李德群
上海中远海运重工有限公司上海市徐汇区200231
摘要:船舶的舾装设计与制造中包含了船体设备安装、绝缘敷设、电气设备安装、舾装管件安装、主体设备安装等复杂工艺,在传统的船舶舾装工艺中,由于舾装技术条件及工艺流程的限制,导致其效率不高,在传统工艺的基础上,探索一种高效的船舶舾装设计与制造工艺具有非常重要的意义。
关键词:现代船舶舾装;设计;制造;效率
1国内外船舶舾装技术的发展现状及趋势
1.1国外船舶舾装技术的发展现状及趋势
早期西方在舾装设计与制造技术主要侧重于重型武装设备及电子设备上,且基本都为模块化的舾装技术,而近期随科技进步,舾装技术则多数为模块化的船舱段。其中德国的MEKO技术将船舱分成多个密封段,并且独立拥有各种装置,且各船舱段电源、管道之间通过标准接口进行连接,这种独特的设计就是MEKO舾装技术设计的双隔壁技术,属于区域舾装建造技术,实际应用为中心产品引导的船壳涂一体化。
以日本国家为例,其在上世纪九十年代就开始广泛的应用单元化进行船舶舾装的制造,以此能最大限度地降低设计和系统应用的成本。但受当时技术水平限制,日本重工行业中并未完全应用单元化进行船舶舾装建造,只有在设计过程中才会使用标准系统单元进行操作。但是日本在2003年就已经在船舶制造上采取了数字化装配技术,也能将诸多小单元组合成大单元,然后再进行舾装安装工作。
除了日本国家在船舶舾装技术上发展较快,韩国、德国等国家在舾装技术上也取得较大发展,在一定程度上带动了世界船舶舾装技术的提高。
1.2国内船舶舾装技术的发展现状及趋势
按照国际标准对现代应用的造船技术进行分类,可以分为包括预舾装与分段制造技术在内的传统造船技术,由壳舾涂一体化为代表的当代世界先进技术,以及未来将会广泛应用于船体制造的设计制造一体化技术五个等级。而我国造船技术为预舾装与分段建造向区域舾装与分段建造发展的二级至三级等级之间。其主要存在的问题在于造船企业生产条件差、设计与生产成果精密度不达标,三维建模技术不完善以及精度控制水平落后于西方发达国家,不能满足区域舾装的设计与制造要求,也不能达到对船体制造的整体协调性。不够完善的技术水平与恶劣的生产条件在一种程度上遏制了舾装技术在我国船舶制造业的发展,影响了区域式舾装技术的全面应用[1]。为减小与西方发达国家之间的差距,我国应不断地发展自身科学信息技术,力求在最短的时间内将壳舾涂一体化技术应用于我国船舶制造业,进而推动我国经济与信息技术的发展。
除此之外,模块化舾装技术是我国船舶制造业当下应用的主要技术,旨在借助模块化设计制造出更多高品质的船舶,近一步满足我国国民需求,并且为未来的船舶制造业技术的发展奠定坚实的基础。因我国船舶制造业侧重点在于船舶的生产以及材料构建上,忽略了船舶的设计与整体性能,模块化建造过程因此而造成了一系列的混乱情况。并且计算机技术的盛行,已经与船舶制造业密不可分,通过计算机技术将模块化理念横贯在船舶制造的设计、制造、操作等整体过程中,为船舶制造流程提供了便利。
并且,舾装设计与制造技术是根据船舶应用特征选择舾装零件和模块的,减轻了工作人员的工作,并且为船体构造提供了便利条件,在一定程度上提高了船舶制造过程的整体效益。未来我国对于模块化舾装技术的发展,需要加大对船舶模块化的研究力度,在此基础上进行开发创新,这对模块舾装技术的发展具有深远的意义。
2现代船舶舾装设计
2.1船舶舾装的标准设计
在船舶舾装制造中,船舶舾装的构件数量十分庞大,其结构也十分复杂,对技术的要求也比较高。其中的生产链也比较长,由于涉及和制造过程中需要频繁交换数据,在整个设计中多个职能部门、单位需要进行协同合作。在船舶舾装的设计、制造中,有关数据的标准是关系到船舶舾装能否高效制造的关键。因此依据船舶舾装设计和制造的特点,设立相关标准如下:
在船舶舾装制造生产中,船舶舾装的数据是非常重要的数据,和船舶舾装的生产工艺十分紧密,其中主要包括舾装件的制作件托盘、原材料托盘和安装数据。例如将船舶舱室底座的安装过程中,需要严格遵守安装数据要求,严格控制焊接孔隙不能超过3毫米,空隙的长度也不能长于全长的十分之一。对于底座高度需要按个遵守图纸要求,将误差控制在5毫米以内,还需要保障底座坐标位置准确,误差控制在5毫米以内。
第二,船舶舾装的设计图纸目录是在船舶舾装的生产和设计中,进行监控制造过程和管理制造过程的重要工具,各个部门之间开展合作主要依靠这些数据,也是设计效率、制造周期的重要影响因素。其中包含基础图标准、制作图标准以及安装图标准。
第三,在船舶舾装的设计中,能够产生出大量的不同类别的图纸,对同样的图纸也存在着多种不同状态,对这些图纸的管理也是一项十分重要的任务。船舶舾装图纸的编码研究主要是需要建立标准化编码,使用一种比较简便的方法进行图纸的标识。经过对船舶舾装件的标准分类,能够建造标准化的数据库,为船舶舾装制造建立了良好的基础[1]。
2.2应用模块化设计
