船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)精細(xì)化淺析

張 華，李文軍，楊 斌

（上海船舶研究設(shè)計(jì)院，上海 201203）

0 引言

現(xiàn)如今，我國(guó)船舶制造行業(yè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在這一大環(huán)境下企業(yè)間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也逐步凸顯出來，部分企業(yè)正面臨被市場(chǎng)淘汰的壓力，因此，船舶生產(chǎn)企業(yè)面對(duì)這一困境必須應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，從而更好地提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)階段企業(yè)生產(chǎn)模式也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，因傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已經(jīng)跟不上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，取而代之的是現(xiàn)代化的制造模式，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善和設(shè)備的更新，在船廠的設(shè)計(jì)生產(chǎn)等過程中，也需要充分地進(jìn)行創(chuàng)新，在此過程中，精細(xì)化思想隨之產(chǎn)生[1]。

1 精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

1.1 精細(xì)化思想

在現(xiàn)代工業(yè)時(shí)代經(jīng)濟(jì)化是一種新的企業(yè)發(fā)展理念。企業(yè)的精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)不只是一種理念，同時(shí)也是一種發(fā)展意識(shí)、一種服務(wù)社會(huì)的態(tài)度，能體現(xiàn)出一個(gè)企業(yè)的文化內(nèi)涵，在工業(yè)生產(chǎn)推動(dòng)下企業(yè)服務(wù)質(zhì)量精細(xì)化是其發(fā)展的必然選擇，也是提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的重要途徑。

1.2 精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)

在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，主要將設(shè)計(jì)工藝和生產(chǎn)進(jìn)行有效地融合，從而形成綜合型的設(shè)計(jì)形式，這對(duì)于造船生產(chǎn)質(zhì)量的提升具有十分重要的促進(jìn)作用。船舶生產(chǎn)企業(yè)通常在常規(guī)化的設(shè)計(jì)理念下逐步完善精細(xì)化的設(shè)計(jì)，將其應(yīng)用到深層次發(fā)展中，最終將精細(xì)化設(shè)計(jì)的理念和思想有效地滲透到造船企業(yè)的相關(guān)環(huán)節(jié)當(dāng)中。精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)以做精做細(xì)為船舶企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要發(fā)展目標(biāo)，將設(shè)計(jì)水準(zhǔn)提升到一定層次，確保生產(chǎn)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到市場(chǎng)需求的水平[2]。

2 精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)的主要原則

2.1 向精細(xì)化設(shè)計(jì)進(jìn)行轉(zhuǎn)變

在傳統(tǒng)造船設(shè)計(jì)模式當(dāng)中，其主要采取的是粗放式設(shè)計(jì)理念，而這種方式在具體的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中不夠科學(xué)合理，也不夠準(zhǔn)確，不能將各個(gè)生產(chǎn)部門調(diào)動(dòng)起來，不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息公布出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，也造成了船舶在具體的設(shè)計(jì)尺寸上往往會(huì)留有過多余量，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)自身生產(chǎn)成本增加，出現(xiàn)相當(dāng)?shù)睦速M(fèi)。企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往會(huì)有過多的放樣部分，對(duì)施工效率也產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)主要以認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)為工作理念，將繁重的工作進(jìn)行簡(jiǎn)單化、流程化和數(shù)據(jù)化的轉(zhuǎn)變，使相關(guān)數(shù)據(jù)的可視性、準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性得到明顯的提升。通過運(yùn)用精細(xì)化設(shè)計(jì)理念，可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，不僅保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且還能夠有效地滿足船舶生產(chǎn)的相關(guān)需求[3]。

2.2 數(shù)字信息技術(shù)推動(dòng)精細(xì)化發(fā)展

精細(xì)化思想的主要核心在于將原本復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化、流程化和定量化，最后將所有工作信息化。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，我們所處的社會(huì)是信息社會(huì)，因此只有確保能夠掌握充足的信息才能更好地管控全局。而對(duì)于有著復(fù)雜性特點(diǎn)的船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作也同樣如此，將其原本復(fù)雜的工作簡(jiǎn)單化、精細(xì)化，最后實(shí)現(xiàn)信息化，借助共享平臺(tái)有效地協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)各個(gè)專業(yè)，并使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠具有可視性、協(xié)調(diào)性和優(yōu)化性等特點(diǎn)，從而進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作的精細(xì)化發(fā)展。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代下精細(xì)化在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用

3.1 構(gòu)建船舶數(shù)字信息模型

精細(xì)化設(shè)計(jì)運(yùn)用到船舶生產(chǎn)中，要先建立一個(gè)數(shù)字信息模型，生產(chǎn)過程中的所有相關(guān)信息數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)字信息模型內(nèi)容，通過對(duì)模型的仿真模擬，可以清楚了解工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)度。相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該清楚，構(gòu)建船舶數(shù)字信息模型并非只是簡(jiǎn)單地集成數(shù)字信息，而是可以在設(shè)計(jì)生產(chǎn)管理等過程當(dāng)中使用數(shù)字化方法。而船舶數(shù)字信息模型的主要特性，包括直觀可視、各專業(yè)便捷協(xié)調(diào)、方便船舶生產(chǎn)信息的查詢和管理以及將設(shè)計(jì)生產(chǎn)管理等過程融為一體。

