探究船体结构生产设计理念构建

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者:陶思宇
[导读] 船体结构生产设计在整个生产设计中占有重要位置
        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
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