生產設計船裝項目策劃要點

朱宇

（上海交通大學，上海200030）

生產設計船裝項目策劃要點

朱宇

（上海交通大學，上海200030）

介紹了船裝在生產設計項目開始前的策劃工作，重點闡述了船廠問卷的編制、分段劃分及板縫劃分、船體工藝圖紙繪制。對準備工作進行了梳理、總結，使得策劃的流程更加科學、有序，為順利開展項目提供指導和依據(jù)。

生產設計；船體；項目策劃

0 前言

生產設計不但需要將詳細設計圖紙轉化為能夠用于船廠施工的生產設計圖紙，還要考慮船廠施工的方便性、工藝的可行性、流程的合理性。在設計過程中需要協(xié)調詳細設計與船廠建造過程中出現(xiàn)的各種差異性問題，所以在生產設計開始之初的策劃工作尤為重要。本文介紹了生產設計船裝項目策劃的一系列工作，包括編制船廠問卷、分段劃分及板縫劃分、船體工藝圖紙繪制、確定生產設計深度及其要求、編制生產設計圖紙目錄及大節(jié)點計劃、確認節(jié)點形式建立工程項、樣板分段出圖、完善項目文件夾、制定生產設計計劃等。重點介紹了船廠問卷的編制、分段劃分及板縫劃分要點、船體工藝圖紙繪制。通過對項目策劃工作的梳理、總結，讓設計的流程更加清晰、科學、有序，有利于項目的順利開展。

1 編制船廠問卷

1.1 項目啟動前船廠問卷

在項目啟動前通過該問卷達到對船廠設備設施、工藝工法、加工能力、裝配流程等的基本了解。該問卷內容將作為設計的基石，務必請船廠一一確認，確認后該問卷將作為設計最為重要的依據(jù)之一。

1.2 問卷內容

問卷內容包含以下七個方面：

1）鋼材訂貨規(guī)格。包括常規(guī)板規(guī)格、特殊區(qū)域板規(guī)格、型材規(guī)格。

2）設施加工能力。包括的設備以及加工區(qū)域有：數(shù)控切割機、其他鋼板切割設備、油壓機、三芯輥壓機、常用焊接設備、分段制造場地、運輸分段平板車、總組吊車、船臺（塢）吊車、涂裝車間。

3）精度控制。包括肋骨彎制方法、外板加工限制、工廠是否有活絡樣板、型材逆直線加工間距、加工余量的加放、錨鏈筒（管）、吊機基座板縫布置、折邊肘板的要求、檢驗線及對合線要求。

4）焊接工藝與剖口。包括焊接方法及其坡口形式選取、焊縫補償量加放、焊接收縮量加放、待焊區(qū)長度、自動焊最小板縫長度、允許最大拼板尺寸、外板CO2坡口是否需扣掉6 mm的間隙（包括縱縫、橫縫、分段接縫）、分段合龍縫處是否需要扣除焊接間隙。

5）排版與套料。包括切割方式、坡口加工方式、是否允許分段零件混套與合套、零件與零件間距、零件與母板間距、版圖余料使用要求（先后順序）、零件板厚與材質代用要求、分段是否外協(xié)及余料是否運輸。

6）工藝習慣及要求。包括分段是否總組、船臺大合龍的起始分段（定位分段）通常放在什么位置、型材出庫單形式、肘板趾端是否采用導圓處理。

7）船廠補充要求等。

這些信息的采集為分段劃分及項目生產設計注意事項的編制提供了依據(jù)。

2 分段劃分及板縫劃分

分段劃分是項目生產設計開始前一個重要的環(huán)節(jié)，用以確定分段長度，預估分段重量，制定搭載順序和總組方案等。為完成這份圖紙必須了解船廠的生產信息，如廠里的鋼材訂貨規(guī)格、吊車的起重能力、分段制造場地尺度限制等。另外還要以總布置圖、基本結構圖、外板展開圖、橫剖面圖、型線圖為背景考慮到分段裝配以及合龍的方便性、結構的合理性，根據(jù)船廠總組情況及船體結構確定分段數(shù)量［1］。

2.1 雙層底間分段線

根據(jù)板規(guī)來確定雙層底間的分段線，見圖1。

圖1 雙層底間分段線

2.2 舷側結構與小甲板間分段線

根據(jù)舷側結構與小甲板折線確定分段線。若折線使邊艙過大，則應將折線劃入小甲板，以利于邊艙的制作，見圖2。

2.3 底邊艙與頂邊艙的分段線

根據(jù)板規(guī)確定底邊艙與頂邊艙的分段線，見圖3。

2.4 外板板縫布置

板縫布置一般按最大板寬布置。但外板需要考慮首尾有線型處，會使板寬超寬。為保證板縫延續(xù)性，外板一般不采用最大板寬布置，而采用次大板寬布置，以備線形處外板，見圖4。

