深化生产设计,降低造船成本

1深化生产设计,降低造船成本邹楠邢九双大连造船重工有限责任公司1．前言随着我国造船事业的不断发展,降本增效已成为各大船厂关注的焦点。设计质量的好坏及板材利用率的高低将直接影响产品的建造成本。船舶生产设计是造船企业活动的一个重要组成部分,不仅影响经营,而且还指导生产。它要求设计人员既要具有结构设计、下料后处理及相关施工工艺的知识；又要具有深入了解施工工序、场地特征及设备加工的能力，同时还要具有较强的现场施工配合经验及应变能力。因此,深化船舶生产设计,降低造船成本，加快施工进度，提高造船质量是造船企业生存和发展的必然途径。现以我公司自行开发设计,为STENABULK公司建造的72000DWT成品油船为例探讨一条如何深化船舶生产设计,降低造船成本的路子，仅供参考，恭请指正。2．本船概况2.1船型72000DWT成品油船为单机、单桨、半平衡舵、低速柴油机驱动成品油船。本船设有连续单甲板，无艏楼，具有带球鼻首的前倾艏柱及带尾球的方型艉；货舱区为双壳体，机舱、泵舱及6层甲板室（含驾驶室）均设在艉部；全船设置6对货油舱和1对污油水舱，有1道贯通货舱区的中心纵舱壁。3.降低设计成本，增强设计能力3．1提高设计质量3.1.1“成本在我笔下”船舶生产设计是船舶建造的第一道工序。设计质量优劣直接影响着产品的建造成本。而优秀的设计来自于优秀的设计人才。目前，我公司设计人员的专业技术水平有了很大提高，已逐步树立起“成本在我笔下”的质量意识和成本意识。设计能力和创新能力也得到了不断加强，设计理念、设计手段、管理方式已趋于完善，大大提高了整体的设计能力和设计质量。3.1.2技术引进及培训为了提高设计人员的综合素质，适应更快的科技发展,公司采取多种有效措施加大设计人员知识结构的更新力度。通过定期和不定期举办业务知识讲座及专门培训，不仅使设计人员的知识结构得到迅速更新，而且还提高了知识的综合运用能力。3.1.3严格执行设计质量的三级检查制度为了避免设计人员由于经验不足或工作疏忽产生设计差错，我们执行了严格的设计质量三级检查制度。即：设计员将设计完毕、自行检查后的图纸交给专职检查员进行二期检查；检查员在检查过程中如发现差错或有不合理之处及时通知设计员进行修正；最后再由审核员做进一步的检查。通过这样的三级检查制度做到了专职负责，层层把关，大大避免了设计差错的产生.3.1.4深化、细化工作图的设计内容由于三维建模的产生，船体生产设计结构室相应的取消了数控下料图册，这就给施工单位带来诸多不便。为此结构室在原工作图绘制的基础上进行了深化、细化。2(1)增加标注结构零件安装的定位尺寸。(2)结构理论线有特殊的均在结构面上加以标识。(3)理论线过渡结构做好剖面图。(4)结构板厚区域不同的相连接的零件做好细致、详细的剖面。(5)结构零件有需要加工、扭曲角度的在工作图中剖出详图及角度。(6)详细标注结构零件的安装位置（见图1）。图1结构零件在工作图中的详细标注(7)在工作图中增加结构节点细节的设计。将节点图中部分节点带在分段工作图中，便于下料与施工。(8)在工作图中增加结构零件的焊接坡口及坡口方向设计；(9)增加内部结构零部件的焊接坡口以及焊接细节设计。(10)在工作图中增加结构零件的拼接尺寸,便于现场施工。（11）深化、细化分段合拢缝处结构、细节，解决船台合拢时局部结构交叉碰撞。在分段工作图设计时将易交叉相碰的局部结构零件设计成补件，将对精度要求较高的个别零部件设计为散装件，既可保证分段顺利合拢又满足了结构要求，还可以避免船台合拢时返工修复，节省了材料。（12）增加了有关施工和管理方面的信息及图表等。3.2严格执行“定尺订货”提高板材利用率3.2.1模拟套料，编排板缝加强船体生产设计科各室之间的沟通与协作。通过模拟套料，优化内部结构板缝的编排并固化，执行材料使用“定尺订货”的原则。3.2.2利用套料程序进行数控零件下料套料。3船体生产设计科综合室利用自动套料程序对数控切割的结构零件进行初步的自动套料，然后设计人员根据所排列的板缝是否合理来进行下料零件的套料，以达到板材的合理运用。3.2.3反馈信息及修正结构室接到综合室的用料反馈信息后，如有问题及时加以修正以避免结构零件下到车间后返工，延误工期。3.2.4控制余料，严把用料关综合室利用切割下来的人孔、门等余料来套排小的零件（肘板、补板），做到了充分利用余料，提高了板材利用率。3.2.5加强联系统一用料控制板材流失(1)结构室进行结构设计时严格执行“定尺订货”的原则，材料使用贯彻“定位用料”的方法，尽量做到“量体裁衣”，杜绝“大材小用”现象的发生。在各批量完成后，还及时对所用材料进行利用率的分析和总结。(2)结构室对各相邻分段结构的板缝、结构件做好连接，并与其它室及时沟通，避免分段之间出现不协调。(3)船体分段的货舱分段和甲板分段结构平直的区域结构有许多相同之处。根据此特点，结构室采用“样板分段”进行分段结构设计。在结构设计中首先设计出一个标准的分段作为“样板分段”，其它相同的分段在设计时以此分段为标准进行设计。这样既加快了设计进度，提高了设计质量，又可以确保分段之间结构设计的一致性，并能减少大量的重复工作，降低差错率。例如：在72000DWT成品油船的结构设计时，首先由设计主管对底部分段、甲板分段、舷侧分段的排板要求、主要设计节点、纵骨型式、理论线要求、坡口焊接型式、肋骨之间的距离等一些设计要领做详细的剖面设计，然后作为标准在设计中贯彻执行。(4)船体生产设计科首次采用从船体分段工作图到结构建模、零件下料“一条龙”的设计理念。这种方法对于设计人员来说虽比原来的工作量增加了三倍，但是却避免了修改时发生责任推诿的问题。3.2.6采用CADDS5设计软件进行三维立体设计(1)CADDS5设计软件是美国PTC公司专为船舶、航空及航天业开发的生产设计软件。CADDS5设计软件有一个非常强大的几何“建模”的功能，不仅自身可以构造出船上所用的任何复杂的几何模型或几何设备模型，同时还有一个开放式的接口，允许用户从用其他软件所做的模型或信息中直接调用，为用户提供了方便。(2)通过利用CADDS5软件按1：1的比例对船舶进行三维建模和船体结构的板缝排列，可非常直观的看出相邻板与板之间的连接是否合理，观察到结构与结构之间是否发生相碰。通过对那些设计不合理的船体结构及时修改，可避免设计错误的延续，将发生问题的可能性降到了最低点。（3）由于船体生产设计为机、管、电等专业在设计时提供了船体设计背景图（船体生产设计提供的船体设计背景图一定是设计完工后正确的模型、如有修改应及时反馈），这样就大大减轻了相关专业的设计强度，提高了设计效率。4．结论“良好的设计质量，就是最大的市场”。由于船体生产设计科采取了一系列有效措施，使得72000DWT成品油船的板材利用率达到了预期的要求（92.23%），板材的余料率小于11.7%,累计节约钢材12049吨，累计节约人民币832947元（按钢格时价计）。通过深化、细化船体生产设计，不仅实现了降低造船成本的质量目标，而且也使公司整体的生产设计水平和管理水平再上新台阶。