船舶舾装件自动化、智能化生产设计与制造研究

船舶舾装件自动化、智能化生产设计与制造研究

鲍敏

江苏新扬子造船有限公司 , 江苏 靖江   214532

摘要：随着高新科学技术的速发展，以计算机辅助设计、智能集成化制造系统为代表的先进制造技术在造船领域得到应用，造船业的未来发展方向是高度自动化、计算机化、单元化等。21世纪这十余年来，中国造船业的地位日益上升，在世界航运市场上获得了大量订单，从造船载重吨数量看，中国已经逐渐成为造船第一大国。

关键词：船舶舾装，智能化生产，设计与制造，研究探讨

1船舶舾装件自动化、智能化生产设计与制造的特征

1.1船舶舾装工艺技术的强化性

船舶舾装工艺技术的强化性，主要注重船舶造船技术方面的策略研究，增强相关技术的开发特点，扩展相关技术的应用范围，主动性的进行船舶舾装新工艺宣传，也被称为自主性。在应对船体空间应用更广阔的问题，能够有效提升技术经验积累，另外还要创设出预先工艺技术应用方案，从而缩短船舶舾装作业周期。通过这样的特点，可以充分进行工艺技术完善，突破视野局限性，更好地展开船舶舾装工艺优化。

1.2船舶舾装工艺技术的规范性

船舶舾装工艺技术的规范性是指对于船舶进行生产管理制度更新，逐步进行重点问题互动，展现船舶舾装强化管理的综合操作特点。随着船舶生产管理制度的完善，促使船舶舾装工艺规范化程度更明显。对于工作区域内容划分，以及具体作业阶段都相应有所明确，可以提升资源配置效果，缩短物流运输时间消耗，完成资源传输的流程简化。

1.3船舶舾装工艺技术的设计性

船舶舾装工艺技术的设计性指的是这项技术采用的托盘化设计模式，并且涵盖整体舾装生产周期，前期材料准备集合、特殊材料专业配送等都需要借助船舶舾装工艺技术的基本设计要求，更好的解决传统船舶舾装工艺技术存在的各类问题，尽可能减少相关成本费用支出，改善成本损耗高的现实状况。

1.4船舶舾装工艺技术的精确性

船舶制造需要大量的精确数据作为支持，船舶舾装工艺技术的精确性就是由此获得相应的工艺技术特性升级。通过严格管理工艺技术的操作精确度，展现高精度工艺的研究过程，借助三维立体空间技术的优势特点，不断改善船舶舾装设计方案，提升工艺技术的设计水平，满足高标准要求的设计目标。

2船舶舾装件自动化、智能化生产设计与制造的优点

2.1简化设计过程

与传统产品设计理念不同的是，模块化设计是基于简单组合无法适应多样化市场需求时，通过模块改造或创新设计，从而将多种通用型功能模块进行组合或组装的具有综合型性能的设计过程。此种设计理念，可最大程度减少设计员繁杂、耗时长、低产值的设计过程，并可使产品适用多种技术环境，提升产品竞争力。

2.2降低成本，提高生产效率

通俗意义上，模块化，是将标准化的多种零部件级或子系统级进行整合，实现一致性高、通用性强的零部件生产，并简化产品规格，从而便于通用模块的大批量生产，在实现规模化效益的同时，可最大限度降低生产成本。站在管理角度上，应用模块化设计，可缩减在生产过程中的管理环节，减少过程中出现的偏差，极大地提升生产效率，缩短供货周期。

2.3降低产品换代的成本

随着市场需求的变化，产品迭代速度加快，只有不断更新产品技术能力，才能免于市场淘汰，但由此产生的技术研发成本会迅速上升。为赢得更多发展的空间，就必须降低产品迭代的成本。采用模块化设计，可最大限度保证通用零部件生产，对于需提升的模块进行局部更新升级，实现产品快速组合和应用，在提升产品应变能力的同时，最大程度降低换代风险。

2.4提高产品竞争性

个性化、多样化成为时代的发展趋势，为有效应对这种瞬息万变的发展趋势，采用模块化设计来满足多样的市场需求，是一种行之有效的应对措施。比如在船舶工业领域，统计学表明，在1980年左右，只需要8种船舶类型就可以满足各领域对船舶种类的需求，而今天，至少要30种以上的船舶类型才能满足需求。船舶外型采用模块化设计后，将模块进行不同组合、增减、结构升级等即可实现新品种的快速更迭，为企业在激励竞争中赢得有利地位。

