陳艷君
(南通潤邦海洋工程裝備有限公司,江蘇 南通 226255)
從我國船舶行業(yè)的發(fā)展來看,船舶工程的數(shù)量與規(guī)模在不斷地擴(kuò)大,為了更好的滿足節(jié)能減排的要求,需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的設(shè)計制造理念,重視資源節(jié)約與水源保護(hù),為船舶行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠保障[1]。在這種情況下,必須要落實(shí)環(huán)保理念的要求,推動綠色船舶設(shè)計工作的開展,從而減少對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞,彌補(bǔ)傳統(tǒng)船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不足。因此通過針對綠色制造工藝技術(shù)的應(yīng)用開展深入的探究,可以實(shí)現(xiàn)船舶穩(wěn)定性的提升,增強(qiáng)船舶的設(shè)計能力,促進(jìn)船舶制造性能的改善。
綠色船舶指的是在環(huán)保與資源理念的基礎(chǔ)上,通過將綠色環(huán)保理念融入到船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計、生產(chǎn)制造以及后續(xù)的使用回收等全過程中,降低船舶工程在生態(tài)環(huán)境中產(chǎn)生的危害。與此同時,在目前的船舶工程發(fā)展中,綠色制造工藝的應(yīng)用體現(xiàn)在諸多方面,包括綠色環(huán)保材料的應(yīng)用、船體綠色設(shè)計以及污染防治工作等,必須要開展系統(tǒng)性的規(guī)劃,將綠色制造工藝的作用充分發(fā)揮出來,推動船舶制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。
從綠色船舶的特點(diǎn)來看,主要體現(xiàn)在三方面:首先,技術(shù)先進(jìn)性。在綠色船舶的設(shè)計與制造當(dāng)中,對于技術(shù)的要求相對較高,只有發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢才能為綠色船舶的實(shí)效性提供保障,借助先進(jìn)的技術(shù),保證其能夠滿足國家相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn),提升自身的市場競爭力;其次,經(jīng)濟(jì)合理性。在船舶制造業(yè)的發(fā)展中,必須要保證自身的經(jīng)濟(jì)效益,對綠色船舶的制造成本進(jìn)行有效控制,結(jié)合用戶的實(shí)際需求,制定合理的使用價格,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的提升[3];最后,環(huán)境協(xié)調(diào)性。對于綠色船舶的發(fā)展來說,必須要滿足綠色環(huán)保的理念,體現(xiàn)在節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境等方面,在整個生命周期中融入綠色設(shè)計,滿足環(huán)境協(xié)調(diào)性的要求。
在推動綠色制造工藝應(yīng)用中,需要對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合優(yōu)化,從資源節(jié)約的角度出發(fā),對船舶的尺度以及型號進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)船舶航速的提升,增強(qiáng)船舶的穩(wěn)定性與載重量,為船舶的安全性提供保障。與此同時,需要對船舶節(jié)能設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,積極地開展新能源的研發(fā)工作,將水能、風(fēng)能與太陽能等新能源的作用發(fā)揮出來,豐富船舶推進(jìn)方式,發(fā)揮出現(xiàn)代科技的作用[4]。針對傳統(tǒng)能源資源來說,需要實(shí)現(xiàn)燃油利用率的改善,借助各種燃油使用手段,滿足節(jié)能環(huán)保的要求。除此之外,必須要重視能源循環(huán)技術(shù)的使用,開展廢氣回收循環(huán),對廢棄物進(jìn)行分離利用,滿足目前的節(jié)能設(shè)計需求。
遺傳模型主要建立在數(shù)學(xué)模型變量屬性的基礎(chǔ)之上,在不斷的演變下形成了一種新的模型,在開展船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程中,主要包括連續(xù)變量模型、離散變量模型以及混合變量模型等。針對傳統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化中所存在的缺陷,專家學(xué)者推出了一種新型的算法方式,在融合生物進(jìn)化知識的基礎(chǔ)之上,滿足船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的特征,形成了遺傳算法,為設(shè)計方法的優(yōu)化提供了可靠保障。運(yùn)用這一優(yōu)化設(shè)計方法,在脫離導(dǎo)數(shù)資料的情況下同樣可以將目標(biāo)函數(shù)的作用發(fā)揮出來。在實(shí)踐以后發(fā)現(xiàn),在一些繁瑣的設(shè)計環(huán)境下,這種優(yōu)化設(shè)計方法的應(yīng)用價值明顯,推動了整個工程設(shè)計的創(chuàng)新,為船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的開展提供了新的路徑。
