高春曉，鄒智曦，姚 剛

（舟山中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，浙江 舟山 316131）

0 引言

任何行業(yè)想將工程做好并達(dá)到預(yù)期效果，過(guò)程控制都不可或缺[1]，船舶設(shè)計(jì)也是一樣。設(shè)計(jì)人員通過(guò)精準(zhǔn)建模、繪制并下發(fā)滿足現(xiàn)場(chǎng)需求的圖紙，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工人進(jìn)行施工，圖紙的質(zhì)量直接決定了現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度。設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)就是提高生產(chǎn)效率、提高造船質(zhì)量、加速造船進(jìn)程。其中，電氣設(shè)計(jì)中最重要最核心的環(huán)節(jié)就是電纜敷設(shè)和設(shè)備安裝，現(xiàn)場(chǎng)施工中所有環(huán)節(jié)都是圍繞電纜敷設(shè)和設(shè)備安裝而進(jìn)行。在電纜敷設(shè)和設(shè)備安裝上下功夫，在設(shè)計(jì)源頭上通過(guò)一系列舉措的改進(jìn)優(yōu)化，可以提高工區(qū)的識(shí)圖及施工效率，從而提高施工質(zhì)量、縮短工期、節(jié)約造船成本。

1 船舶電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙的簡(jiǎn)要介紹

傳統(tǒng)的船舶電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙主要包括電纜支撐件制作圖以及電氣設(shè)備支架制作圖、電氣設(shè)備及鐵舾裝件安裝圖。制作圖是電纜支撐件和設(shè)備支架的制作細(xì)節(jié)詳圖，安裝圖是電氣設(shè)備、電纜支撐件、設(shè)備支架等圍繞電氣安裝過(guò)程中的定位及尺寸詳圖。本文討論電氣設(shè)備及鐵舾裝件安裝圖的優(yōu)化簡(jiǎn)化過(guò)程。

電氣專業(yè)下發(fā)的傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)安裝圖紙（電氣設(shè)備及鐵舾裝件安裝圖）如圖1所示，以船體俯視圖為背景（通常是俯視圖，特殊情況下可以是仰視圖和側(cè)視圖）下，按照一定標(biāo)準(zhǔn)比例下的所有工序的施工信息，包括電纜支撐件、電氣設(shè)備底座、電氣設(shè)備、電纜節(jié)點(diǎn)名稱代號(hào)以及包括焊接件尺寸的定位、貫通件的開孔和封堵形式等信息，涵蓋舾裝件安裝、電纜拉放、設(shè)備安裝的所有信息。此圖設(shè)計(jì)的初衷是施工部門拿著一張圖紙就可以完成電氣部分施工全套流程，包括先行工區(qū)的分段預(yù)裝、后行工區(qū)的設(shè)備安裝及電纜拉放、質(zhì)量部門對(duì)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)、以及船東船檢對(duì)各個(gè)工序的報(bào)驗(yàn)。

圖1 傳統(tǒng)的電氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)安裝圖

在常規(guī)船舶的建造過(guò)程中，此圖發(fā)揮了重大作用，但是近年來(lái)隨著船舶自動(dòng)化程度越來(lái)越高，電氣設(shè)備、電纜以及舾裝件量越來(lái)越多，傳統(tǒng)圖紙的缺點(diǎn)也明顯暴露出來(lái)。圖紙上信息過(guò)于密集對(duì)于缺少培訓(xùn)的新工人來(lái)說(shuō)識(shí)圖難度較大，例如在分段預(yù)裝階段只需要完成鐵舾裝件的安裝，電纜節(jié)點(diǎn)、電氣設(shè)備的相關(guān)信息對(duì)于工人而言并不需要查看。進(jìn)行某個(gè)單一工種時(shí)需要篩選過(guò)濾的信息太多，工人容易產(chǎn)生諸多負(fù)面情緒，且在室外復(fù)雜惡劣的施工條件下，無(wú)關(guān)信息太多容易導(dǎo)致工人誤判造成施工錯(cuò)誤。信息太多同樣導(dǎo)致圖紙幅面太大，由于圖幅和字高相互限制，字體太小打印不夠清楚、放大又會(huì)導(dǎo)致圖紙幅面太大不方便攜帶和查看。為了更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，與設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)以及后行施工部門的研討，對(duì)電氣專業(yè)下發(fā)的安裝圖進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)。

