摘要：重点介绍标准化建造船舶的先进理念及主要优势，初步讲解标准化设计的模式，步骤，规范过程及生产信息管理，简要说明IFS文件整合管理系统及标准化设计在实际生产过程中的应用。
关键词：标准化设计；缩短周期；降低成本；IFS
本文主要介绍标准化在船舶建造中的应用
1标准化建造船舶理念
所谓标准化是指一个模型多处可用，从而以单一 取代繁杂，节省分类组合所花的时间，单一化的生产也 能提高生产熟练度和质量。标准化内容可分为如下。
1.1采购标准件
简单的例子就是同一类截止阀，在舱底水系统中 能用到，污水系统能用到，消防系统也能用到，A船能 用到，B船也能用到，这样我们就可以当它是一个标准 组件，以此类推，造船中所用到的大多数阀件，管件，板材，紧固件，电缆电器，包括油漆都可以当成标准组 成部分，这类属于最基本的标准形式的组件，我们称之 为采购类标准组件，此类标准件早已通用于各个船厂。
1.2组合标准件
组合标准件是指各型采购标准件通过加工组装生 产成的另一类多种船型可通用的组件，比如舱底水系统 抽舱排放阀组（附图1），此类系统在各型船只中原理 大同小异，多运用双泵并联抽排并附带内部消防接口，那么我们便可将组成该系统的中心部分（舱底水泵及基 座油盆、吸入阀组、调驳阀组、消防接口及排出接口）设计成一个标准模块，此类标准模块可按船型及吨位分 级。这样我们便可像生产设备一样批量生产此类标准组 件，成块生产，成块安装。此类标准化还可应用于燃油，滑油等各大管系。
图1舱底水系统标准阀块组
1.3结构标准件
除去船体主体型线结构部分，很多结构都可作为 标准化模块生产，比如逃生舱口及舱口盖，此类结构大 小尺寸，组装配件基本相同，安装过程中只需与预留的 结构孔对应焊接即可。以此类推小至各种水密门及门框、桅杆、拖桩、系缆桩，大至整个生活舱，驾驶室都可标 准化生产或外包生产。同样，此类结构标准件也可以根 据船型，排水量等标准分级分类，可生成表格或数据库 以供选型。
将上述标准分级分类多次应用便可形成一套成熟的 标准体系，达到一定程度后便可借助多个外协厂商同时 生产相同的船舶，不仅能大大缩短建造周期和降低建造 成本，建造工艺和产品质量也更利于统一标准化管理。
2标准化设计
对船舶进行详细的3D建模并由模型生成生产信息 已经成为主流船舶设计模式，以下主要介绍NUPAS/ CADMATIC这套软件在船舶标准化设计中的应用。NUPS部分主要正对船体结构部分进行3D建模，建模 完成之后可相对各结构零件，板件，部分主体管件生成 数控机床切割下料图纸和加工图纸，也可以对各种组合 结构件生成详细的平面图纸。在建模的过程中我们对可 标准化的零件及组合结构件进行标准化编码并记入其模 型的属性中，同时这个编码也是其对应的生产信息编码，在信息管理平台上将根据这个编码储存相应的图纸及所 需采购零件信息。CADMATIC则是基于NUPAS船体 模型上进行3D舾装建模，二者公用同一数据参数和数 据库。CADMATIC可以基本将全部船舶舾装部分建入 模型，包括各型设备、阀件、管件、木作、电气等；同 样标准化编码会被记入各个设备管件及阀件的属性中，针对图1所示标准化的模块，我们将采用子母编码的模 式，即整个模块组使用一个母编码，其构成组件也有各 自的子编码。这些编码在信息管理平台中以树状形态展 列，之后模型由此生成的管系放样安装图中也会附带其各个组成零件的标准化编码表格，而管路本身命名则可 以编入其所属的标准化模块，这样便形成了一套完整的 标准化模块与生产信息之间的衔接。
3标准化图纸数据管理
现在许多知名软件商都可针对每个产业的生产链 设计出用于统筹管理的数据管理平台，正是这类软件的 出现才促使标准化设计建造船舶成为一种趋势，现以 IFS船舶建造综合数据管理系统为例。
