試論船體詳細(xì)設(shè)計(jì)對于船舶建造的影響

左偉　許春紅　程會軍

摘要：船體詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)船舶設(shè)計(jì)工作中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在船體的設(shè)計(jì)工作中，不但需要關(guān)注船體的質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)也要關(guān)注船舶建造的成本以及工藝合理性。本文闡明了詳細(xì)設(shè)計(jì)對于船舶建造的重要性，分析了相似設(shè)計(jì)對船舶建造的影響，并對船體詳細(xì)設(shè)計(jì)中的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行了論述，旨在提升船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：船體結(jié)構(gòu)；詳細(xì)設(shè)計(jì)；生產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝

船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都會由三個(gè)環(huán)節(jié)所組成，第一個(gè)環(huán)節(jié)是進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，是概述新船的大致輪廓，提出最佳的設(shè)計(jì)方案。第二環(huán)節(jié)是詳細(xì)設(shè)計(jì)，是在第一環(huán)節(jié)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對于船體設(shè)計(jì)的局部細(xì)節(jié)進(jìn)行更進(jìn)一步的分析與探討，針對設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的一些矛盾及問題提出解決措施，然后通過詳細(xì)的計(jì)算和分析，確定船體的結(jié)構(gòu)、材料強(qiáng)度、性能等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。第三個(gè)環(huán)節(jié)是生產(chǎn)設(shè)計(jì)，不僅要反映施工工藝要求，還要反映組織建造的生產(chǎn)管理過程，在確定總的建造方針前提下，以詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，要確保設(shè)計(jì)中的描述可以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要對之前未完善的問題進(jìn)行進(jìn)一步的改良和完善。

因此，在船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，三個(gè)階段都是至關(guān)重要的。文章主要就如何對詳細(xì)設(shè)計(jì)理念加以理解和運(yùn)用，以更好的設(shè)計(jì)出更科學(xué)、更先進(jìn)的船體結(jié)構(gòu)。

1 工藝性設(shè)計(jì)對詳細(xì)設(shè)計(jì)的重要性

1.1 分段劃分圖

在進(jìn)行船體的詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)工作人員需要把分段劃分線畫入到詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖中，在此過程中，不但需要充分考慮分段合攏口結(jié)構(gòu)對分段合攏造成的影響，會不會產(chǎn)生一些不利于合攏工作開展的因素；還必須要對分段劃分線是都會對板縫的設(shè)計(jì)存在不利影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡可能的減少板縫，以便于提升板材的利用率。

1.2 分段建造法

所謂分段建造法指的是在船體建造過程中，在對造船廠已有設(shè)備的建設(shè)性能、建設(shè)技術(shù)以及結(jié)構(gòu)布置等方面情況進(jìn)行綜合考量的基礎(chǔ)上，采用分段建造的方式來對建造船體。在船體的詳細(xì)設(shè)計(jì)工作中，如果能夠和造船廠的實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合，那么就可以有效提升船體建造的速度、效率以及安全性。比如，在對船體進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡可能的避免在開孔內(nèi)做T 型結(jié)構(gòu)的形式，因?yàn)檫@種形式除了提升面板的加工難度之外，還不利于現(xiàn)場面板的安裝，不容易控制裝配精度。

1.3 焊接因素

船體在建造時(shí)其各個(gè)部分基本上是采用焊接的方式進(jìn)行連接的，所以，焊接的位置和方式至關(guān)重要。在船體設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)船體的設(shè)計(jì)性能，來選擇使用哪種適合的焊接方式，同時(shí)還要盡可能的減少焊接量。在焊接設(shè)計(jì)時(shí)，有兩個(gè)因素是必須進(jìn)行重要考量的：（1）焊接空間。船體進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，焊接工作人員需要占用一定的空間，這一空間就是焊接空間。如果在進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)建造師，沒有充分考量焊接空間，那么可能會導(dǎo)致工作人員不能對船體結(jié)構(gòu)開展焊接作業(yè)，增加施工成本。（2）減少焊接量。焊接量的減少不但能夠提升船體建造速度，同時(shí)還可以提升船體的安全性以及整體質(zhì)量。

