田洋 王儒生 陳蛟龍

摘 要：隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，某些應(yīng)用軟件在船體三維設(shè)計(jì)的過程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的作用效果。這些軟件的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)了船體設(shè)計(jì)思路，加快了現(xiàn)代造船業(yè)的更好發(fā)展。船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的相關(guān)工作開展能否達(dá)到預(yù)期的效果，直接影響著船體各個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量可靠性。優(yōu)化船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)，不僅有利于節(jié)約造船企業(yè)的生產(chǎn)成本，也會(huì)提高船體分段構(gòu)造的工作效率，增強(qiáng)船體不同構(gòu)件的安全性能。本文將對(duì)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段如何優(yōu)化展開深入地探討。

關(guān)鍵詞：三維設(shè)計(jì)；信息技術(shù)；船體；生產(chǎn)設(shè)計(jì)；安全性能

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，為我國造船企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大產(chǎn)生了積極的影響。為了保證船舶正常使用時(shí)的質(zhì)量可靠性，技術(shù)人員需要做好船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的各項(xiàng)工作，采取有效的措施消除某些不確定因素帶來的影響。結(jié)合現(xiàn)階段船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的發(fā)展現(xiàn)狀，可知其中依然存在著許多突出的問題，影響了造船企業(yè)的生產(chǎn)效率。在此形勢(shì)影響下，造船企業(yè)應(yīng)該充分地運(yùn)用信息化技術(shù)，優(yōu)化船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的相關(guān)操作，延長船舶的使用壽命。

一、船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的相關(guān)內(nèi)容

1.船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的胎架

為了實(shí)現(xiàn)精度造船的發(fā)展目標(biāo)，滿足分段裝配的實(shí)際要求，需要對(duì)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的胎架進(jìn)行必要地分析和控制。在分段建造的過程中，很多構(gòu)件的制作都需要利用到胎架。當(dāng)胎架的精度出現(xiàn)細(xì)小的偏差時(shí)，后期的分配過程將會(huì)造成重大的工作失誤，曲面分段的建造無法達(dá)到預(yù)期的效果。因此，為了避免這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，胎架在具體的設(shè)計(jì)過程中，需要保證它尺寸規(guī)格的準(zhǔn)確性，包括線型的光順等。同時(shí)，為了擴(kuò)大活絡(luò)胎架的應(yīng)用范圍，技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)這種裝置不同方向之間的連接，避免分段裝配中變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的余量和補(bǔ)償量

在船舶生產(chǎn)制造的過程中，各種構(gòu)建的質(zhì)量能否達(dá)到設(shè)計(jì)方案的具體要求，直接影響著船舶的使用效果。船體的生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，構(gòu)件尺寸規(guī)格是否達(dá)標(biāo)，阻礙著各項(xiàng)生產(chǎn)流程的順利開展。當(dāng)構(gòu)件的尺寸出現(xiàn)重大的誤差時(shí)，造船企業(yè)的生產(chǎn)成本也會(huì)逐漸地加大。因此，技術(shù)人員在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)設(shè)置一定的補(bǔ)償量。這種補(bǔ)償量可以有效地替代余量，保證構(gòu)件尺寸的規(guī)格，提高分段建造的生產(chǎn)效率。同時(shí)，采取這樣的措施也避免了構(gòu)件生產(chǎn)加工中變形情況的出現(xiàn)，縮短了船塢周期。

二、船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中加工余量加放的相關(guān)原則

為了增強(qiáng)船舶構(gòu)件的實(shí)際作用效果，不同材料的加工余量需要遵循一定的原則。這些原則主要包括：（1）在板材的加工余量設(shè)置中，采用樣箱加工的方式時(shí)，相關(guān)零件周圍應(yīng)該設(shè)置一定的余量，最大不超過100mm。某些特殊的區(qū)域并不需要加放補(bǔ)償值，比如采用的是處于正常狀態(tài)下的水火彎板方式。在曲型外板零件周圍，需要加放一定的補(bǔ)償值，主要根據(jù)的是零件的厚度。當(dāng)零件的厚度在20mm以上時(shí)，可采用8mm的補(bǔ)償值；（2）型材加工的過程中，也需要遵循余量加放原則。當(dāng)加工過程中型材的加工端與最底部的距離是600mm時(shí)，加工段可以按照設(shè)計(jì)圖紙的要求完成后續(xù)的操作，并不需要加放余量。當(dāng)二者的距離大于600mm，相應(yīng)的內(nèi)撓度大于2mm時(shí)，生產(chǎn)過程中必須加放余量。除此之外，像零件的切割、放樣，大型彎板機(jī)等，在具體的使用中是否需要加放余量，需要結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)狀況確定。

