摘要：船体结构设计中生产工艺是船体制造的指导基础和施工依据，研究船体结构设计中的生产工艺中的问题有助于充分了解造船各个阶段的具体施工技术、施工材料、管理方式等内容，研究各部分船体结构设计与生产的关系，通过明确船体结构设计各部分的特点、作用、要求等，明确船体结构生产中的任务与需求，从而达到有效的管理造船生产成本、生产效率以及生产质量的目标，使得船体结构设计生产成本控制和生产管理更加的合理化，资源配置更加优化。本文就来研究船体结构设计中生产工艺性相关的问题以及应用策略。
关键词：船体结构；结构设计；生产工艺性问题；生产设计
引言：
随着世界贸易经济往来的繁荣发展，造船业有了新的发展机遇与挑战。为了顺应航贸市场的需求，船舶制造企业一方面要在严峻的市场竞争之下提高企业自身的核心竞争力，开拓市场，另一方面在内要加强船舶制造生产的成本控制，为企业的长期发展争取更大的利润空间。船体生产设计的质量管理是最能体现船舶制造过程中成本控制、质量控制以及效率控制的内容，为此船舶制造企业必须要加强船体题结构设计生产工艺的研究。
一、船体结构（如图1）设计生产概述
船体结构生产设计生产指的船体生产设计，也就是船舶制造设计阶段中有关船体结构设计相关的内容。船体结构设计流程如图2所示。从船舶制造生产设计的类别来讲，船体设计属于生产设计的一部分，它与舾装生产设计共同组成了船舶生产设计的内容。作为生产设计的一部分，船体结构设计服务于船舶的生产工艺和制造过程，对于加强船舶制造的成本、质量及施工效率的管理有着重要的意义。船体作为船舶的主要结构，既体现了船体的设施设备，又代表着船体的性能和强度，是反映船舶质量的重要内容。在船舶制造的生产设计中，由于船体结构的重要性，在设计阶段的工时占到40%～50%，要求在完成船体结构设计的同时，还要体现完整的生产工艺和制造方法，要体现详细的生产环节相关的内容[1]。通过设计阶段的设计的详细管理，来为生产制造提供基础、指导生产，保障船舶制造的质量、效率和成本控制，从而获得更高的利润空间。
图2 船舶船体结构设计流程
二、船体结构设计生产工艺性问题分析
（一）生产设计中的问题
由于现代船舶的设计吨位较大、设计部件繁多、结构复杂，其中还包括先进设备装置的引入等，结构生产设计中既要充分考虑船体结构能够承受的荷载，还要考虑壳、舾、涂立体交叉作业中的相关生产工艺性问题，因此更加要求设计的精度和准确性，而设计精度和协调作业的设计正是船体结构设计中问题表现最多的内容。
（二）装配图表中的问题
现代化船舶设计应用先进的设计软件，设计过程以图表的形式呈现，图表可产生施工指令，以指导施工人员应该做什么和怎样做的问题，在设计阶段直接体现了生产工艺。船体施工工艺设计以分段为单位，设计装配图，现阶段，船体结构设计中，最普遍的问题就是设计装配图与实际生产需求的不相匹配。一方面表现在部分施工指令中的信息数据失误较大，另一方面分段装配图施工的组合性和灵活性不强，影响着船体结构施工的效率。
（三）自动化设计的问题
自动化设计的内容应该根据船型的特点设计施工工艺及施工流程。现阶段船舶自动化设计中存在的主要问题是在设计工艺标准化时，由于船厂接受的造船订单较多，船型要求不同，新型船型就需要重新设计施工工艺，原有的设计数据参考性不强，导致船体结构设计中信息数据的利用率不高。
三、解决船体结构设计生产工艺性问题的对策
（一）装配信息的自动化设计与自动检查
船体生产设计的主要内容有：船体放样、工作图设绘、辅助作业相关工作表的编制。具体包括了船体型线放样、结构放样、套料切割版图的设绘和各种工作图表的设计。为了保证船体结构生产的质量和效率，减少生产中的问题和误差，应加强装配信息的自动化设计与自动化检查，提高装准配信息的准确性和精度，确保施工工艺顺利开展，并通过加强装配信息的设计管理来提高自动化生产的效率和质量。
（二）严格控制材料生产成本
船体结构设计差错是造成施工材料浪费、施工成本增加的主要原因，同时还会影响施工质量。由于设计差错的问题，还会导致船体结构返工，影响企业的品牌。在东南沿海地区，我国的船舶制造企业较多，广东地区面临的压力较大，船舶制造企业很有可能因为设计误差而导致订单的减少，影响订单数量和企业的经济效益。为此，船体生产设计会涉及到整个船舶制造生产体系，可以将设计、工艺和管理三者融为一体。在整个船体生产设计的全过程始终都贯穿着“事前准备”的原则。进行船体生产设计就是在纸面上进行“模拟造船”，预先避免船舶制造过程中可能发生的生产混乱现象，从而提高施工质量，提高生产效率，降低船舶制造成本。
（三）建立电子数据库
现代新型船舶发展较快，对于船舶制造企业而言制定新的生产标准耗时耗力。为此，制造企业应该充分利用计算机技术建立船体结构设计电子数据库，并对不同的船舶信息和设计信息进行分类管理，作为新型船舶设计参考的依据，提高原始船体结构设计信息的利用率，通过巧妙灵活的应用原始船体结构设计的信息数据来提高新型船舶生产设计的效率[2]。此外，还可以在不断应用和调整中提高数据库信息利用的准确率。
结语：
综上所述，船体结构设计是船舶制造工艺流程实施的基础，优化船体结构设计的工艺流程、加强船舶工艺分段设计的准确度、材料成本的控制、自动化生产与自动化检查等，有助于在保证生产质量的前提下提高船舶制造的生产效率，降低生产成本[3]。现阶段船舶制造企业想要在竞争剧烈的船舶制造行业求得更加长远的发展，就必须顺应船舶发展的需求，优化船体结构设计及其生产工艺，加强生产管理和成本控制，尽可能的减少结构设计与实际生产之间的差距，提高实际生产与设计的契合度，加强船体机构设计对生产的指导作用，避免盲目的生产造成企业资金运营负担。
参考文献：
[1]杨丽荣，顾庆，王莹.试论船体结构设计中生产工艺性问题及应对研究[J].山东工业技术，2018（17）：71.
[2]赵薇.A船厂船体生产设计质量提高的应用研究[D].上海交通大学，2014.
[3]胡杰.基于模块化设计的舰船结构模块划分方法及仿真研究[D].江苏科技大学，2010.
论文作者:董建涛
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/16
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