夏劉君 吳紅軍

摘 要：機(jī)艙區(qū)域?qū)嵭袉卧K化預(yù)裝是造船企業(yè)提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，推進(jìn)現(xiàn)代化造船模式的重要手段之一，文章對(duì)機(jī)艙單元模塊化的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化造船模式；單元模塊化設(shè)計(jì)；中間產(chǎn)品成品化

由于現(xiàn)代化造船模式的構(gòu)建與發(fā)展，船舶制造企業(yè)的生產(chǎn)管理機(jī)制也實(shí)現(xiàn)了革新，現(xiàn)在正慢慢構(gòu)建起船臺(tái)總裝的模式，此模式貫徹統(tǒng)籌優(yōu)化理論這一指導(dǎo)方式，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與管理的一體化，生產(chǎn)是以中間產(chǎn)品成品化來實(shí)現(xiàn)的。規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是單元模塊化設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，船舶各個(gè)部位都會(huì)普遍運(yùn)用單元模塊預(yù)舾裝，逐漸地完善殼、舾、涂一體化造船。

船舶舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，難度最大的區(qū)域是船舶機(jī)艙，船舶機(jī)艙內(nèi)往往需要安裝很多幾點(diǎn)設(shè)備與接近萬米的管道。這些管道與設(shè)備安裝布置的合理性會(huì)對(duì)舾裝件預(yù)裝的完整性造成很大的影響。預(yù)裝效率則會(huì)對(duì)船臺(tái)的構(gòu)建、碼頭舾裝、交船的時(shí)間等造成直接的影響，此外還對(duì)船舶質(zhì)量水平，以及船舶的殼、舾、涂一體化的完整性起著關(guān)鍵作用。最重要的在于對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步深化與健全。所以，一定要非常細(xì)致地完善對(duì)船舶機(jī)艙的舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)，使其更完整，將一些有用的中間產(chǎn)品工程管理信息提供給舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)，例如模塊圖、各個(gè)類型的托盤表、單元圖等。由此，真正實(shí)現(xiàn)了與當(dāng)代造船工程理念的協(xié)同，將依據(jù)節(jié)拍的流水生產(chǎn)作業(yè)機(jī)制成功構(gòu)建了起來?，F(xiàn)如今，眾多的造船企業(yè)都在持續(xù)增加其造船的數(shù)量，傳播的種類越來越多樣，因此要求設(shè)計(jì)要足夠創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)突破，以眾多船舶特性與技藝要求的差異為依據(jù)，將眾多類型的單元模塊產(chǎn)品成功設(shè)計(jì)出來，著眼于中間產(chǎn)品單元，一步步達(dá)到現(xiàn)代化造船模式的目標(biāo)。

1 機(jī)艙區(qū)域底部設(shè)備、管系、花鋼板為一體的單元化設(shè)計(jì)

