船舶生產設計精細化淺析

張 華，李文軍，楊 斌

（上海船舶研究設計院，上海 201203）

0 引言

現如今，我國船舶制造行業得到突飛猛進的發展，在這一大環境下企業間的市場競爭也逐步凸顯出來，部分企業正面臨被市場淘汰的壓力，因此，船舶生產企業面對這一困境必須應用先進的生產技術，從而更好地提升自身的競爭力。現階段企業生產模式也在不斷進行改進，因傳統的生產模式已經跟不上市場經濟發展步伐，取而代之的是現代化的制造模式，隨著相關技術的不斷完善和設備的更新，在船廠的設計生產等過程中，也需要充分地進行創新，在此過程中，精細化思想隨之產生[1]。

1 精細化生產設計的內涵

1.1 精細化思想

在現代工業時代經濟化是一種新的企業發展理念。企業的精細化生產設計不只是一種理念，同時也是一種發展意識、一種服務社會的態度，能體現出一個企業的文化內涵，在工業生產推動下企業服務質量精細化是其發展的必然選擇，也是提升企業核心競爭力、促進企業發展的重要途徑。

1.2 精細化生產設計

在船舶生產設計過程中，主要將設計工藝和生產進行有效地融合，從而形成綜合型的設計形式，這對于造船生產質量的提升具有十分重要的促進作用。船舶生產企業通常在常規化的設計理念下逐步完善精細化的設計，將其應用到深層次發展中，最終將精細化設計的理念和思想有效地滲透到造船企業的相關環節當中。精細化生產設計以做精做細為船舶企業生產設計的主要發展目標，將設計水準提升到一定層次，確保生產設計能夠達到市場需求的水平[2]。

2 精細化生產設計的主要原則

2.1 向精細化設計進行轉變

在傳統造船設計模式當中，其主要采取的是粗放式設計理念，而這種方式在具體的設計過程當中不夠科學合理，也不夠準確，不能將各個生產部門調動起來，不同生產環節的信息公布出現滯后現象，也造成了船舶在具體的設計尺寸上往往會留有過多余量，進而導致企業自身生產成本增加，出現相當的浪費。企業的生產現場往往會有過多的放樣部分，對施工效率也產生了嚴重的影響。精細化生產設計主要以認真、嚴謹、負責為工作理念，將繁重的工作進行簡單化、流程化和數據化的轉變，使相關數據的可視性、準確性和協調性得到明顯的提升。通過運用精細化設計理念，可以對相關數據進行準確的分析，不僅保障數據的準確性，而且還能夠有效地滿足船舶生產的相關需求[3]。

2.2 數字信息技術推動精細化發展

精細化思想的主要核心在于將原本復雜的事情簡單化、流程化和定量化，最后將所有工作信息化。在大數據時代下，我們所處的社會是信息社會，因此只有確保能夠掌握充足的信息才能更好地管控全局。而對于有著復雜性特點的船舶生產設計工作也同樣如此，將其原本復雜的工作簡單化、精細化，最后實現信息化，借助共享平臺有效地協調設計各個專業，并使相關數據能夠具有可視性、協調性和優化性等特點，從而進一步促進生產設計工作的精細化發展。

3 大數據時代下精細化在船舶生產設計中的主要應用

3.1 構建船舶數字信息模型

精細化設計運用到船舶生產中，要先建立一個數字信息模型，生產過程中的所有相關信息數據構成數字信息模型內容，通過對模型的仿真模擬，可以清楚了解工業生產設計的進度。相關設計人員應該清楚，構建船舶數字信息模型并非只是簡單地集成數字信息，而是可以在設計生產管理等過程當中使用數字化方法。而船舶數字信息模型的主要特性，包括直觀可視、各專業便捷協調、方便船舶生產信息的查詢和管理以及將設計生產管理等過程融為一體。