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,这样的结构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。在现代制造技术应用中,需要依靠计算机技术,使用计算机技术也是使用模块化进行分类储存来进行造船过程的控制,模块化设计一直贯穿在船舶设计和制造等整个过程中,基于计算机背景的模块化制造是如今造船业的发展形势。
船舶舾装的设计和制造主要是以船舶自身特点进行的,通过合理分类舾装件以及其模块级别,这样的分类能够有效简化船舶的制造系统,也能够降低制造人员的劳动量。能够更加方便地进行专业化生产,能够有效缩短船舶生产制造周期,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。
2.3数字化造船技术
(2)企业数字化管理不全面。目前已经许多的造船企业开始借助信息化手段更新企业的管理模式,但一些先进的管理系统如ERP、PLM、SARP等并没有被引进,企业管理信息化程度不够,一定程度上影响了企业的生产经营管理;(3)信息共享过程中,数字化技术使用不足。最大程度的实现信息共享对于推进企业数字化发展十分重要,因此,企业应加强与国外造船企业的联系与合作,建立船舶制造行业公共物流信息系统,通过企业间的信息共享,节省原料成本,扩大原料进货渠道,促进企业更好更快发展。
3现代船舶舾装制造效率的提高方法
3.1提高制造人员专业能力
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,但是在很多舾装工程中,制造工作是交给外部承包商进行的,船舶舾装制造交给外部安装单位完成。这样的制造模式在很大程度上减少了船舶企业工作人员的工作量,船舶的舾装制造也能交给专业人员进行。同时这样的制造模式在很大程度上节约了工作时间,也能够保障舾装制造处于专业水平。由此可见,舾装制造人员的专业化水平,是提高制造效率的基础,还能有效促进成本控制,降低船厂的成本,这也是提高制造效率的主要方法之一。例如在船舶制造中,需要做好救生设备的充足准备,那么可以将救生艇的生产制造进行拆分,将救生艇不同零件分别交给不同的生产制造厂家进行生产制造。如艇机可以交给专门的生产制造厂家,艇架可以交给专门生产艇架的厂家。其中船舶厂可以对需要用到的零件进行统一的规定,这样能够保障船舶制造的质量,能够提高船舶制造的效率。此外,随着我国科技的不断发展和进步,各个生产制造厂家也需要对专业技术进行不断提升,让制造技术跟得上时代的发展,也能够有效提高船舶制造的效率。
3.2进行单元化处理
现阶段舾装制造技术改革的重点内容,就是对舾装产品进行单元化处理。进行单元化处理既能够以集成的方式进行建造,又能通过优化组合的方式提高舾装制造效率,对舾装设计进行完善,改进舾装制造的生产过程。例如在舾装制造之中,需要进行舱室设备的安装,如门窗、舱口、生活设施等安装,需要在实际舱室施工中花费较长的时间进行施工,同时制造过程也相对较复杂,难度也比较高。因此使用单元化的方式能够带来一种解决思路。现阶段如果将独立小模块结合成独立单元,再制造生产过程中将独立单元以整体的方式在相应位置进行安装,然后通过使用线路口的连网方式进行连接,能够节省时间的同时提高制造效率。除此之外,船舶驾驶室等单元结构中也能使用这样的单元组成方式,这样就让船舶舾装的制造效率得到很大的提升。
3.3加强专业管理
在舾装制造实际生产中,需要转变传统的舾装制造观念,树立现代船舶制造观念,不论是船舶制造工艺,还是船舶制造管理,都需要做到与时俱进的观念转变。在现代船舶制造中,需要加强专业化管理,进行专业化管理的关键目的就是开展严格的成本控制,在最大限度内降低成本的浪费,同时还要对制造作业的周期进行控制,才能实现更加高效的制造工作。在船舶舾装制造中有不同的生产厂家进行生产,舾装制造开展更加专业化的管理,也需要包括对于产品的配送管理以及外包生产的管理。除此之外,在现代船舶制造中需要对资源进行合理使用,需要优化资源的配置,同时船舶企业还需要积极建设信息化管理,优化企业中的信息化程度。船舶制造企业还需要加强对生产流程的优化,减少生产中不科學的环节,使用更加先进,更加专业的管理方法进行船舶制造管理,为船舶生产制造提出更加可靠的战略措施。
4结束语
我国当前的现在船舶舾装设计与制造效率与国际上一些国家相比还存在很大的差距,要想提升我国现代船舶舾装设计与制造水平,积极引进先进的舾装设计与制作方法,促进其设计与制造效率的提升具有非常重要的意义,本文就主要针对此予以了简单分析,对于实际的提升现代船舶舾装设计与制造效率的研究具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]杨王峰,郑子龙,杨斌,等.现代船舶舾装设计与制造效率提高方法研究[J].中国水运(下半月),2017(13).
[2]陈灿银.浅谈如何依靠现代化技术加快提高船舶舾装效率[J].科技风.2017(15).