船舶的內(nèi)底到花鋼板的這部分地區(qū)就是機(jī)艙底部，因?yàn)闄C(jī)艙的很多裝置，例如閥門、泵、油水艙與大口徑管子都在此區(qū)域內(nèi)集中分布，安裝件有著較高的密度，活動(dòng)范圍非常小，在施工的過程中，很多工種交叉作業(yè)，使得施工與質(zhì)量控制面臨較大的挑戰(zhàn)，存在一定的安全威脅。此外，機(jī)艙是功能性與區(qū)域性單元預(yù)舾裝的最佳位置。最近幾年，對(duì)此區(qū)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了革新，傳統(tǒng)底部位置的設(shè)計(jì)為船內(nèi)散裝設(shè)計(jì)，后來發(fā)展為分段盆舾裝綜合生產(chǎn)設(shè)計(jì)，2013年又發(fā)展為區(qū)域性單元預(yù)裝設(shè)計(jì)。運(yùn)用單元單元預(yù)舾裝，在內(nèi)場之中實(shí)施舾裝作業(yè)，使得施工環(huán)境得以改善，安裝工人的勞動(dòng)強(qiáng)度得到縮減，碼頭和車間的往返次數(shù)得以減少，工作效率得到增強(qiáng)，有效地對(duì)舾裝質(zhì)量進(jìn)行控制，作業(yè)的安全得到保障。分別在73400噸成品油輪、73000噸原油輪、53780噸散貨輪三架傳播中開展作用，最終的效果都非常好。在73400噸成品油輪船上第一次在船舶底部運(yùn)用大面積的區(qū)域性單元設(shè)計(jì)，在此期間搜集并參考了全球范圍內(nèi)一部分單元設(shè)計(jì)材料。以該船機(jī)艙底部油水艙布置的狀況與眾多輔機(jī)操作的需求為依據(jù)，集中了為油與為水服務(wù)的輔機(jī)，因此能夠?qū)⒏餮b置、設(shè)備基座與管子構(gòu)建成一體的單元，剩余部分劃分為好幾塊，制造為管子和地板架構(gòu)建成一體的單元。花鋼板的支腿可以用可以用單元框架的支腿充當(dāng)，此外還能夠?qū)⒐茏釉谥戎泄潭ㄗ?，充?dāng)管子支架，不僅僅能夠有效節(jié)約角鋼材料，空間密度也降低了，施工作業(yè)更加便捷。在成功構(gòu)建起相應(yīng)的單元之后，例如底部海水冷卻泵單元、燃油駁運(yùn)單元、消防單元等，以每個(gè)單元的具體特性及其所處區(qū)域?yàn)橐罁?jù)，將一些規(guī)模比較大的單元繪制成單元連接總圖，于車間內(nèi)部實(shí)施預(yù)連接，第一時(shí)間消除眾多單元生產(chǎn)過程中形成的誤差（之所以選擇在車間，是因?yàn)榇藚^(qū)域修改便捷），隨后將其拆開，運(yùn)用到船舶上，再次裝載。因此在船舶上安裝單元質(zhì)量更有保障。開展設(shè)計(jì)活動(dòng)的時(shí)候，要對(duì)各專業(yè)的協(xié)調(diào)配合有足夠的重視，盡量把舾裝件與電氣裝置在單元中組織安裝，使得單元完整性得以增強(qiáng)。73400噸成品油輪船在運(yùn)用單元設(shè)計(jì)之后，工作效率提升了兩至三倍，舾裝周期減少了一個(gè)半月至兩個(gè)半月，大大提升了組裝的質(zhì)量水平。

2 機(jī)艙各平臺(tái)管系、通風(fēng)、正轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)及單元設(shè)計(jì)

眾多機(jī)艙平臺(tái)對(duì)預(yù)舾裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)，往往以分段為單位，至今已運(yùn)轉(zhuǎn)好幾年，在不懈的努力與完善下，獲得了理想的效果，翻轉(zhuǎn)預(yù)舾裝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了百分之百，也確保的圖紙內(nèi)包含的信息資料和生產(chǎn)管理、施工要求高度協(xié)同。公司正慢慢嘗試對(duì)各機(jī)艙平臺(tái)正轉(zhuǎn)預(yù)舾裝進(jìn)行運(yùn)用，運(yùn)用的最終效果也非常理想。正轉(zhuǎn)預(yù)舾裝設(shè)計(jì)按照設(shè)備運(yùn)用和相關(guān)操作要求，費(fèi)盡心思把平臺(tái)上的設(shè)備制作為單元，例如油、水箱柜單元、凈油機(jī)單元、制淡裝置單元、發(fā)電機(jī)管子單元、供油設(shè)備單元等。設(shè)計(jì)過程要切保單元不會(huì)超越分?jǐn)嗑€，單元才能夠在分段的正轉(zhuǎn)和總組正轉(zhuǎn)兩個(gè)階段的預(yù)裝操作順利實(shí)施，讓預(yù)舾裝時(shí)間提前。今年公司已經(jīng)將分段、總組、正轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行預(yù)舾裝作為主要建造方針的主要內(nèi)容。已經(jīng)開始把獨(dú)立的分段正轉(zhuǎn)和總組正轉(zhuǎn)作為以模塊為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)出圖，給生產(chǎn)各部門按階段性生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理提供更清晰的圖紙文件及管理信息。大量單元模塊設(shè)計(jì)可以使得船臺(tái)合攏的速率提升，船臺(tái)周期得以縮短。