2 詳細(xì)設(shè)計(jì)對初步設(shè)計(jì)的影響

詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)在初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行開展的，使得初步設(shè)計(jì)的一些方案更加清晰和具象化。在對船體進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，通常可以將其劃分成方案設(shè)計(jì)、報(bào)價(jià)設(shè)計(jì)以及合同設(shè)計(jì)。所謂方案設(shè)計(jì)指的是依據(jù)船只擁有方的相關(guān)要求通過設(shè)計(jì)來轉(zhuǎn)變成船體的各項(xiàng)參數(shù)，從而確定出船舶的性能、航速、拍數(shù)量以及用途等報(bào)價(jià)設(shè)計(jì)則通常是根據(jù)船東的意向和要求，參照已有的母型船舶來估算新建造船舶的建造成本，并提供初步的技術(shù)規(guī)格書、總布置圖以及主要設(shè)備廠商清單。合同設(shè)計(jì)則通常是與船東簽訂的正式新造船舶建造合同，包括對新建船舶的具體性能指標(biāo)、服務(wù)航區(qū)、主要設(shè)備及責(zé)任劃分等。初步設(shè)計(jì)的主要成果有為簽訂新建船舶建造合同談判提供技術(shù)文件；提供了主要設(shè)備及設(shè)備廠商清單；為詳細(xì)設(shè)計(jì)提供必要的技術(shù)文件和圖紙。另外，依據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果，造船廠能夠又準(zhǔn)備、有目標(biāo)的開展材料以及相關(guān)設(shè)備的購置活動，同時(shí)還能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行之后的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)計(jì)要相互協(xié)調(diào)

詳細(xì)設(shè)計(jì)關(guān)乎著船體建造的每一項(xiàng)工作，在船主和造船廠簽訂合同之后，船舶交付的日期就已經(jīng)進(jìn)行了明確的規(guī)定，同時(shí)對于船舶建造廠來講，也就確立了開工時(shí)間，船舶建造的各個(gè)工序緊密相連，急需要嚴(yán)格進(jìn)行執(zhí)行，一旦某一個(gè)程序與其他脫節(jié)，那么可能會造成嚴(yán)重影響。所以，詳細(xì)設(shè)計(jì)工作作為一道重要的生產(chǎn)工序，應(yīng)該盡可能的提早和總機(jī)、電燈方面進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，按照既定的期限做好各項(xiàng)工作，確保船體設(shè)計(jì)質(zhì)量。另外，鑒于船舶本身的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，建設(shè)工作周期比較長，因此在其建造過程中會受到主觀、客觀非常多的因素的影響，所以，在實(shí)際建設(shè)環(huán)節(jié)還應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部細(xì)化和調(diào)整。因此，這就要求詳細(xì)設(shè)計(jì)人員和生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)溝通和交流，同心協(xié)力的提升船舶設(shè)計(jì)水平。

4 在詳細(xì)設(shè)計(jì)中需要注意的細(xì)節(jié)問題

（1）對于生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作人員來講，他們需要將更多的精力放置在如何對船舶結(jié)構(gòu)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)這一方面，再碰到詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)的矛盾點(diǎn)時(shí)，一定要加強(qiáng)和詳細(xì)設(shè)計(jì)工作人員的溝通，最終使設(shè)計(jì)方案既可以達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的性能和結(jié)構(gòu)要求，同時(shí)還能夠有效地解決實(shí)際施工中出現(xiàn)的焊接、安裝等方面問題。

（2）船舶在進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，通常都會由一部分結(jié)構(gòu)要進(jìn)行加工，然而實(shí)際上這部分結(jié)構(gòu)的加工工作難以通過相關(guān)的計(jì)算來得出其各項(xiàng)參數(shù)，所以就需要在船體裝配過程中通過火工或者壓制等操作來對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和校驗(yàn)，這無疑增加了船舶建造的困難程度。所以，在對船舶進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡可能的優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，降低在實(shí)際裝配作業(yè)時(shí)的加工幾率。

5 結(jié)語

綜上所述，無論是初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)設(shè)計(jì)，其初衷都是要建造一艘高質(zhì)量高要求的船舶，為企業(yè)贏得更好的經(jīng)濟(jì)效益和聲譽(yù)。很大程度上，船舶建造的質(zhì)量優(yōu)劣是由詳細(xì)設(shè)計(jì)決定的，我們要樹立起初步設(shè)計(jì)為詳細(xì)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)，詳細(xì)設(shè)計(jì)為生產(chǎn)設(shè)計(jì)服務(wù)，生產(chǎn)設(shè)計(jì)為車間生產(chǎn)服務(wù)的思想觀念，共同補(bǔ)充和完善，共同提高，全面提升船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱書峰，楊康，成遠(yuǎn)，等.淺談船體詳細(xì)設(shè)計(jì)對船舶建造的影響[J].中國水運(yùn)（下半月），2015，15（11）：67.

[2]王倫.試論綠色船舶設(shè)計(jì)、制造的實(shí)施策略[J].中國科技博覽，2016（2）：272273.

[3]孫迪文.設(shè)計(jì)變更對船舶建造材料成本的影響分析[D].江蘇科技大學(xué)，2016.