首先直觀可視，在船舶生產過程當中可視化的應用在整體的生產設計當中具有十分重要的作用。例如在船舶制造設計初期要繪制施工圖紙，傳統方法是在紙上進行線條描繪，船舶設計的內部構造需要施工人員加以想像。如果只是簡單構建，在實施起來難度相對較低，當所涉及尺寸較為復雜，只靠人的憑空想像，會對工作效率造成巨大影響，船舶數字信息模型便具有可視化的效果，可以在人們的面前將構建轉化為三維立體實圖。而且還可以在構建之間產生互動性和反饋性，這樣可以使生產設計過程，在可視化的狀態下進行有效地溝通和討論。而在傳統生產過程當中，由于企業的設計能力存在著局限或者溝通和交流不夠到位，進而導致往往在現場生產當中才能夠發現各專業之間所存在的問題。而一旦遇到問題，則需要相關部門召開協調會，找尋問題的原因，并提出具體的解決對策。而這樣的現象，不僅出現了相應的返工，也使造船成本大大增加，降低了施工效率，延長了船舶生產周期。而通過運用船舶數字信息模型，可以在同一數字平臺對各專業同步進行綜合布置，有效地進行精細化建模。而且該模型的信息可以隨時進行相應地更新和備份，相關設計人員能夠對同一平臺的信息進行共享，從而在設計過程當中更好地發現問題，并采取有效的預防對策。而船舶建造過程當中所涉及到的專業比較多，而每個具體的專業還包含大量的部件和設備，因此需要構建出龐大的數據庫來管理相關生產信息。而船舶數字信息模型的數據庫可以為船舶的生產設計提供相關數據，而且在具體的設計工作當中還能夠有效查詢和管理相關生產信息。最后，船舶數字信息模型將設計部門、生產部門和管理部門進行有效地融合，并在模型當中分享相關信息，這樣一來每個部門都可以通過信息模型來查詢相關信息數據[4]。

3.2 船舶數字信息模型在進行精細化生產設計中的優勢

船舶數字信息模型在具體的應用中主要具有快速算量、干涉檢查、信息調用以及數據備份等相關優勢。具體來說，船舶數字信息模型可以通過將相關數據庫進行關聯，從而更好地對工程實物量進行準確和快速的計算，物量的統計更加準確，因數據庫信息存儲量較大，能夠為船舶建造項目管理提供可利用數據信息，提高管理工作效率，另外船舶數字信息模型具備三維可視化的效果，這樣在設計工作當中可以進行干涉檢查，優化設計，減少在具體生產過程當中可能出現的相關問題。同時其數據庫當中的數據還具有可計量的特點，這樣一來可以為工程的開展提供大量的相關信息，而且能夠在各個部門當中進行共享，從而確保工程的相關數據能夠及時準確地得到提供和更新，為管理部門協調生產過程及制定出具體的決策計劃等提供重要的依據。最后船舶數字信息模型，還能夠在數據庫當中備份相關的信息數據，并實時更新和實船保持一致。這樣當實船當中的某些構件或者系統出現問題時，可以及時通過數據備份來將相關的生產信息進行提取，從而為維修安裝提供便利，保障體系的完整性。

4 大數據時代下對精細化生產設計的展望

精細化設計的主要目標在于通過應用靈活的設計組織形式結合市場需求變化，有效地對設計周期進行調整，并通過嚴謹細致的設計工作來有效排除生產過程當中的失誤，避免出現廢返等現象。而通過應用精細化設計理念可以有效地避免出現設計缺陷，并有效地統一技術、設計、生產工藝和技術要求等相關內容，實現高精度和高效率的生產過程，全面促進企業的發展，提升生產質量。因此在大數據時代背景下，精細化生產設計在未來將具有良好的發展前景，并通過相關研究人員的不斷努力，可以進一步完善精細化生產設計的應用，從而全面提升其應用價值，使精細化設計在船舶生產設計工作當中更好地發揮作用[5]。

5 結語

在大數據時代下，現代造船模式是一種必然的發展趨勢，通過應用數字信息技術可以有效的實現精細化的生產目標。而在船舶生產設計過程當中也應順應時代的發展趨勢進行精細化的生產設計，有效地協調各專業之間的合作，并為現代化造船模式的應用提供重要的技術支持，提升其設計水平和生產質量，從而全面促進造船行業的快速發展。