生产导向的船体结构设计及应用分析论文_马立洪 段威威

生产导向的船体结构设计及应用分析论文_马立洪 段威威

江苏扬子江船业集团公司

前言

船体结构设计和生产设计是具有综合一体性性质的工程设计。在进行船体结构生产设计的前期,需要船体结构设计的相关专业设计人员将船体结构设计进行分段式设计,关于船体结构设计理论方法、船体结构设计的施工步骤、船体结构设计的施工方法等方面,都要逐步安装顺序完成。并且在进行船体结构设计和制造的过程中,要根据实际情况来改变合理的设计制造方案,用以提高船体结构质量以及制造船体结构的工作效率。但是目前的船体结构设计应该根据生产导向来进行设计制造,不仅能够提升经济收益,还可以增加生产效率,并且保证制造效率。

1.生产设计中的船体结构设计

船体结构设计是一项高难度的设计工程,具备一定的复杂性和专业性,并且还带相应的系统化。船体的结构设计包括了三个工作板块:船体结构的合同设计、船体结构的详细设计、船体结构的生产制造设计。在这三个工作板块当中,每个板块的工作特点和工作性质都不一样,并且三个工作板块之间还具有连接性与关联性,但是整体的船体结构的完成制造就需要三个板块工作最后的融合成一体性,具有整体性,才能够将船体结构给生产制造出来[1]。

船体结构设计在进行生产制造前的设计期间,必须要设计出船体结构的建造设计,还有在生产制造船体结构的现场,对于生产制造船体工作过程中有参考性和指导性的文件设计。船体结构的生产设计和生产制造,要以设计制造现场为主要阵地,在船体结构的设计制造现场进行船体结构的设计工作、管理工作以及设计生产工艺的工作,还要将提高船体结构的生产产出效率,节省一定的生产制造成本,还能保障船体结构的设计制造质量这三个方面作为工作中的重点目标[2]。当船体结构的设计方案通过后进入到船体结构的生产制造过程中的时候,相关企业的监督管理人员必须在船体结构的生产制造现场,对于船体结构的生产制造流程和过程,以及船体结构的生产制造质量进行有效有力的监督管理,并且有良好的把控掌控,在得到有效有力的监督管理后,才能保证船体结构的生产制造质量是符合标准的。并且,在进船体结构生产制造工作的过程中,还必须要根据实际的船体结构生产制造现场的情况,来进行实际有效的调整改善,在合理不偏离轨道的情况下,可以对于船体结构的设计方案进行提高优化和改善,以提高船体结构生产制造出来的质量[3]。除此以外,对于船体结构生产制造进行监督的工作人员,必须也要懂得和具备相关的专业知识,才能进行有效的监督管理工作,确保船体结构生产制造工作的有序正常开展。

2.生产导向下的船体结构设计

生产导向就是在进行生产制造设计中,提高生产制造的工作效率,也要降低生产制造成本,提高相关企业的经济收益,在整体的生产制造设计工作中,都以可持续生产制造设计为目标。

在生产导向下进行船体结构的设计工作时,要考虑到船体结构的建造工作量会相对较大的问题。因为船体结构的搭建在船舶的整体建造工程中占比二分之一,并且船体结构的设计具有复杂性和专业性,还有一定的综合性,与其他的专业项目联系也很精密,所以船体结构的设计工作是船体生产制造工作能够正常进行的前提基础和重要保障,只有完成了船体结构的设计工作才能开展船体生产制造工作[4]。船体结构的生产制造工作必须严格按照船体结构设计的设计方案逐步进行,并且在进行船体结构生产制造的时候,还要再与船体结构的设计方案再次对于确认,包括生产制造条件、生产制造技术等等方面,在全部符合的情况下才能继续生产制造工作,以免由于操作失误等问题带来的生产制造质量不达标,还要进行二次生产,并且船体结构生产制造的监督管理人员也要明确知道自身工作职责,以及了解船体结构设计还有船体生产制造的整个流程等方面的具体操作和具体工作,才能在进行监督管理工作的时候,能够有效进行把控和保障监督管理工作的成效,以及在生产导向下保证船体结构生产制造的质量[5]。