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下,智能型優(yōu)化設(shè)計方法的應(yīng)用比較普遍,為船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展提供了可靠保障。在這一方法之下,可以對最基礎(chǔ)的設(shè)計方式進(jìn)行明確以后,結(jié)合實(shí)際情況開展深入的研究設(shè)計工作,采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方案的形式,對最佳的設(shè)計方案進(jìn)行總結(jié)。在應(yīng)用智能型優(yōu)化設(shè)計方法的過程中,主要包括專家系統(tǒng)設(shè)計法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計法兩種類型,為輪船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計工作的開展提供了新的路徑。比如說在整個設(shè)計環(huán)節(jié)中,能夠?qū)喆慕馄拭孢M(jìn)行收集,然后將其上傳到專家系統(tǒng)當(dāng)中,專家能夠借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展在線分析工作,保證專家主管經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際情況的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的優(yōu)化。在這一系統(tǒng)的應(yīng)用下,可以將專業(yè)人士的作用發(fā)揮出來,為設(shè)計結(jié)果的優(yōu)化奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。
在傳統(tǒng)船舶設(shè)計當(dāng)中,所選用的涂裝材料會對環(huán)境與水源等產(chǎn)生嚴(yán)重危害,這就需要在應(yīng)用綠色制造工藝的過程中,盡量減少傳統(tǒng)涂裝材料的使用,積極地借助先進(jìn)涂裝技術(shù),盡可能地使用一些綠色環(huán)保的涂料,控制其對水源與環(huán)境的危害,滿足綠色船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。在焊接材料方面,傳統(tǒng)焊接過程中會使用一些助焊藥劑,在高溫焊接的時候會產(chǎn)生揮發(fā)的情況,影響作業(yè)人員的身體健康,同時也會產(chǎn)生一些環(huán)境污染問題[5]。這就要求在焊接材料的選擇中應(yīng)該做到低毒低煙,借助先進(jìn)焊接工藝,將焊接材料的作用發(fā)揮出來。
在船舶工程的零件選擇方面,需要以相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),減少選擇失誤的發(fā)生幾率,將標(biāo)準(zhǔn)零件的作用發(fā)揮出來,實(shí)現(xiàn)各個材料之間的有效銜接,促進(jìn)船體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,提升各項(xiàng)資源的使用效率。通過開展模塊化的設(shè)計工作,能夠?qū)崿F(xiàn)工作效率與質(zhì)量的提升,減少逐件分裝過程中存在的不足,實(shí)現(xiàn)人力與資金的合理控制。特別是在模塊化設(shè)計中,可以對噪音污染進(jìn)行有效控制,促進(jìn)資源的整合優(yōu)化,滿足節(jié)能環(huán)保的要求。
在開展綠色船舶制造中,需要發(fā)揮出綠色加工工藝的作用,積極地利用凈成形加工技術(shù),保證產(chǎn)品設(shè)計與加工的形狀與性能保持一致,減少資源浪費(fèi)與能源消耗。與此同時,需要將干式加工技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)出來,在不加入冷卻劑的情況下,解決傳統(tǒng)加工中存在的問題,實(shí)現(xiàn)工藝流程的精簡,降低自身的加工成本。在干式加工技術(shù)下,可以減少船舶制造工藝流程,實(shí)現(xiàn)傳播制造資源的有效控制,減少對生態(tài)環(huán)境的污染與破壞。
在近些年的發(fā)展中,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快,在焊接工藝方面呈現(xiàn)出了節(jié)能高效的發(fā)展趨勢,高性能焊接能源的應(yīng)用可以發(fā)揮出節(jié)能、環(huán)保、效果佳的優(yōu)勢,通過推動信息技術(shù)與焊接電源之間的有效結(jié)合,能夠提升其數(shù)字化與信息化水平。在這一過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)焊接精度的提升,為船舶制造工作的開展提供保障。與此同時,需要發(fā)揮出各種高性能焊接設(shè)備的作用,盡可能地替換傳統(tǒng)焊接設(shè)備,升級自身的制造工藝。在開展船舶制造的過程中,高性能焊接技藝的應(yīng)用能夠有效地促進(jìn)焊接效果的提升,在選擇焊接技藝的時候,必須要從自身的實(shí)際情況出發(fā),合理地選擇焊接工藝。在高性能焊接技藝的作用下,可以實(shí)現(xiàn)焊接效率的提升,對操作流程進(jìn)行優(yōu)化,降低能源消耗,提升船舶制造的綠色環(huán)保需求。
在綠色船舶的制造中,需要注重綠色涂裝工藝的應(yīng)用,對綠色環(huán)保涂料進(jìn)行仔細(xì)地甄別,選擇符合自身制造需求的涂料,借助專用環(huán)保型涂料,提升制造工藝。通過選擇一些厚膜型的涂料,可以對涂裝的次數(shù)進(jìn)行有效控制,針對底漆的選擇來說,應(yīng)該使用一些萬能型的涂料對涂裝程序進(jìn)行簡化,實(shí)現(xiàn)涂裝效果的改善。除此之外,必須要重視綠色船舶制造中環(huán)保理念的融入,在整個涂裝過程中必須要嚴(yán)格地按照綠色環(huán)保的要求,對船舶制造開展模塊化分工,并進(jìn)行動態(tài)調(diào)整工作,將綠色環(huán)保涂裝工藝的作用發(fā)揮出來,提升船舶涂裝環(huán)保作業(yè)效率。
在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,通過積極地應(yīng)用綠色制造工藝,可以降低傳統(tǒng)船舶制造中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題,落實(shí)生態(tài)環(huán)保的理念,減少污染物質(zhì)的排放。在這一過程中,通過應(yīng)用綠色制造工藝,能夠提升船舶的使用性能與功能,將綠色環(huán)保理念融入到船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造的全過程,發(fā)揮出綠色制造工藝的價值,為船舶制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。