首先直觀可視，在船舶生產(chǎn)過程當(dāng)中可視化的應(yīng)用在整體的生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)中具有十分重要的作用。例如在船舶制造設(shè)計(jì)初期要繪制施工圖紙，傳統(tǒng)方法是在紙上進(jìn)行線條描繪，船舶設(shè)計(jì)的內(nèi)部構(gòu)造需要施工人員加以想像。如果只是簡(jiǎn)單構(gòu)建，在實(shí)施起來難度相對(duì)較低，當(dāng)所涉及尺寸較為復(fù)雜，只靠人的憑空想像，會(huì)對(duì)工作效率造成巨大影響，船舶數(shù)字信息模型便具有可視化的效果，可以在人們的面前將構(gòu)建轉(zhuǎn)化為三維立體實(shí)圖。而且還可以在構(gòu)建之間產(chǎn)生互動(dòng)性和反饋性，這樣可以使生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程，在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行有效地溝通和討論。而在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程當(dāng)中，由于企業(yè)的設(shè)計(jì)能力存在著局限或者溝通和交流不夠到位，進(jìn)而導(dǎo)致往往在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)當(dāng)中才能夠發(fā)現(xiàn)各專業(yè)之間所存在的問題。而一旦遇到問題，則需要相關(guān)部門召開協(xié)調(diào)會(huì)，找尋問題的原因，并提出具體的解決對(duì)策。而這樣的現(xiàn)象，不僅出現(xiàn)了相應(yīng)的返工，也使造船成本大大增加，降低了施工效率，延長(zhǎng)了船舶生產(chǎn)周期。而通過運(yùn)用船舶數(shù)字信息模型，可以在同一數(shù)字平臺(tái)對(duì)各專業(yè)同步進(jìn)行綜合布置，有效地進(jìn)行精細(xì)化建模。而且該模型的信息可以隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)地更新和備份，相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠?qū)ν黄脚_(tái)的信息進(jìn)行共享，從而在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中更好地發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效的預(yù)防對(duì)策。而船舶建造過程當(dāng)中所涉及到的專業(yè)比較多，而每個(gè)具體的專業(yè)還包含大量的部件和設(shè)備，因此需要構(gòu)建出龐大的數(shù)據(jù)庫來管理相關(guān)生產(chǎn)信息。而船舶數(shù)字信息模型的數(shù)據(jù)庫可以為船舶的生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，而且在具體的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中還能夠有效查詢和管理相關(guān)生產(chǎn)信息。最后，船舶數(shù)字信息模型將設(shè)計(jì)部門、生產(chǎn)部門和管理部門進(jìn)行有效地融合，并在模型當(dāng)中分享相關(guān)信息，這樣一來每個(gè)部門都可以通過信息模型來查詢相關(guān)信息數(shù)據(jù)[4]。

3.2 船舶數(shù)字信息模型在進(jìn)行精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

船舶數(shù)字信息模型在具體的應(yīng)用中主要具有快速算量、干涉檢查、信息調(diào)用以及數(shù)據(jù)備份等相關(guān)優(yōu)勢(shì)。具體來說，船舶數(shù)字信息模型可以通過將相關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而更好地對(duì)工程實(shí)物量進(jìn)行準(zhǔn)確和快速的計(jì)算，物量的統(tǒng)計(jì)更加準(zhǔn)確，因數(shù)據(jù)庫信息存儲(chǔ)量較大，能夠?yàn)榇敖ㄔ祉?xiàng)目管理提供可利用數(shù)據(jù)信息，提高管理工作效率，另外船舶數(shù)字信息模型具備三維可視化的效果，這樣在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中可以進(jìn)行干涉檢查，優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少在具體生產(chǎn)過程當(dāng)中可能出現(xiàn)的相關(guān)問題。同時(shí)其數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的數(shù)據(jù)還具有可計(jì)量的特點(diǎn)，這樣一來可以為工程的開展提供大量的相關(guān)信息，而且能夠在各個(gè)部門當(dāng)中進(jìn)行共享，從而確保工程的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地得到提供和更新，為管理部門協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程及制定出具體的決策計(jì)劃等提供重要的依據(jù)。最后船舶數(shù)字信息模型，還能夠在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中備份相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)更新和實(shí)船保持一致。這樣當(dāng)實(shí)船當(dāng)中的某些構(gòu)件或者系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以及時(shí)通過數(shù)據(jù)備份來將相關(guān)的生產(chǎn)信息進(jìn)行提取，從而為維修安裝提供便利，保障體系的完整性。

4 大數(shù)據(jù)時(shí)代下對(duì)精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)的展望

精細(xì)化設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)在于通過應(yīng)用靈活的設(shè)計(jì)組織形式結(jié)合市場(chǎng)需求變化，有效地對(duì)設(shè)計(jì)周期進(jìn)行調(diào)整，并通過嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的設(shè)計(jì)工作來有效排除生產(chǎn)過程當(dāng)中的失誤，避免出現(xiàn)廢返等現(xiàn)象。而通過應(yīng)用精細(xì)化設(shè)計(jì)理念可以有效地避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，并有效地統(tǒng)一技術(shù)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求等相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)高精度和高效率的生產(chǎn)過程，全面促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，提升生產(chǎn)質(zhì)量。因此在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)在未來將具有良好的發(fā)展前景，并通過相關(guān)研究人員的不斷努力，可以進(jìn)一步完善精細(xì)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，從而全面提升其應(yīng)用價(jià)值，使精細(xì)化設(shè)計(jì)在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中更好地發(fā)揮作用[5]。

5 結(jié)語

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，現(xiàn)代造船模式是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)，通過應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)可以有效的實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的生產(chǎn)目標(biāo)。而在船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行精細(xì)化的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，有效地協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的合作，并為現(xiàn)代化造船模式的應(yīng)用提供重要的技術(shù)支持，提升其設(shè)計(jì)水平和生產(chǎn)質(zhì)量，從而全面促進(jìn)造船行業(yè)的快速發(fā)展。