2 對(duì)電氣安裝圖的改進(jìn)過(guò)程

2.1 增加敷線圖

通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研并進(jìn)行研討，充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的分段預(yù)裝要求，給先行施工部門的分段預(yù)裝工序下發(fā)鐵舾裝件安裝圖，工人只需要按照?qǐng)D紙上的焊接件規(guī)格及尺寸進(jìn)行鐵舾裝件的定位安裝。同理，鐵舾裝件安裝圖對(duì)后行施工部門不具有施工指導(dǎo)作用，僅僅供參考使用，相比較而言，后行部門需要的是設(shè)備布置、電纜拉放以及電纜接線相關(guān)的生產(chǎn)圖紙。

綜合考慮以上施工部門訴求，并結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際，將電氣設(shè)備及鐵舾件安裝圖拆分為鐵舾裝件安裝圖與敷線圖。

鐵舾裝件安裝圖是在傳統(tǒng)的安裝圖的基礎(chǔ)上，剔除電氣設(shè)備、電纜節(jié)點(diǎn)等信息，幅面上保留了船體背景剖圖的主視圖及側(cè)視圖，以及對(duì)先行施工階段需要預(yù)裝的焊接件（包括電纜托架、扁鐵、貫通件、設(shè)備底座）進(jìn)行主視圖標(biāo)注定位，有必要的情況下進(jìn)行剖視圖詳解，并對(duì)安裝過(guò)程中需要特殊注意的工藝進(jìn)行配圖標(biāo)注或者文字說(shuō)明且對(duì)施工部門下發(fā)指導(dǎo)工藝文件。優(yōu)化升級(jí)后的鐵舾裝件安裝圖，如圖2所示。

圖2 鐵舾裝件安裝圖

整體來(lái)看，優(yōu)化后的鐵舾件安裝圖幅面整潔清晰，傳統(tǒng)圖紙上信息密集繁多的情況得到了改善。為了便于現(xiàn)場(chǎng)識(shí)圖，放大字體也不會(huì)導(dǎo)致幅面錯(cuò)亂擁擠，焊接件的規(guī)格型號(hào)以及尺寸定位信息一目了然，剖視圖符號(hào)以及開孔標(biāo)記等信息也比較明朗，不需要花費(fèi)很多時(shí)間查找施工信息，減少了工人的識(shí)圖時(shí)間，在一定程度上避免現(xiàn)場(chǎng)施工差錯(cuò)，提高了現(xiàn)場(chǎng)施工效率以及施工質(zhì)量。

敷線圖中，船體結(jié)構(gòu)背景中的板縫線、小梁、板厚方向、扶強(qiáng)材等細(xì)節(jié)信息完全不需要體現(xiàn)。和鐵舾裝件安裝圖一樣，通常采用俯視圖的方式（必要時(shí)也可以是仰視圖、側(cè)視圖），以船體外輪廓及其艙壁、內(nèi)裝壁板、天花板為背景，通過(guò)僅保留后行電裝施工需要的設(shè)備、電纜相關(guān)信息，使得圖紙?jiān)诜嫘畔⒆钋鍧嵉那闆r下，將信息表述得最為詳盡。

考慮到現(xiàn)場(chǎng)拉放電纜的要求以及設(shè)備安裝的要求，將敷線圖分成：第一部分是電氣設(shè)備及節(jié)點(diǎn)示意圖，如圖3所示；第二部分是主干電纜以及主干節(jié)點(diǎn)走向圖，如圖4所示。

圖3 電氣設(shè)備及節(jié)點(diǎn)示意圖

圖4 主干電纜以及主干節(jié)點(diǎn)走向圖

為方便現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)電纜[2]，電氣設(shè)備及節(jié)點(diǎn)示意圖中的電纜綁扎件（托架、扁鐵、穿艙件等）使用粗實(shí)線表示，目的是用粗實(shí)線清晰地代表電纜走向。在粗實(shí)線旁做好標(biāo)注，如主干電纜，可以明確此處是該區(qū)域的主干托架，而標(biāo)注的動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜、B路廣播、本安電纜、網(wǎng)絡(luò)電纜、變頻電纜等信息可以判斷出此處為分支路徑，分支的電纜具體形式是什么。電纜類型的標(biāo)注可以提醒工人在拉放電纜時(shí)注意不同類型電纜的分開敷設(shè)，并嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)的扁鐵拉放電纜。設(shè)計(jì)人員按照建模實(shí)際情況標(biāo)注電纜節(jié)點(diǎn)以及電氣設(shè)備的位置信息，工人施工時(shí)根據(jù)圖紙信息可以很清楚地找到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)所在的焊接件，完成電纜的拉放以及設(shè)備定位并完成相應(yīng)工序的作業(yè)。整個(gè)圖面清晰簡(jiǎn)潔，后行部門施工需要的信息一目了然。按照?qǐng)D上信息查找節(jié)點(diǎn)即可完成電纜的拉放，同時(shí)根據(jù)此圖上設(shè)備的信息可以完成天花板、內(nèi)裝板以及機(jī)械處所設(shè)備的定位安裝。

