摘要：船体设计是船舶生产制造的基础环节，用DFMA理论指导船体结构设计，可获得事半功倍的设计效果。本文简单分析DFMA相关知识，探讨DFMA在船体结构设计中的应用，以供参考。
关键词：DFMA 船体结构 设计 应用 探究
船体结构设计是一项系统、复杂、专业性较强的工作，设计质量直接影响后期船体装配质量及便利度。基于DFMA进行船体结构设计，大大提高了船体的可装配性、可制造性，提高船舶生产效率，缩短船舶生产周期，为船舶的如期投入使用奠定坚实基础。
一、DFMA理论分析
1.DFMA理论内容
DFMA（Design for Manufacturing and Assembly）是一种综合考虑产品装配、制造需求，进行产品设计的理论。基于该理论的产品设计，能有效避免产品装配、制造中出现的不良问题，保证生产工作的顺利进行。DFMA包括DFM（面向制造的设计）、DFA（面向装配的设计）两项内容。
2.DFMA理论优点
DFMA被广泛应用设计、生产领域，优点突出，取得良好效果，其优点主要体现在：（1）减少设计修改次数。产品设计不仅需要应用一定的专业知识，而且要考虑给生产、装备环节带来的影响。基于DFMA理论开展设计工作，不仅考虑产品功能，更是兼顾产品生产、装配环节，设计方案科学、合理且一次完成，保证产品生产质量，避免反复修改设计方案的情况发生。（2）缩短产品开发周期。产品开发周期受设计、装配等因素影响，尤其设计给整个生产周期造成的影响最为显著。基于DFMA理论的方案设计，不仅设计质量有保障，而且多是一次完成，减少问题的产生，缩短整个设计、生产时间。（3）降低产品生产成本。产品设计不合理，不仅需要修改，而且会导致制造、装配中的材料浪费。基于DFMA理论可有效避免这一情况的发生，提高材料利用率，降低整个生产环节成本。
二、DFMA在船体结构设计中的应用策略
不可否认，船舶同样属于“产品”，尤其在船体结构设计中，应注重DFMA理论的应用，积极采取相关应用措施，保证设计质量的同时，提升船舶生产效率。
1.加强DFMA学习
为保证船体结构设计工作中更好的应用DFMA理论，促进该理论优势的充分发挥，要求设计人员提高认识，加强DFMA知识学习。一方面，做好设计工作总结。众所周知，船舶设计，尤其是船体结构设计是整个设计工作的重点，关系着船舶的使用性能，要求设计人员做好以往设计工作总结，通过学习DFMA理论，充分认识到以往设计工作的不足，注重应用DFMA理论指导与优化船体结构设计工作。同时，找到DFMA理论与船体结构设计工作的最佳契合点，将DFMA理论融入到船体结构设计的各个环节。另一方面，学习他人经验。设计人员还应注重与其他设计人员交流、分享设计工作经验，学习他人应用DFMA理论的具体做法。另外，通过查阅资料、学习发达国家应用DFMA开展船体设计工作的技巧与方法，养成应用DFMA理论开展设计工作的习惯，不断提升设计工作专业水平与质量。
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2.优化结构设计参数
众所周知，船体结构设计涉及较多内容，包括零件数量、结构重量、切割长度、焊接长度等，是设计工作的关键内容。为给后期船体结构的装配、制造带来便利，设计这些内容时，应注重DFMA理论的应用。（1）零件的设计。减少船体结构零件数量，可降低装配难度，提高装配工作效率，因此，设计时设计人员应以DFMA理论为指导，如条件允许应减少零件应用数量，尽量应用尺寸较大的板材，注重应用大的肋距、跨距骨架。（2）结构重量的设计。设计时应注重考虑结构重量，降低吊装作业难度，促进装配工作效率，例如，可使用性能优良的轻质材料，替代原有笨重的材质。（3）切割长度的设计。船体结构装配中，切割是不要缺少的操作，为降低切割作业难度，设计时考虑切割构件尺寸、所处的环境，对构件进行优化，减少不必要的切割操作。（3）焊接长度的设计。设计工作中，为减少焊接可对肘板进行优化，例如，将T型面板的肘板设计成无面板的肘板。另外，考虑将强力构件两端设计成加大头，尽量不采用加肘板的做法，以缩短焊接长度。
3.降低结构施工难度
为降低船体结构装配、制造难度，设计时应根据DFMA理论要求，注重施工难度的考虑，具体应注重以下内容的落实：首先，减少复杂构件数量。船体结构设计中，复杂构件会增加装配难度，因此，设计人员应尽可能将构件功能拆分开来，减少复杂构件的使用量，不仅提高设计工作效率，而且能简化装配流程，提高装配作业效率。其次，注重通用件的利用。设计工作中，多使用通用件，标准件。这些零件一般有明确的规范，不仅能大量生产，而且质量有保障。装配作业中，技术人员积累的经验较为丰富，装配效率高。最后，注重装配空间的考虑。船体结构设计中，还应考虑装配空间尺寸的预留，即，认真分析装配、制造过程中吊装位置、人员操作位置等，以降低装配、制造难度。
三、结论
在经济飞速发展推动下，我国船舶制造业迎来了新的发展时期，业内竞争更为激烈。应用DFMA理论指导船舶设计工作，尤其将其应用到船体结构设计中，可减少后期装配、制造中不必要的麻烦，提高制造效率与竞争力，因此，做好DFMA理论在船体结构设计中的应用具有重要的现实意义。本文通过研究得出以下结论：
（1）DFMA理论在产品生产制造中的应用优点突出，不仅减少设计修改次数、缩短产品开发周期、降低产品生产成本，在提高生产效率的同时，提升行业竞争力。
（2）船体结构设计中，设计人员应充分认识到DFMA理论的优点，结合船体结构设计工作实际加以良好的应用，即，认真学习DFMA理论知识，注重设计参数的优化，以及施工难度的考虑，将DFMA知识融入到船体结构设计的各个环节，为装配、制造工作的高效开展做好铺垫。
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论文作者:陈石,王艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：船体论文; 结构设计论文; 理论论文; 工作论文; 结构论文; 船舶论文; 构件论文; 《基层建设》2018年第21期论文;