船舶企业员工的工作量,船舶舾装制造也可以交给专业人员来完成。同时,这种制造方式在很大程度上节省了工作时间,也保证了装备制造的专业化。因此,舾装制造人员的专业水平是提高制造效率的基础,也能有效促进成本控制,降低造船成本,是提高制造效率的主要方法之一。
        4.2要提高创新能力,丰富船舶舾装的技术手段
        船舶制造行业是一个比较重要的制造业,对于我国海上运输来说有着重要的作用。中国早在古代就已经学会了造船技术,船舶舾装技术也有了一定的发展和研究。这为中国造船行业奠定了坚实的基础,但随着时代的进步,中国的一些船舶舾装技术不能适应时代的需求,不能满足社会的需求,传统的技术使得中国船舶舾装设计处于落后阶段。为了进一步发展船舶舾装设计和提高船舶制造业的效率,有必要创新船舶舾装技术,大量的能源投资和技术开发用于探索新的船舶舾装技术来满足现代社会的需要,我们必须学会使用现代自动化信息技术实现船舶舾装生产,通过这种方式,可以提高船舶舾装的效率和质量,提高船舶的安全性。
        4.3舾装制造工作的管理要专业化
        舾装生产必须以现代造船技术为基础,管理模式应该相应地改变,特别是当涉及到专门的管理的过程中,需要使用相应的管理工作,此时就要实施专业化管理,做到管理与技术相结合。
        5 结论
        总结,通过对国内船舶舾装设计制造技术的分析,采取相应的解决方案,提出我国应提高国内船舶舾装设计制造水平,必须采用先进技术。为了提高船舶设计制造的效率,必须做好技术管理和设计管理工作,以提高船厂的经济效益。
        参考文献:
        [1]张春景,眭红蕾.基于现代造船模式探析船舶舾装模块化设计应用[J].山东工业技术,2016(12):242.
        [2]吴昱,余小成.基于现代造船模式的船舶舾装模块化设计应用研究[J].山东工业技术,2015(22):41.
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