優化船體生產設計階段探討

田洋 王儒生 陳蛟龍

摘 要：隨著現代化信息技術的發展，某些應用軟件在船體三維設計的過程中得到了廣泛的應用，并取得了良好的作用效果。這些軟件的出現，改變了傳統了船體設計思路，加快了現代造船業的更好發展。船體生產設計階段的相關工作開展能否達到預期的效果，直接影響著船體各個構件的質量可靠性。優化船體生產設計，不僅有利于節約造船企業的生產成本，也會提高船體分段構造的工作效率，增強船體不同構件的安全性能。本文將對船體生產設計階段如何優化展開深入地探討。

關鍵詞：三維設計；信息技術；船體；生產設計；安全性能

經濟社會的不斷發展，為我國造船企業生產規模的擴大產生了積極的影響。為了保證船舶正常使用時的質量可靠性，技術人員需要做好船體生產設計階段的各項工作，采取有效的措施消除某些不確定因素帶來的影響。結合現階段船體生產設計階段的發展現狀，可知其中依然存在著許多突出的問題，影響了造船企業的生產效率。在此形勢影響下，造船企業應該充分地運用信息化技術，優化船體生產設計階段的相關操作，延長船舶的使用壽命。

一、船體生產設計中的相關內容

1.船體生產設計中的胎架

為了實現精度造船的發展目標，滿足分段裝配的實際要求，需要對船體生產設計中的胎架進行必要地分析和控制。在分段建造的過程中，很多構件的制作都需要利用到胎架。當胎架的精度出現細小的偏差時，后期的分配過程將會造成重大的工作失誤，曲面分段的建造無法達到預期的效果。因此，為了避免這些現象的出現，胎架在具體的設計過程中，需要保證它尺寸規格的準確性，包括線型的光順等。同時，為了擴大活絡胎架的應用范圍，技術人員應該加強這種裝置不同方向之間的連接，避免分段裝配中變形現象的出現。

2.船體生產設計中的余量和補償量

在船舶生產制造的過程中，各種構建的質量能否達到設計方案的具體要求，直接影響著船舶的使用效果。船體的生產設計階段，構件尺寸規格是否達標，阻礙著各項生產流程的順利開展。當構件的尺寸出現重大的誤差時，造船企業的生產成本也會逐漸地加大。因此，技術人員在船體生產設計的過程中，應該在系統構建時設置一定的補償量。這種補償量可以有效地替代余量，保證構件尺寸的規格，提高分段建造的生產效率。同時，采取這樣的措施也避免了構件生產加工中變形情況的出現，縮短了船塢周期。

二、船體生產設計中加工余量加放的相關原則

為了增強船舶構件的實際作用效果，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置中，采用樣箱加工的方式時，相關零件周圍應該設置一定的余量，最大不超過100mm。某些特殊的區域并不需要加放補償值，比如采用的是處于正常狀態下的水火彎板方式。在曲型外板零件周圍，需要加放一定的補償值，主要根據的是零件的厚度。當零件的厚度在20mm以上時，可采用8mm的補償值；（2）型材加工的過程中，也需要遵循余量加放原則。當加工過程中型材的加工端與最底部的距離是600mm時，加工段可以按照設計圖紙的要求完成后續的操作，并不需要加放余量。當二者的距離大于600mm，相應的內撓度大于2mm時，生產過程中必須加放余量。除此之外，像零件的切割、放樣，大型彎板機等，在具體的使用中是否需要加放余量，需要結合實際的生產狀況確定。

三、設置對合線，增強優化效果

在船體生產制造的過程中，最終的產品能否與設計方案保持一致，與分段建造過程中的精度有關。運用傳統的工藝對船體進行分段改造時，所有構件在建造的過程中一般都會留有一定的余量。由于分段裝配中將會對零件的尺寸規格進行必要的修正，符合設計方案要求的零件實現需要采取有效的措施切除余量，最后再進行整體的裝焊。在對零件使用中存在誤差修正的過程中，各項工作流程較多。技術人員只有熟悉、掌握這些具體的生產流程，才能保證船體生產設計階段的作用效果，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加大船體的生產成本，影響造船企業長遠穩定的發展。因此，可以采用專業的設備設置對合線，從不同角度將船體生產中的生產線或者基準線設置在合理的范圍內，確保優化效果。設置對合線，包括不同構件肋骨的檢驗線、全船的中心線、不同類型小組的拼版板縫對合線等。這些對合線的存在，不但提高了船體的生產效率，也保證了相關重要構件的精度，加快了船體分段建造的步伐。

四、檢驗線及涂裝保護方面的優化

為了延長船體不同構件的使用壽命，在船體生產設計階段，需要保證船臺合攏時相關結構的對稱性。船體不同的區域對稱性效果的評估，必須參照設計圖紙的相關要求。船臺上側分段的結構應處于據下側分段合適的距離范圍內，具體大小一般為100mm。當分段所有的工序完成后，可以采取打樣沖并劃線的方式，設置一定量的檢驗線。檢驗線具體位置的確定，應該參考建造現場船體的結構特點。結合相關規范條例的要求，可將檢驗線定位于上側分段的結構。

在船體具體的生產設計中，上下分段合攏結構焊接過程中，很可能會存在著一些雜物，影響著焊接質量。此時進行二次噴漆的操作時，很容易造成資源的浪費，加大生產成本。為了避免這種狀況的出現，可以在甲板/平臺上涂上一定厚度的油漆，最大限度地發揮出涂裝保護的作用效果。利用涂裝保護的方式，在降低船體生產成本的同時，也會逐漸地提高船體不同部件的生產效率。

五、結語

船體生產設計階段的優化，需要對從多個方面進行綜合地考慮。由于船體結構的復雜性，不同構件的生產制造對于技術的要求非常高，不但影響著造成企業的成本開支，也會降低企業的生產效率。因此，采取有效的措施優化船體生產設計，將會逐漸地改變這種不利的發展現狀，增強造船企業的綜合競爭力。文中通過對船體生產設計階段相關內容的從闡述，客觀地體現了做好優化設計工作的重要性。

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