施工部門參照主干電纜以及主干節(jié)點(diǎn)走向圖，通過(guò)主干電纜的布置情況，提前做好電纜敷設(shè)規(guī)劃，并根據(jù)焊接件規(guī)格、腿高、轉(zhuǎn)彎、起伏等情況提前預(yù)判電纜量的多少以及某一處電纜拉放中會(huì)遇到的難題（包括轉(zhuǎn)彎半徑、電纜過(guò)渡等情況），通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡檢發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)潔整齊的幅面可以方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員做備注，以及施工人員對(duì)圖紙給予正面反饋。此項(xiàng)圖紙升級(jí)措施可以更好地方便設(shè)計(jì)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)，加快現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度。

綜上可以看出，專門為分段預(yù)裝下發(fā)的舾裝件安裝圖，省去了電氣設(shè)備及電纜節(jié)點(diǎn)相關(guān)信息，極大地減少了施工部門的識(shí)圖時(shí)間。專門為后行電裝施工下發(fā)的敷線圖幅面干凈整潔、信息清晰明了、工序?qū)嵱眯詮?qiáng)，施工效率得到了提高。圖紙的優(yōu)化升級(jí)措施對(duì)于加速造船標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程具有里程碑意義。

隨著船舶設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣設(shè)備布置的精細(xì)程度越來(lái)越高[3]。雖然電裝設(shè)計(jì)下發(fā)了電氣安裝標(biāo)準(zhǔn)慣例，對(duì)每個(gè)設(shè)備在不同區(qū)域的安裝高度有明確的標(biāo)注，但是現(xiàn)場(chǎng)往往也會(huì)出現(xiàn)艙壁上設(shè)備如電源插座、網(wǎng)絡(luò)插座、電話接線盒、電視插座施工不均勻不統(tǒng)一導(dǎo)致?lián)Q板，尤其是類似的房間設(shè)備布置不一致（高度、順序、間距）等情況出現(xiàn)。而且不熟練的工人不能準(zhǔn)確地掌握設(shè)備安裝高度，會(huì)出現(xiàn)施工錯(cuò)誤的情況。同樣，由于船東的個(gè)性化要求，某些特殊房間如船東辦公室、輪機(jī)長(zhǎng)辦公室、甲板辦公室等特殊區(qū)域艙壁上電氣設(shè)備較多。對(duì)此，針對(duì)特殊情況需要進(jìn)行特殊考慮，現(xiàn)場(chǎng)的隨意安裝往往不能滿足船東的使用習(xí)慣，導(dǎo)致后期返工修改。

鑒于以上在施工過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題，并通過(guò)與船東、后行施工部門的溝通，本著更好的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)、提高施工質(zhì)量的原則，對(duì)敷線圖進(jìn)行再次優(yōu)化。

2.2 增加六面體圖

六面體圖是對(duì)天花板、地板、四周艙壁6個(gè)面上的設(shè)備進(jìn)行尺寸定位，將三維模型的情況完全轉(zhuǎn)換到平面圖紙上，尤其是指內(nèi)裝壁板及天花板上的設(shè)備定位。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)內(nèi)裝專業(yè)以及與后行施工部門進(jìn)行多次研討達(dá)成一致，在內(nèi)裝專業(yè)模型精確建模的前提下，電氣專業(yè)采取了一系列改進(jìn)舉措。

電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)上建房間里的通用插座安裝制定通用要求，包括電源插座（單聯(lián)、雙聯(lián)插座）、電話插座、網(wǎng)絡(luò)插座、電視插座的擺放順序以及高度、間距要求等，在設(shè)計(jì)前期送審船東，上建各層通用房間插座均按照此標(biāo)準(zhǔn)安裝，特殊房間也繪制安裝標(biāo)準(zhǔn)并在設(shè)計(jì)前送審船東，與船東達(dá)成一致并根據(jù)船東要求制定方案。選取了其中一個(gè)項(xiàng)目的通用房間插座安裝要求示意，如圖5所示。

圖5 插座安裝通用要求

經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)前期的研討，在模型評(píng)審階段將實(shí)際建模情況與船東做好溝通，保證所有房間同類型的插座順序、高度、間距一致性，既美觀又滿足了船東的使用習(xí)慣，因?yàn)樘崆芭c船東達(dá)成一致意見，后期修改的幾率也大大減少。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反饋的數(shù)據(jù)來(lái)看，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)0返工，壁板開孔正確率達(dá)到100%。在源頭上實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)一小步、現(xiàn)場(chǎng)一大步。

