广东中远船务工程有限公司技术部 广东东莞 523146
摘要：船舶设计分为方案设计，基本设计，详细设计以及生产设计。本文分析研究了船舶生产设计流程中各阶段的具体内容，以供参考。
关键词：设计阶段 生产设计 流程
1．关于设计阶段
船舶设计分为方案设计（contract design），基本设计（basic design），详细设计（detail design），以及生产设计（production design）四个阶段；各设计阶段之间没有明显的界限，设计深度也和船厂或设计公司的设计习惯有关；国内外设计公司的设计思维以及习惯差异大，如国内设计公司偏重理论化，创新意识较弱，国外设计公司偏重概念化，创新意识较强。
各设计公司对设计阶段的划分标准也不一样，如吉宝远东（深圳）公司，基本设计及详细设计深度已延伸一部分到生产设计，船厂转换难度较低，通过生产设计可以比较容易检验其设计的准确性，设计思维比较直观，而Rolls- Royce，提供的详细设计，设计深度介于国内设计公司的基本设计与详细设计之间，船厂需要额外将其提供的设计深化到国内对详细设计的理解程度，而后再进行生产设计
2．生产设计前期策划
设计开始前，需进行前期策划，包括建造周期，设计周期，设计大日程表，设计中日程表，生产大日程表，生产中日程表，确定建造场地及人力资源策划等
3．生产设计详细实施方案
3.1人力资源分配
以某型PSV船为例，该船共34个分段，技术部从事生产设计的人员为21人，根据发图节点及设计人员的经验能力和分段的难易程度等，有部分人员需要做两到三个分段的生产设计。
3.2分段划分
船体的分段划分是船体建造工艺的基础，它是在充分考虑工厂的起重能力、场地、设备、船舶结构完整合理的基础上，综合考虑工时材料消耗、建造质量和新工艺的推广等方面因素而形成的工艺设计方案，是生产管理、生产计划、质量管理等部门从全厂全局上加以考虑确定的内容。
对船舶进行分段划分需要准备以下资料：
1）总布置图
2）舱容图
3）基本结构图
4）外板展开图
5）设备布置
6）建造场地
3.3精度管理方案
船体建造精度管理的成效如何直接关系到建造中劳动力消耗、原材料消耗和船舶建造质量以及在建造中新工艺的推广程度和能否承接到高附加值订单等多方面，其是现代造船企业中最不可或缺的技术管理能力。提高建造精度可大幅度提高船舶建造质量，缩短船舶建造周期，使企业获得较好的经济效益，是增强船舶企业竞核心竞争力的一个关键因素。近几年来，国内船舶企业在各类型船舶的船体建造上进行探索、尝试总结出了许多有益的精度管理经验，并把这些成果的应用逐步扩展到各个领域。
做精度管理方案需要准备以下资料
1）总布置图
2）舱容图
3）详细设计结构图、
4）搭载网络
6）概略DAP
7）相似船型精度方案
某船部分精度管理方案图
3.4组立流程（Detailed Assembly Procedure）
分段的组立为，大组，中组，小组以及直送船台；其中中组又分为曲面中组和平面中组。组立流程设计基本原则如下：
1）设施能力最大化
2）组立集成最大化
3）降低装配难度
4）减少立焊、仰焊数量
5）尽量使用流水化作业，整体效率最大化
6）尽量避免高空作业
组立流程设计需要准备的资料
1）分段划分图
2）详细设计结构图
3）精度方案（互为影响）
4）建造场地布置
3.5设计软件的系统初始化（本文以AVEVA MARINE为例）
系统初始化是对整个AM结构模块进行标准配置的过程，涉及到大量的配置文件生成，是提升建模效率、建模准确度的关键。
在系统初始化阶段，肋距、纵骨间距、分段位置范围、通用节点形式如型材标准、板材标准、端切形式、连接形式、孔、补板的形式等都会被一一定义
系统初始化需要准备的资料
1）总布置图
2）基本结构图
3）典型节点图册
4）分段划分图
3.6船体线型光顺
详细设计提供的线型图及型值表必须经过模型检验才能证明其合理性、可操作性。线型光顺即是理论到实际的操作过程，也是一个细化过程，比较考验人的耐性及三维空间想象能力
船体线型光顺的软件比较多，目前比较主流的是英国AVEVA MARINE，和沪东中华的HD-SHM系统，本文以AVEAV MARINE 为例；线型光顺的质量会直接影响到能否生成曲面模型和生产加工数据的准确性。
需要准备的资料
1）线型图
2）型值表
3）总布置图
3.7主板排板
主板包括 平台板、甲板、外板、壁板、肋板等大型板架结构
主板排板是一个非常重要的生产设计策划工作，通过专人进行排板分析、划分板缝、进行损耗率分析，统一排板样式、排料套料样式、统一板规、型规，提高生产设计的统一性及整体性，尽量消除由于设计人员水平差异造成的设计输出偏差，有效提高设计准确性及材料利用率。
主板排板需要准备如下资料：
1）详细设计结构图及分段划分图
2）钢厂生产能力相关资料、采购成本、周期、运输相关资料
3.8AM 曲面建模
曲面涵盖曲外板、附体、曲构件等。线形粗光顺后释放到AM系统中，就可以开始曲面建模了.曲面建模分为板缝建模，外板建模，骨材建模，生成曲面板架几个步骤。在建模前，需要生成船体曲线（hull curve）对主船体的型表面（surface）进行检查，如果船体曲线有不连续的现象，说明线型还不够光顺，需要重新光顺进一步细化；
曲面建模需准备的资料：
1）外板展开图
2）典型节点图册
3）基本结构图
4）总布置图
3.9 AM平面建模
平面建模涵盖除曲面建模以外的所有船体结构，数据量大，耗时长；船厂或设计公司平面建模都普遍存在一些问题；比如，设计人员操作水平不一导致的效率问题，设计人员对详设结构图的理解能力，建模前的统筹、策划水平，结构关联性理解不一，建模标准化问题等；
平面建模需准备的资料：
1）总布置图
2）舱容图/表、水密分隔图
3）基本结构图
4）详细设计结构图
5）典型节点图册
3.10预套料
船体平面建模和曲面建模完成，并据主板排板确定母板/母型材规格后，就可以开始预套料了。预套料是提供准确订货清单的前提。
船厂根据详细设计图纸批次，确定预套料批次，再根据区域特点、分段开工顺序确定混套原则及余料批次，在理想的状态下，是提供准确订货清单的，但是由于经常会出现详细设计资料不全导致的模型缺失，开工顺序调整导致的套料批次不对应以及详设修改、退审修改导致的分段重新套料往往还是会出现多订货少订的情况。
3.11材料订货
按预期套料提供的材料清单进行材料订货
3.12出生产图
生产图包括分段工作图，零件明细表，板材切割图，型材切割图，加工图，分段预密性图，吊装图及分段转运图等
3.13分段切割指令下发
结束语：
生产设计流程管理是一个比较大的课题，本文介绍了其中的一部分，供研究参考。
参考文献：
[1]黄宇 张磊；基于精益造船的船舶生产设计管理流程研 《江苏造船》2015年 第3期
[2]杨清濂 《造船技术》1985（12）：13-15
论文作者:罗海友
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：建模论文; 船体论文; 套料论文; 曲面论文; 结构图论文; 详细论文; 船舶论文; 《基层建设》2017年第28期论文;