探索關于船舶設計的幾點思考

張亞湖

（福州泰福船舶工程有限公司，漳州363000）

船舶設計是一項技術性含量較高的工作，因此在討論船舶設計問題時，需要結合我國船舶制造行業的實際發展情況，就其核心技術展開討論，在合理范圍內盡可能進行技術創新，并選擇合理的技術措施對原有設計方案進行優化，推進我國航海造船業的發展。本文將結合筆者多年的工作經驗，就船舶設計問題展開討論。

1 船舶設計的節能減排

1.1 節能減排參考依據

在船舶設計過程中，要想實現節能減排目標，需要從三個層面入手：第一。對船舶發電機機進行優化，采取先進船舶設計技術，例如采取航行和作業分開供電方式；第二，對設備的動力源進行優化，采用主機帶液壓泵或者電動備用方式；第三，為船舶配置節能設備，并且加大新型能源使用力度。

1.2 主要節能減排技術

1.2.1 發電機專機專用

船舶發電機是船舶配電設計的重要組成部分，是整船供電系統優化的核心。在船舶設計過程中，合理容量的發電機才能夠保證船舶各設備用電需求。例如發電機專機專用就是一項比較獨特創新的設計想法，但發電機專機專用并不是適合所有的船型，只適用于燈光誘魚船、起重船、加工船等具有大型用電設備的船只。以燈光誘漁船為例，此船只供電系統為一整體，屬于作業類型供電類型，由于燈光誘漁船所需要的誘魚燈數量往往很多，船上配備的發電機功率需求救很大。而船上除誘魚燈用電外，更多時間電力供給是要滿足航行設備及通信設備需求的。針對此種情況，需要對船舶誘魚燈供電電方式進行改造，例如設置誘魚燈專用發電機，將誘魚燈配電系統和船上其他設備配電系統獨立開來，誘魚燈發電機只給誘魚燈供電，其他發電機為船舶設備供電。設置專用發電機后，不會存在大機供小電的情況，船上的有限的資源能夠最大限度的利用，有效降低了發電機震動對船舶影響，并且船舶航行作業對外界造影污染也能有效降低。

1.2.2 船舶廢熱再利用技術

船舶在運行過程中，會伴隨大量燃油消耗，而目前我國船只燃油只有不到60%能被充分利用，另外40%的燃油能量通過各種形式流失到空氣中。造成燃料能量損失的原因是多方面的，比如船舶航行廢氣、熱交換、熱輻射等。目前船舶主機廢熱轉化的功率通常在3%左右，最大可達到4%。比如某集裝箱運輸船，主機功率為12000 kW，在其設計優化時，選用了旁通廢氣驅動透平發電機，這艘運輸船發電機的功率提升了480 kW。這種節能減排方式也有其局限性，由于其初期投入成本比較大，中小型船舶并不適用。基于現有的船舶設計技術手段，可以采取冷卻水廢熱的再利用技術，一些主機廠家具有一定的開發和改進技術，實現船舶缸套廢熱、掃氣廢熱重復利用，極大程度減少了資源浪費，還能夠將船舶主機的功率提升3%左右。

2 船舶設計的成本控制

2.1 船舶設計成本控制的難點

首先，船舶設計與生產都不是批量化的，這種單件生產模式，造成生產零件缺少標準化，正是由于船舶零件獨特性特點，船舶設計成本通常難以確定；第二方面，船舶設計必須要符合客戶的要求，再加上客戶通常會參與到船舶設計工作中，這直接導致了船舶設計成本控制難度較大；最后，船舶設計和制造過程中，涉及利益主體諸多，這導致各主體之間利益分配復雜化，這也是設計成本難以控制的一項重要因素。

2.2 船舶設計成本控制要點

2.2.1 合同設計部分成本控制

所謂合同設計階段的成本控制，就是結合所要設計的船舶，對設計建造過程的目標成本進行分析，并且還要對船舶的性能參數、設備參數、功能定位進行研究，形成包括多方面的船舶設計方案。要想完成上述工作，相關工作人員需要協調好經營部門與設計部門的關系，提升兩個部門的配合默契。另外，在合作過程中要結合以往的設計經驗，設計多元化方案，對船舶造價進行全方位的估算，完成以上環節后，將相關方案進行對比分析，選擇出最為經濟的設計方案。但是，在這個過程中，必須要將船舶設計作為一項系統工程來看待，對涉及造價內容的各項工作進行研究，將船舶的設計和建造成本控制在合理范圍內

2.2.2 詳細設計部分成本控制

詳細設計階段是合同設計階段的順承和深化，在這一階段，需要對上一階段所提出的問題進行更為全面的分析，比如船舶的基本結構、系統配置等，并且還要對各部分進行更為細化的設計。同時，還要對建造船舶的各種原材料、建造設備擬定好采購標準，對其價格范圍、質量要求、采購數量做出明確要求。另外，結合已選定的工程機械設備和材料，進行更為周全的設計，如參數計算、圖紙繪制等。最后，對于船舶建造所需要的鋼板、型材、管材等做出分類，就其基本材質、規格、設備類型、系統設計等結合實際情況進行運算分析，得出最為精準的設計參數，從而全面提升船舶建造的質量，降低設計成本。

2.2.3 生產設計部分成本控制

生產設計部分是最為關鍵的部分，這一過程的成本控制也是最為核心的。一般來講，生產設計部分的成本控制可以從船舶建造技術和船舶建造工藝兩個方面入手。對于船舶建造技術的優化，要選用最為先進的技術，可以適當的引進國外的技術經驗，如WEB數據可視化技術、數據庫與TRIBON接口技術等，這些技術對于提升船舶性能具有顯著作用，也是降低船舶設計和建造成本的重要工具。

對于船舶的建造工藝，盡可能的對其進行優化，為施工人員提供全面且科學的指導。例如將作業成本法融入到船舶建造中，在整個過程中始終遵循“精益求精”的造船思想，分清哪些作業環節對造船生產是增值的，哪些是不增值的。然后保留增值部分，設法降低增值部分的成本，去除一切不必要的設計方案。

3 結語

船舶設計是一項系統化工程，要求相關設計人員要具備全方位發展戰略思維，對船舶設計過程中的節能減排、成本控制等工作進行重點研究。同時，船舶作為附加值較高的工業產品，在設計過程中一定要體現出其經濟性、穩定性、安全性等特點，以便為后期船舶設計提供有效的理論支撐。