IFS平台是一个贯通销售、设计、采购、生产、售后等多个环节的数据共享管理平台，从最开始的销售报价获得订单到计划设计建造再到出船及售后，所有环节所需要的数据都能在这个系统中相互通融，相互调节，相互支持，现在只说明IFS在标准化设计中的应用。
IFS系统中有一项Part Data Management的功能，简称PDM，该功能相当于一个存储管理标准化零件及 模块的数据库，各种零件及模块以Prat为单位存放在数据库里并支持自由分类组合，系统会为每个part匹配一个固定的编码，即part number，—种螺检可以为一个part，一种螺母可以为一个part，一类固定形状尺寸的板件型材可以为一个part，由若干螺栓螺母及各类 标准板件组合起来的常用组合件也可以为一个part，由 各种组合件及零件也可以组成一个更高级别的part，标 准化的程度越大，part所覆盖的范围越大，各级part在 PMD数据库中以树状展示，对于小型船舶及特种船舶（挖泥船，海工平台）甚至可以将整个分段和驾驶室建 成标准化的part在同系列各船型中相互通用。PDM在每个part number下会生成一个“Document”文件存储 单元，在PMD中定义一个零件为part之后可以将该零 件的图纸及生产信息导入其中；各类组合件的图纸中，对其内部各标准组件则不再需要标示其详细尺寸信息，只需标示其part number即可，如此便相当于将多个标 准化的部件放在一起，然后组装拼凑，类似于看图拼装 积木一样的过程，此过程简单易懂，更方便实施与管理。
4标准化设计在施工中的应用
在标准化设计后的项目在施工中以规范的大件化组装为主，小件整合为辅，大件可为整个驾驶室，整个 居住舱，排气管道结构及排气管，内置消音器等。小件 可为一个标准化的基座，积油盆，或者单个系统的集控阀组。在批量生产系列船型时，可针对各大小标准组件做批量生产计划，分区分组分任务，同时生产部门也 可以按技术条件和能力将工人分成适合生产各组件的班 组，每一班组专门生产某个组件，以此达到分工协作提 高效率的效果。在同时开工多个项目时，亦可将所有通 用标准化组件与各主结构分段同时施工，在主结构分段 成型过程中利用已加工好的组件整合以提高预舾装效 率。船运行业中时间就是金钱，船舶的建造交付周期是 客户非常看重的一点，在标准化设计的基础上就可以充 分利用外协厂家来达到缩短船舶建造周期的目的，各标 准化组件在设计中本就是一个独立的单元，其对应文件 包中只包含所有针对该组件的生产施工图纸，同时将各 标准化组件分包给不同外包厂商并不会造成技术外泄，只要有足够的外协厂家，完整的质量控制体系，建造周 期就是一个可以无限压缩的量。
结束语：利用现代发达的专业软件技术和全面的配套产业 来实现船舶标准化的设计与建造能极大的提高生产效 率，降低生产成本，提高产品质量，同时也可能衍生出 新一批的专业造船配套生产行业，为整个行业灌输新生 血液并增加动力，产业的标准化都是一个趋势，船舶建造行业应启用标准化设计生产管理项目，以期占据世界 船舶建造市场的主导地位。
参考文献：
[1]王学营，潘荣.数字化技术在造船行业的应用分析[J].决策与 信息旬刊，2016，（5）：259—260.
[2]李贵.模块化造船技术的应用J].广东造船，2017，36（2）：53—55.
论文作者:金威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：船舶论文; 组合论文; 组件论文; 标准论文; 结构论文; 此类论文; 图纸论文; 《基层建设》2019年第1期论文;