圖2 舷側與小甲板間分段線

2.5 分段縫影響因素

分段縫的影響因素有如下幾個方面：

1）分段線應投影到外板展開圖中，以確定避開強肋位。因為強肋位前后存在大量肘板加強，分段線太靠近會導致肘板大量散裝。

2）分段線應盡量避開污水井。

3）分段線應盡量避開頂邊艙艙口角隅加厚板，避免散裝。

4）分段線應盡量設繪在詳細設計原始板縫線上。

5）受限于涂裝房的高度，分段高度不應該超過12 m。

6）分段縫應避免設繪在船中及肋骨間距的中點。

7）主機基座盡量保持完整，分段縫避免出現(xiàn)在此區(qū)域。

8）分段縫避開機艙海水箱。

9）機艙分段縫需要考慮機艙布置圖，避免縱壁劃分及設備布置不合理。

10）機艙分段縫需要考慮外板板縫線布置。

11）機艙分段縫需要考慮縱向結構安裝合理性，避免外板區(qū)域分段對接處的縱向結構插入困難。

12）貨艙分段縫應考慮底邊艙斜板折線，主甲板斜線（主甲板朝首部區(qū)域逐漸升高）。

13）橫艙壁分段劃分應避開澳大利亞盤梯，盡量利用自然板逢，避免分段縫離圓弧區(qū)域太近。

14）分段劃分應避免分段縫劃在補板上（肋位）。

圖3 底邊艙與頂邊艙分段線

圖4 外板處板縫布置

15）機艙吊口分段的劃分，先確定主機最大吊裝外形尺寸，在此基礎上加放500～1000 mm余量，同時考慮板規(guī)及安裝工藝性。

3 船體工藝圖紙繪制

一般，船體工藝圖紙包含：分段劃分圖及精度布置圖、總組、檢驗線及剖口布置圖、典型裝配流程圖、建造工藝說明、套料分段（合套）排序、PSPC實施區(qū)域分布圖等。越詳盡清晰地闡述項目要求和流程，將減少錯誤，并降低設計中的返工。一般性船體工藝圖紙并入分段劃分圖頁，便于設計過程中瀏覽和查詢。

3.1 分段劃分圖

分段劃分圖名稱：正式的分段劃分名稱為《XXX分段劃分圖-PRO100》，后期有重大修改則升版至PRO200 300 400等；局部修改則升版至PRO101 102 103等；并在分段劃分圖左側附有升版說明。

分段劃分圖內容：分段的數(shù)量、分段接縫位置、局部分段劃分、局部分段拼板的劃分以及局部分段的裝配、工藝等補充說明。

3.2 精度布置圖

精度布置圖用以控制船舶建造的精度，主要內容為全船各區(qū)域加工余量及焊接補償量的加放。

3.3 總組、檢驗線及剖口布置圖

1）總組方案：除在圖中表述總組的分段范圍，還需簡述總組的狀態(tài)。

2）檢驗線是船臺定位的基準線，便于后期船臺搭載時定位。

3）剖口布置圖：剖口布置圖通常包括主板剖口布置、貨艙中部剖口布置以及典型加厚板區(qū)域的剖口布置等。

3.4 典型裝配流程圖

這份圖紙描述的是全船典型區(qū)域的建造方式。一般情況下，將貨艙典型分段裝配先行與船廠確認，再提供實際設計參照。

3.5 建造工藝說明

包含全船各分段的建造方式、胎架形式、施工流程，依據(jù)《船體建造方針》摘取簡要內容。

3.6 套料分段（合套）排序

該排序是船廠備料及理料的依據(jù)。需提醒船廠首制船和后續(xù)船應盡量統(tǒng)一，以避免余料使用困難。

3.7 典型橫剖面排版圖

該排版圖部分工作應該與分段劃分圖同步完成，尤其是主板板縫的布置應該與分段縫考慮一致。其他結構的板縫需兼顧板規(guī)和利用率，排版圖完成后交船廠確認。必要時請詳細設計在送審前修改區(qū)域板縫位置以提高利用率及減少板規(guī)。

3.8 PSPC實施區(qū)域分布圖

將壓載艙區(qū)域劃分后，交船廠確認，以便確定打磨區(qū)域。

3.9 無損探傷圖

無損探傷圖用以檢查焊縫的質量，包括密性、有無裂紋、氣泡、夾渣等。在圖中一般標有焊縫信息、檢測區(qū)域編號、檢測方式等。部分船廠會有要求提供無損探傷圖，一般來說僅需提供相應剖面并標注相關信息即可。如果需要一套完整的無損探傷圖，則需根據(jù)船級社相關規(guī)定計算得來，最終計算結果仍需船廠加以確認。