3.船体结构生产制造前期准备工作

⑴确立生产制造方案

船体结构分为五个部分:艉部、机舱、货舱、艏部、上层建筑。这五个结构划分是依据生产制造工厂的起重性能、运输性能、加工性能、预装性能还有船体结构特点等多方面的原因来综合考虑的,而且必须根据分段式吊装的步骤来进行设计工作,设计方案要与船体结构还有分段吊装的衔接位置都要相吻合[6]。

在进行分段工作的时候,必须要注意在进行胎价设置时候的的要求,相关部件组立的要求,分段式组立的要求,还有总组组立的要求等付方面的注意点。船台的生产制造方案中,需要确定好分段吊装在船台的顺序,还有在整个船体进行分段吊装时候的工作要点。此外,还要进行分段预装要点设计、单元预装要点设计等,选用适宜实际情况的相关焊接方式,绘制出主板坡口的相关布置图[7]。

⑵确立船体的结构理论线

船体的结构理论线要在进行船体结构设计的前期就要进行确立。船体的结构理论线的确立,可以避免在进行吊装衔接工作的过程中,产生结构吊装衔接错位的错误操作,保证了工作效率的同时,还能够提升生产制造质量水平[8]。

⑶根据实际情况设计出相关结构图

根据生产制造的实际情况,需要设计出相关的船体结构图,其中包括有船体的平面图、船体的纵向剖面图、船体的横向剖面图、船体的局部剖面图、船体的外板伸展图。并且在设计结构图的时候,必须要十分精准的把其中需要表现的结构设计、连接情况,还有其他专业相关的结构设计内容都在结构图中有所展现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在结构图的设计中,还需要细致准确的标注出相关结构的尺寸数据,还要将船体结构中的切角、流水处、通焊孔、透气孔还有指漏孔等多方面内容在结构图中表现出来,并且,结构图每一个部分的相关结构理论线也要有明确明确的注明,然后对于焊接方式、相关规格数据、船体结构边缘坡口的形式以及板的厚薄程度上也要有明确的说明。在进行生产制造工作过程中的临时工艺孔、各组成部分开孔、永久吊环、切割填补量、使用零件编号、组立流向、加工流向等等多方面的内容都要做清楚的标记和标注,才能方便于下一步的工作进行[9]。

⑷套料图制作

在制作的套料图中,必须要有和结构图中具备的船体结构边缘坡口信息、零件编号、组立流向、加工流向等之类的重要信息。

⑸做好生产制造的辅助设计工作

在进行船体结构生产制造的工作中,离不开船体生产制造的辅助工作,二者相辅相成,才可以完成好船体的生产制造工作。在船体的生产制造过程中,工作量大,而且生产工艺复杂,还具有一定的专业性,所以就需要辅助工作的协助来完成。在进行船体结构设计工作的同时,也需要做好辅助工作的设计,才能在实际的船体结构生产制造过程中,使辅助作业能够有效的进行帮助,提高生产制度工作的效率,提高船体结构生产制造的质量水平,避免由于质量不达标,还要进行二次生产制造,不仅会造成资源的浪费,提高生产制造成本,还降低了生产制造的工作效率。

⑹永久性吊环的安装设计工作

在进行永久性吊环安装工作的时候,必须要根据生产制造工作中的实际情况来进行安装设计。在船体的狭小空间内,船体甲板的下表面,以及船体具有仰视角度的位置都不是很利于永久性吊环的安装,因为在之后的拆卸工作中,会十分的麻烦,并且会影响到船体结构的整体质量水平。但是从美观的层面考虑,较为封闭和不引人注目的位置是安装永久性吊环的良好选择区域[10]。不过,永久性吊环的设计工作,还是更多的需要考虑到永久性吊环的的使用质量、吊环性能等方面,才能物尽所用,不会频繁进行生产,造成资源浪费。