同樣，為避免天花板上設(shè)備在同一層出現(xiàn)施工不統(tǒng)一的情況，在模型中對(duì)天花板上電氣設(shè)備精確標(biāo)注尺寸，如圖6所示。

圖6 天花板上電氣設(shè)備

天花板上電氣設(shè)備的安裝原則是單個(gè)設(shè)備在每塊板上居中放置、多個(gè)設(shè)備均勻布置且每塊板上的布置尺寸一致，對(duì)此需要對(duì)每個(gè)設(shè)備進(jìn)行橫向和縱向尺寸標(biāo)注，使得相鄰的設(shè)備中心對(duì)稱，保證橫向和縱向的設(shè)備尺寸一致平齊，實(shí)現(xiàn)橫平豎直的視覺(jué)美感。采取中心對(duì)稱的方法使得現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)也比較好掌握，找到一個(gè)中心點(diǎn)拉一條直線就可以實(shí)現(xiàn)定位。某些特殊情況如駕駛室抬頭板因?yàn)榍氨谔幮枰鹇N，可能導(dǎo)致幾個(gè)燈不能居中放置的，一般是在模型評(píng)審階段和船東單獨(dú)討論，船東根據(jù)實(shí)際建模情況進(jìn)行認(rèn)可并給出可行的方案。

六面體工作最難的是對(duì)每塊內(nèi)裝板上的設(shè)備進(jìn)行定位，這就需要對(duì)每塊內(nèi)裝板上的設(shè)備完全建模。經(jīng)過(guò)與內(nèi)裝專業(yè)溝通，內(nèi)裝板完成建模后，電氣專業(yè)根據(jù)板縫位置調(diào)整設(shè)備間距離，將AM三維模型導(dǎo)出到二維出圖模型并完全按照AM建模中的定位進(jìn)行尺寸標(biāo)注，避免現(xiàn)場(chǎng)隨意發(fā)揮導(dǎo)致誤差。同時(shí)，在施工圖紙下發(fā)后，將三維模型導(dǎo)出給工區(qū)工藝人員，便于在施工階段參考模型。通過(guò)三維模型建模以及二維出圖精確標(biāo)注，避免了現(xiàn)場(chǎng)隨意安裝導(dǎo)致開錯(cuò)孔、定錯(cuò)位的問(wèn)題，減少二次修改。內(nèi)裝板上設(shè)備二維出圖標(biāo)注情況，如圖7所示。

圖7 內(nèi)裝板上設(shè)備二維標(biāo)注

圖7是三維模型中完整建模后導(dǎo)出到二維模型進(jìn)行設(shè)備名稱和尺寸標(biāo)注。根據(jù)項(xiàng)目之初與船東達(dá)成的共識(shí)，通用房間的插座上表面距離桌面300 mm，插座從左往右依次是電力雙插、電力單插、電話插座、網(wǎng)絡(luò)插座的順序均勻布置。此項(xiàng)措施產(chǎn)生的最直觀的效果就是施工部門可以根據(jù)六面圖上的定位尺寸直接開孔施工，因工人缺乏經(jīng)驗(yàn)或者自行發(fā)揮而導(dǎo)致二次修改的情況減少，避免二次換板導(dǎo)致的工時(shí)費(fèi)、材料費(fèi)問(wèn)題。增加六面圖還可以減少圖紙幅面，工人在具體進(jìn)行哪個(gè)工種、哪個(gè)區(qū)域施工時(shí)選擇攜帶哪份圖紙，施工更為高效便捷。設(shè)備開孔安裝的正確率目前已達(dá)100%，根據(jù)與施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員溝通交流，目前施工部門對(duì)六面體圖的實(shí)施效果有非常正面的反饋。此方法已在多型大型船舶上得到應(yīng)用和實(shí)踐，并取得了良好的效果[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)中的一小步就是現(xiàn)場(chǎng)的一大步，在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題非常多，稍有不慎就會(huì)對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量與效率造成極大的影響。同樣，在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上下功夫能最大限度地提高施工效率、降低造船成本。在電纜敷設(shè)過(guò)程中使用敷線圖和六面圖能有效減少現(xiàn)場(chǎng)施工人員的識(shí)圖時(shí)間，降低施工錯(cuò)誤率、提高施工質(zhì)量。隨著科技發(fā)展日新月異，在日常設(shè)計(jì)工作中要不斷積累知識(shí)并拓展新思路和新方法，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，才能為加速造船標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程添磚加瓦。