三、設(shè)置對(duì)合線，增強(qiáng)優(yōu)化效果

在船體生產(chǎn)制造的過程中，最終的產(chǎn)品能否與設(shè)計(jì)方案保持一致，與分段建造過程中的精度有關(guān)。運(yùn)用傳統(tǒng)的工藝對(duì)船體進(jìn)行分段改造時(shí)，所有構(gòu)件在建造的過程中一般都會(huì)留有一定的余量。由于分段裝配中將會(huì)對(duì)零件的尺寸規(guī)格進(jìn)行必要的修正，符合設(shè)計(jì)方案要求的零件實(shí)現(xiàn)需要采取有效的措施切除余量，最后再進(jìn)行整體的裝焊。在對(duì)零件使用中存在誤差修正的過程中，各項(xiàng)工作流程較多。技術(shù)人員只有熟悉、掌握這些具體的生產(chǎn)流程，才能保證船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的作用效果，延長船舶的使用說明。零件修正的工作流程主要包括：劃線、裝配、矯正等。這些工作的完成將對(duì)加大船體的生產(chǎn)成本，影響造船企業(yè)長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。因此，可以采用專業(yè)的設(shè)備設(shè)置對(duì)合線，從不同角度將船體生產(chǎn)中的生產(chǎn)線或者基準(zhǔn)線設(shè)置在合理的范圍內(nèi)，確保優(yōu)化效果。設(shè)置對(duì)合線，包括不同構(gòu)件肋骨的檢驗(yàn)線、全船的中心線、不同類型小組的拼版板縫對(duì)合線等。這些對(duì)合線的存在，不但提高了船體的生產(chǎn)效率，也保證了相關(guān)重要構(gòu)件的精度，加快了船體分段建造的步伐。

四、檢驗(yàn)線及涂裝保護(hù)方面的優(yōu)化

為了延長船體不同構(gòu)件的使用壽命，在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，需要保證船臺(tái)合攏時(shí)相關(guān)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。船體不同的區(qū)域?qū)ΨQ性效果的評(píng)估，必須參照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求。船臺(tái)上側(cè)分段的結(jié)構(gòu)應(yīng)處于據(jù)下側(cè)分段合適的距離范圍內(nèi)，具體大小一般為100mm。當(dāng)分段所有的工序完成后，可以采取打樣沖并劃線的方式，設(shè)置一定量的檢驗(yàn)線。檢驗(yàn)線具體位置的確定，應(yīng)該參考建造現(xiàn)場(chǎng)船體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。結(jié)合相關(guān)規(guī)范條例的要求，可將檢驗(yàn)線定位于上側(cè)分段的結(jié)構(gòu)。

在船體具體的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，上下分段合攏結(jié)構(gòu)焊接過程中，很可能會(huì)存在著一些雜物，影響著焊接質(zhì)量。此時(shí)進(jìn)行二次噴漆的操作時(shí)，很容易造成資源的浪費(fèi)，加大生產(chǎn)成本。為了避免這種狀況的出現(xiàn)，可以在甲板/平臺(tái)上涂上一定厚度的油漆，最大限度地發(fā)揮出涂裝保護(hù)的作用效果。利用涂裝保護(hù)的方式，在降低船體生產(chǎn)成本的同時(shí)，也會(huì)逐漸地提高船體不同部件的生產(chǎn)效率。

五、結(jié)語

船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化，需要對(duì)從多個(gè)方面進(jìn)行綜合地考慮。由于船體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，不同構(gòu)件的生產(chǎn)制造對(duì)于技術(shù)的要求非常高，不但影響著造成企業(yè)的成本開支，也會(huì)降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，采取有效的措施優(yōu)化船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)，將會(huì)逐漸地改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，增強(qiáng)造船企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。文中通過對(duì)船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段相關(guān)內(nèi)容的從闡述，客觀地體現(xiàn)了做好優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的重要性。

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