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摘要：近年来，我国大力发展航海事业，这也使船体结构的生产设计变得越来越重要。对于船体结构生产设计来说，确保船体结构安全是整个生产设计过程中的首要目标，而船体结构生产设计的合理性与否更是与其生产工艺有着密切的联系。
关键词：船体；生产设计；研究
本文简述了现阶段的船体生产设计模式以及工艺，优化型生产模式—全过程生产设计模式。现有船体生产设计模式是不断摸索产生的，但是也存在其短板之处。不断提高生产效率是企业不断追求的目标，而全过程生产设计从员工基础出发，给出优化型生产设计模式，能够有效地提升生产效率，缩短造船周期，提高经济效益。
1现阶段生产设计模式
在现阶段生产设计流程从最初的软件引进和借鉴韩日等国先进生产模式，到自发研究开发软件并完善生产模式，各企业形成其具有自身特性的一套船体生产设计流程。从本质上说来，生产基本原则相对统一，从二维到三维，再从三维回归二维，细化和改善前道设计的不足之处、对图纸进行优化，并提供详细的施工信息图纸。
1.1一对一生产设计流程
船体生产设计目前分为建模、出组立图、校对、放样下料（套料、放样）、入库等阶段，各阶段相对独立，并配备专业技术人员各司其职形成一对一模式。建模和出图：根据详细设计图纸建立三维模型，添加各种必要的施工信息，根据模型设绘详细的施工图纸。校对：及时发现模型和图纸中的错漏，协助建模出图人员完善施工信息图纸，把差错率降到最低。套料：通过软件将零件在有限的材料上分割出所需的零件，尽可能提高材料用率。放样：核对和添加零件生产加工信息，包括零件大小，坡口，弯曲半径等的信息中，确保零件加工的正确性，便于后续装配。入库：计划周期内通过软件将生产设计所设绘的图纸录入到公司数据库中，按照需求发到现场生产部门，方便施工，确保施工周期。
1.2现阶段生产设计模式的优缺点
现有生产设计模式采用一对一的模式，各个阶段相互独立，但又因彼此之间的交叉作业，相互制约。此模式具备以下优势：一是一个人负责一个阶段对员工的整体要求较低，易于较快投入工作。二是可以做到专项专责。在生产设计中我们一向责任到人，增加员工责任感，确保了图纸质量。三是多人交叉工作便于发现问题。各阶段都可以互相反馈，互相监督，降低主观差错率。在现有模式下，一对一生产设计也存在不足，主要表现为不利于人员内部调节，浪费资源；相互制约，一旦某一阶段出现拖沓，将影响整个分段计划进程；相对独立，效率低下；掌握技能不全面，不利于员工整体发展。
2优化型生产设计工艺问题研究
2.1设计工艺对船体结构进行分层优化
船体结构设计人员有必要对船舶甲板的厚度、防水能力以及前进动力进行调试，也要对船舶不同结构部位的材料性能进行检测，对存在安全隐患的部位进行排查，保证船体各个部位处于正常工作状态。同时，工作人员需要基于船舶折角保护器、底板、甲板以及框架的结构设计顺序，来优化船体结构设计方案。在对船体负载部位进行结构设计时，需要充分考虑到关键部位的受力问题，设计人员可以采取分段设计来保障各个环节设计工作的顺利，最终实现船体关键位置的结构设计工作。
针对具有双层结构的船体而言，其不但具有更高的稳定性，同时整个船体具有更大的储存空间，这对船舶的动力和航行时间具有重要影响。船舶骨架通常都是由高性能的低碳钢架组成，其中船体的纵向船体骨架主要是用来承受负荷。因此，合理的运用力学原理来最大限度减少钢架的受力和减缓船体底板所承受的压力，可以大幅度提高船舶的速度。就船体的横向骨架结构设计而言，其在一定程度上可以通过增加船体内腔的受力来对折角保护器施加反作用力，这样可以有效实现外力的相互抵消，保证整个船体减少外界压力。
2.2生产活动
船体的内板和底板是整个船承受外界压力最高的部分，该部位需要采用高强度、高硬度的低碳钢。低碳钢由于含有一定量的碳，其不仅可以改善钢的强度，也提高了钢的耐腐蚀性能。同时，在对船只的甲板与内板进行焊接时，需要配备一定数量的六角螺丝，这可以大幅度增加底板与甲板的牢固性。在对船只结构进行全面测时，设计人员有必要对船体各个部位所用的材料性能以及相应的参数进行了解，并根据实际在船体上的应用情况来进行现场受力分析。为了确保船舶在航行中的安全性和平稳性，技术人员还需要对船只的整体结构进行进一步优化。对设计船只之后所记录的参数进行二次验证，根据船只的实际运行情况来进行相应的调整，并对调整后的参数进行检验，最终得出相对成熟的设计参数。
3.结构设计中生产工艺
3.1舱口围板纵向肘端部细节处理
传统的舱口围板纵向肘端部的设计往往不考虑与开舱机轴承结构之间的结构冲突，设计较为平直，而通常在运营过程中肘板端部与主甲板的填角焊缝极其容易出现裂缝。为了避免这种现象时常出现，工作人员需要在具体建造的过程当中增加纵向缓冲，经以往的平直端改善为凹槽形式来增加纵向缓冲，避免不必要的结构冲突。此外，工作人员在建造过程中需要根据相应的标准来进行设计改善，以提高改善效果。
3.2散货防堆积板的细节处理
一般情况下，散货船的船舱舱口围板的角隅处，为了有效的防止散货堆积，工作人员往往会设置防堆积板。但是，很容易忽略掉船舱舱口角隅处是高应力区且非常危险，该处的主甲板一定要保证光滑。因此，工作人员在设计过程中要考虑到防堆积板与主甲板之间存在10~15mm的距离，已降低角隅处形成集中应力的概率，保证安全。
3.3测深管底部冲击板的设置
对于测深管底部冲击板的设置，很容易忽视测深垫板的问题。在传统的设计当中，需在舱底板安装完之后才能安装测深垫板，而对于舱底板充当外底板的情形，必须在测深管就位之后，测深垫板具备定位的条件。这无疑加大了操作的难度，使得工作人员很难进行且极其容易出错。因此，选择提前将测深垫板定位于测深管底部，此时的设计只需要在测深管底部开一个长空就能满足需求。
4.生产设计发展趋势
在现在造船模式下，一对一生产设计模式随着时代进步将不能够满足生产力要求。随着慢慢摸索造船业将逐渐走向全过程生产设计模式，整合资源，合理利用，提高企业竞争力。相对于一对一模式全过程生产设计具有以下优势：一是全过程模式可以节约各个阶段之间沟通交流的时间，缩短周期。一个阶段结束可以自发进入下一阶段，省去中间步骤，节约时间。二是人员整体能力提高。复合型人员能够熟练操作各种软件，对建造工艺和方针都有着深入广泛的了解，便于全面发展。即使一时不能从一而终，也可以随时调动到各个阶段，减少某一阶段工作量堆积的情况。三是从被动接受改为主动。原有模式若有修改需要及时反馈由建模人员列出零件修改单，在回到放样下料，人员之间都是被动接受修改。现在均由一人操作，改为主动修改，可以提高劳动积极性。
结语
在“绿色技术”的旗帜下，世界造船工业正经历着一场技术变革，是企业开拓发展不可缺少的新型模式以及工艺创新。每一次改变都是不易的，但是墨守成规，不思进取却是极其危险的。以技术性为特征的，技术变革以及创新是重要的推动力。造船技术正在加快数字化和其他高科技应用相结合的造船产业转型，以占据新的技术制高点。
参考文献：
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