4.船体结构在生产制造现场进行装配时应减少加工

当船体结构在进行实际的生产制造的时候,很多时候会出现船体当中的一些结构需要再一次进行优化补充加工,但是这些需要进行二次优化补充加工的船体结构,在进行生产制造的工程中,并没有正确、精确具有科学性的数据参考,所以很多正在进行现场装配的时候,大部分都是通过火工或者其他类型的方法来进行修正优化,而这些原因和现象的发生会给船体的生产制造带来影响。在实际的船体结构设计中,还有很多只考虑到了船体面板的强硬度质量,而忽略了面板和强肋骨面的衔接工作,使得工作不能够顺利开展,因为会导致外板线型产生变化还不好处理,所以就需要火工在现场装配的时候进行修正改善,不过火工的修正改善对于面板会有很大的伤害,损害降低船体面板的结构质量,从而影响船体的整体结构。发生此类状况还是说明了设计方案还不够完善,需要再加强提升设计方案的全面化。

5.焊接工作的重要性

船体结构的整体结构构件是通过焊接而形成的,焊接工作在整个船体结构的生产制造过程中是非常重要的组成部分,没有焊接工作就没有船体结构。但是在实际的船体生产制造工作中,相关负责焊接的工作人员有时候只注意到了焊接方法方式、焊接空间主体等方面的工作内容,而没有考虑到在实际的船体结构焊接工作中,需要根据实际情况和变化,来决定是否可以相应的减少焊接量等,在具有合理性、科学性的条件下,相应减少焊接量还可以有效提高船体生产制造的工作效率,提高生产制造安全性以及船体生产制造的质量水平。

在进行焊接操作工作的时候,要是相关设计人员没有注意和考虑到,需要进行焊接主体进行焊接工作的空间,那么在生产制造的过程中,焊接工作人员就没有办法开展工作,不仅降低工作效率,还增加了生产制造成本,降低了相关企业的经济收益,不利于未来的可持续发展战略。

6.制定出相关生产设计管理制度规范

在船体结构的设计生产中,相关生产企业应该根据该企业的实际情况制定出相关的管理制度规范,在船体结构设计的前期中期以及后期都能进行全面的监督管理和把控,进一步确保船体结构设计的质量水平。在船体结构设计前,严格把关设计方案的有效性和可靠性,在船体结构进行生产制造期间,切实把控生产工艺以及生产流程,保证生产工作的正常开展以提升工作效率,在船体结构生产制造完成之后,在对于船体结构进行检查,保障船体结构的质量水平是否达标,以便投入到生产使用中。有了相关的监督管理规范制度,可以更好的提升工作效率的同时还可以保障工作质量。

结束语

通过上文分析,在生产导向下进行船体结构的设计和生产制造,不仅可以提高工作效率,还能保证船体结构的生产制造质量水平,为该行业的可持续发展奠定坚实基矗

参考文献

[1]田晓山.浅议船体结构生产设计理念[J].全文版:工程技术,2016:291.

[3]张如成.生产导向的船体结构设计研究及应用[J].机电信息,2017(33):109-110.

[2]康友平.生产导向的船体结构设计[J].广船科技,2008(02):11-13.

[4]刘贺芳,占超,肖祥海.生产设计中船体结构修改[J].科技风,2012(16):63-64.

[5]杨丽荣,顾庆,王莹.试论船体结构生产设计理念形成[J].山东工业技术,2018,No.271(17):250.

[6]余娟.探究船体结构生产设计理念构建[J].珠江水运,2016:90.

[7]程维平.某型高速船船体结构生产设计优化[J].船舶标准化工程师,2018

[8]张瑞友.船体结构中疲劳裂纹的分析与修复[J].中国修船,2003(06):22-24.

[9]陈锋,彭元煦.浅析船体结构详细设计的生产工艺性问题[J].全文版:工程技术,2016:309.

论文作者:马立洪 段威威

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期

论文发表时间:2019/11/22

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