4 確定生產設計深度及要求

分段劃分與板縫劃分與船廠協(xié)調統(tǒng)一之后，需確定生產設計的深度與要求。這是開展生產設計的指導性意見。

1）明確生產設計必須貫徹的原則，如貫徹按區(qū)域設計的原則；貫徹設計、工藝、管理一體化的設計原則；貫徹殼、舾、涂一體化的原則等［2］。

2）明確生產設計的總體要求，如設計方需要提供的圖紙種類、模型的建模標準、命名規(guī)則、編碼規(guī)則及標準部件庫等。

3）明確各專業(yè)圖紙資料的深度及范圍要求。

4）船廠提出的特別注意事項與工藝要求。

5 編制生產設計圖紙目錄及大節(jié)點計劃

圖紙目錄用來確定發(fā)圖內容，根據(jù)船廠的需求進行調整，用不同的編號對圖紙種類進行區(qū)分，見表1。

大節(jié)點計劃包含的內容有：供圖節(jié)點、材料節(jié)點、模型平衡節(jié)點、船廠施工大節(jié)點、生產設計主要設計節(jié)點。所有節(jié)點計劃的制定圍繞船廠施工大節(jié)點開展，而詳細設計圖紙、資料的輸入狀態(tài)、船廠的訂貨周期也是影響計劃的重要因素，需要加以考慮和約定?？傊?，節(jié)點計劃的保證需要生產設計、詳細設計、船廠三方的緊密配合［3］。

表1 某船船裝生產設計圖紙目錄

6 確認節(jié)點形式建立工程項

明確詳細設計節(jié)點圖冊中各個節(jié)點的形式，并且與詳細設計方溝通，盡量將相似節(jié)點的形式進行統(tǒng)一，方便后期的建模工作。將各節(jié)點與TRIBON標準節(jié)點庫進行對比，在滿足規(guī)范的前提下將節(jié)點與標準節(jié)點趨同，減少項目配置的工作量。將修改完的節(jié)點圖冊發(fā)給船廠確認，如船廠有特殊要求，可將意見反饋給詳細設計。待節(jié)點圖冊確認后，結合分段劃分圖，建立工程項。將節(jié)點圖冊中型材的端部節(jié)點型式、間隙進行統(tǒng)一，見圖5。

圖5 節(jié)點圖

7 樣板分段出圖

選取定位分段，按照與船廠對接的要求建立船體模型，并且以約定的標準出具樣板分段結構圖紙，將樣板分段圖發(fā)給船廠，處理船廠反饋意見，完善樣板分段圖紙，為后續(xù)出圖提供依據(jù)。

8 完善項目文件夾

將項目前期的準備工作進行分類，編制項目文件夾用于存放文件和圖紙。常用的項目文件夾為樹狀形式，見圖6。

完善項目文件夾下的內容，以便項目后期的展開。將項目的注意事項分類列出，并且實時更新，便于設計人員的查閱，見表2。

圖6 項目文件夾樹狀結構

表2 項目注意事項

9 制定生產設計計劃

根據(jù)生產設計大節(jié)點計劃制定每份圖紙的供圖計劃，把各個分段的各階段生產設計任務具體落實到設計人員，按照制定的計劃推進項目。

10 結語

本文從編制船廠問卷、確立分段劃分及板縫劃分、繪制工藝圖紙、確立設計深度、編制圖紙目錄及大節(jié)點計劃、統(tǒng)一節(jié)點形式建立工程項、提供樣板分段、完善項目文件夾、制定生產設計計劃9個方面介紹了船裝在生產設計項目之初的策劃工作。在實際工作中對于這些策劃內容應該形成一個標準化的文檔，打造標準化的項目。這也是生產設計努力的方向。將項目前期的策劃做實做細，形成標準并且不斷完善，有利于經驗積累，持續(xù)精益，提升競爭力。

［1］徐兆康.船舶建造工藝學［M］.北京：人民交通出版社，2000.

［2］魏莉潔.船舶建造工藝［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2006.

［3］周啟學.船舶生產設計［M］.北京：人民交通出版社，2007.

Key Points of Project Planning of Hull Structure in Production Design

ZHU Yu
（Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200030，China）

The planning of hull structure in production design before the project starts was introduced in the paper and such aspects as the preparation of shipyard questionnaire，the division of the block and seams and the drawing of the hull process were elaborated.After the preparation works were reviewed and summarized，the planning process was made more scientific and orderly，providing guidance and basis for the smooth project process.

production design；hull structure；project planning

U673.2

A

1001－4624（2016）02－0081－06

2016-06-23；

2016-09-10

朱宇（1985—），男，工程師，現(xiàn)任職于上海船舶研究設計院，從事船舶結構生產設計。