2.5便于产品运维

应用模块化设计理念后，通过专人设计、模块化生产制造、模块化装配，可大大提升生产管理和产品质量。当出现产品故障时，迅速锁定相应模块，有针对性快速更换，对产品的维修及运维提供极大便利。

3船舶舾装件自动化、智能化生产设计与制造

舾装件生产工艺按“集、分、集”的生产模式：设计按区域集中托盘化出图，生产前对区域舾装件图纸进行分类，分为梯类、栏杆、桅杆、基座、风管、排烟管、门窗盖、系泊救生、舱盖舾、电舾件、管舾件、箱柜等多种类型；分区域制作，利于人员熟悉图纸和制作工艺，提高制作质量和进度，产品集中形成完整托盘交货；在此基础上推行自动化生产，主要针对部分物量较大的标准件。根据现有船舶设计生产模式，可阶段性地实现部分批量标准舾装件的自动化生产，研究开发智能化管理。

从总体模式改进推进自动化生产，需要船体和舾装件基本结构形式趋于统一。船舶行业自动化生产理想模式，可采用大飞机生产模式，划分各船厂主要船舶类型和吨位，设计主推标准化船型，推广批量预定销售，排序生产；设计研发人员不断优化改进，每隔几年推出一类主力产品，落后船型逐步淘汰。在此模式下，船舶及内部舾装件整体标准化可显著提升，持续批量制作，满足自动化和数字化加工需要，为智能化制造奠定基础，在此基础上的部分个性化设计都不影响自动化生产。

4未来造船模式展望

未来造船模式，就是造船计算机集成制造系统（简称SCIMS）。未来造船技术创新，是集成一体化机制的更进一步发展，依靠信息高速公路、信息数字化和网络化把分散在异地的各家模块工厂、材料和设备制造厂、船厂等相互链接起来，及时地、可视化地异地联合生产，实时监控全部生产过程，形成一个动态的、以产品为导向的无缝整合的建造系统。这种SCIMS为未来的彻底的模块化造船提供了强有力的技术支持，只有在这样的系统中才能实现彻底的模块化造船。

生产中心造船模式是一种全新的综合型生产组织方式，它是一种独立的相对封闭的责任生产单元，它能建造专门的分段并展开相应的预舾装工作形成模块产品，或制造专门的功能（设备）单元模块，或进行总装工程形成终端产品。根据生产中心的性质可分成职能中心和制造中心+根据中心的设置位置和体系结构，又可分为实体中心和虚拟中心。虚拟中心比实体中心更具灵活性，也更具竞争力。

虚拟中心是一个虚拟企业，它是动态联盟的盟主工厂，能充分发挥其承接造船订单、船台、船坞、合拢船舶和试航交船能力。船体建造、舾装、涂装和管件制造的大量作业，将由各类高效的专业化模块工厂承担。许多模块工厂为一家船厂提供所需各类模块。一家模块工厂又为多家船厂供应其所需的高质量、低成本的模块。虚拟中心在信息技术和智能技术支撑下，运用最先进通讯联络监督控制方式，形成跨地域的高效联动，为船舶的设计制造，跨越时空的限制，实现众多工厂和企业无缝整合和异地同行。这种彻底的模块化的总装造船方式，使船厂和模块厂的生产效率骤增，成本骤降。

总结

模块化造船是船舶建造的发展趋势和方向，对未来船舶建业的发展有着积极的推动作用。然而，从实践经验来看，当前要想真正高效地实现外舾装模块化设计，取得突破性进展，还需要继续深入探索和实践研究。

参考文献

[1]缪振华.船舶舾装件管理浅析[J].船舶物资与市场,2020(06):66-67.

[2]杜巧玲.浅谈船舶舾装件管理[J].船舶,2012,23(04):80-82.

（作者简介——姓名:鲍敏，性别:男，出生年月：1986.9，民族:汉，籍贯:江苏泰州人，学历：本科，职称:工程师，研究方向:舾装详细设计）