3 煙囪單元的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的過程中，可以將煙囪視為獨(dú)立存在的個(gè)體，是一個(gè)完整的中間產(chǎn)品。煙囪內(nèi)部與外部需要裝配大量的機(jī)電裝置與舾裝件，眾多專業(yè)之間要加強(qiáng)合作，那煙囪視作某一單元模塊，以預(yù)裝的相關(guān)要求為依據(jù)開展設(shè)計(jì)工作，將具體、精準(zhǔn)的零件圖、零部件預(yù)制造信息、安裝圖、托盤表等資料提供給施工人員。施工人員以設(shè)計(jì)為依據(jù)，在車間內(nèi)部完成煙囪內(nèi)全部的項(xiàng)目，最后全體吊裝合攏。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以將煙囪內(nèi)部的一部分裝置制造成小單元，讓高空作業(yè)得以在平地進(jìn)行。

4 模塊化設(shè)計(jì)

依據(jù)單元設(shè)計(jì)與預(yù)裝具體實(shí)踐中所累積的成熟經(jīng)驗(yàn)，著眼于單元設(shè)計(jì)這一角度，發(fā)展設(shè)計(jì)方法要將焦點(diǎn)集中在模塊化之中，相應(yīng)的企業(yè)也要將其發(fā)展目標(biāo)定位在模塊化造船之上。例如對(duì)于船舶的舾裝周期，模塊目標(biāo)是三臺(tái)發(fā)電機(jī)，此模塊涵蓋了各種裝置、管道、鐵舾等內(nèi)容，在充分考慮具體狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)若干塊單元進(jìn)行設(shè)計(jì)與組織構(gòu)建，隨后在車間內(nèi)部制造設(shè)計(jì)好的單元，與發(fā)電機(jī)組合在一起，發(fā)電機(jī)模塊就此成功構(gòu)建起來。由此使得船臺(tái)舾裝周期得以縮減。發(fā)電機(jī)模塊設(shè)計(jì)成功，為公司以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向以模塊化為主要的合攏建造打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)把中間產(chǎn)品模塊化向前推進(jìn)一步。

5 擴(kuò)大單元總量，切實(shí)提高預(yù)舾裝率

在針對(duì)各類型船舶之中眾多單元的設(shè)計(jì)之后，每一條船機(jī)艙區(qū)域內(nèi)有二十至三十個(gè)的大型功能性單元、區(qū)域性單元，例如錨絞機(jī)液壓油泵單元、主甲板管系單元、鍋爐給水泵單元、船體油艙加熱盤管單元等。擁有大概三四十個(gè)較小的管件單元，例如鍋爐燃油加熱器燃油閥組、蒸汽閥組、凝水閥組，蒸汽減壓閥組等。由于船舶企業(yè)造船數(shù)量在持續(xù)上漲，需要對(duì)單元與模塊化的設(shè)計(jì)進(jìn)一步的深化，使得單元總量得以增加，將一些原材料直接運(yùn)送至船上，例如管系、設(shè)備等使得現(xiàn)場施工得以降低有效提升預(yù)舾裝率。

6 結(jié)束語

由于我國船舶工業(yè)的迅猛發(fā)展，船舶的質(zhì)量數(shù)量在持續(xù)上升。對(duì)于造船企業(yè)來說，最關(guān)鍵的在于增強(qiáng)自身的生產(chǎn)效率，減少船舶制造的周期，減少生產(chǎn)費(fèi)用，當(dāng)前最有效的方式莫過于踐行單元模塊化設(shè)計(jì)與制造，堅(jiān)持中間產(chǎn)品成品化的生產(chǎn)模式。

作者簡介：夏劉君，工作單位：江蘇新世紀(jì)造船有限公司，現(xiàn)任職務(wù)：船舶設(shè)計(jì)研究所輪機(jī)室副主任，職稱：工程師。

吳紅軍，工作單位：江蘇新世紀(jì)造船有限公司，現(xiàn)任職務(wù)：船舶設(shè)計(jì)研究所輪機(jī)室管系主管，職稱：助理工程師。