浅析船舶生产设计发展理念

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【摘 要】我国1978年从日本引进“船舶生产设计”概念，1983年中国船舶工业总公司规定，船舶设计按初步设计、详细设计、生产设计三个阶段划分。对促进我国船舶设计体制改革和船厂生产管理体制改革产生了深刻的影响。目前，在我国船厂生产设计已相当普及，深化生产设计被看作为船舶工业中的一场革命。本文首先对生产设计进行简单的介绍，其次就是分析生产设计的发展特点；接着介绍一下国外先进船厂的生产设计的特点，最后说明船舶生产设计的发展思路理念。

【关键词】船舶；生产设计；发展特点；发展理念

在我国船舶建造水平不断提高的过程中，国防科工委关于加快建立现代造船模式的指导意见中指出，深化生产设计，要按照设计、生产、管理一体化的原则，按生产管理部门提出的建造要求，全面提高中间产品壳、舾、涂一体化设计的完整性和中间产品工程管理信息的完整性。要通过船舶建造方针、综合日程计划表等有效途径，加强设计。生产、管理之间的前期沟通和协调，提高设计的可生产性。通过模拟造船，消除生产过程中的瓶颈部位，同时为生产管理提高详实、准确的工艺技术信息和工程物量数据。生产设计逐渐取代了传统的施工设计。近些年来我国船厂的造船模式有了很大的发展，但是就目前的情况而言仍旧还有很大的进步空间。面对新的发展形势，需要对深化生产设计进行研究，进一步加强我国造船生产设计和和生产管理，使造船效率大幅度提高。

1 生产设计自身特点的基本介绍

生产设计主要是在船舶设计过程中，在确定船舶的建造方针前提下，以详细设计为基础，根据船厂施工的具体条件，按工艺阶段、施工区域和单元绘制各种工艺指示和管理数据的工作图表，以及提供生产信息文件的一种设计过程。就是从施工的立场出发，解决“怎样造船”的问题。生产设计要将设计、工艺、管理融为一体，涉及设计、工艺、管理、经营各部门，贯穿整个船舶设计过程的始终。生产设计的过程就是在图面上“模拟造船”的过程。这样，提前发现问题，解决问题，避免现场出现废返现象。应用统筹协调理论和成组技术基本原理来组织造船生产是生产设计的理论基础。生产设计的工作图表式现场生产的唯一依据[1]。

2 生产设计的发展特点

2.1 生产设计与造船模式

造船模式的发展决定了生产设计的发展。造船模式反映了组织造船生产对产品作业任务的分解原则，也反映了作业任务分解后的组合方式。造船模式是设计思想、建造策略和管理思想的结合。生产设计发展是现代造船模式发展的必然产物。生产设计发展为建立现代造船模式提供支撑。

2.2 生产设计与船厂的进步

生产设计发展将促进船厂管理体制的改革。生产设计的发展将带动新工艺、新技术的推广应用，激发整个船厂的创新力。推进生产设计将大大提升船厂的竞争能力，是船厂可持续科学发展的重要手段。

2.3 生产设计发展的指标

（1）标准化，建立生产设计的标准体系。根据专业、功能、项目建立设计标准。

（2）托盘化，建立托盘。以托盘为单位组织生产，物流以及工程进度安排。

（3）编码化，推行生产设计编码。作为一种设计的技术语言，也是企业内部的通用语言，是企业综合数据库的重要组成部分，也是生产设计计算机化的应用基础。

（4）计算机化，通过大量使用CAD/CAM，运用产品数据管理库PDM，信息管理系统MIS，建造资源计划MRP，计算机集成建造系统CIMS等软件，实现科学的生产自动化管理体系。

2.4 生产设计的近期目标

生产设计发展的近期目标就是以中间产品为导向。也就是充分考虑中间产品的制造相似性，强化成组、分类制造和集成设计，逐步实现中间产品制造专业化、分段装配集成化、船台舾装单元化。以区域划分为准绳，重视中间产品的完整性和组合的合理性，提高生产、安装和调试各阶段的效率。

3 国外船厂的生产设计特点

3.1 日本船厂的特点

日本船厂通过深化生产设计，提高船舶的可建造性，从而大幅度提高生产效率，形成自己独特的建造模式。日本造船模式的理论精髓有以下五个基本原则，1）船舶产品通过生产设计，均按区域/类型/阶段进行作业分解；2）按区域/类型/阶段/系统进行组合；3）工程分解的作业类型均以一种中间产品形式体现在各个生产过程中；4）组织造船生产过程中，均体现壳、漆、涂作业的有机结合；5）生产技术准备过程中，均体现设计、生产、管理部门间的有机结合。

3.2 韩国船厂的特点

韩国造船并没有停照搬照抄上，而是在船舶工业大力推进信息化，使得如今韩国造船在设计、生产管理上形成了强大的CIMS集成系统，通过综合性一体化设计，进一步深化和加强了造船生产设计和生产管理，使造船效率大幅度提高。

3.3 美国船厂的特点

美国造船主要是军品，美国国防部和军方于90年代共同制订和实施的一系列以虚拟制造技术为主导的先进制造技术计划列入船舶关键技术计划和船舶科学技术发展战略中。美国主要军船厂通过NSRP ASE计划，军船的设计建造已实现全面的数字化，进入了虚拟造船时代。

4 生产设计的发展理念

4.1 灵敏高效的生产设计组织管理

现代造船产品多样化，生产设计在任务重，时间紧的情况下，应本着“反应灵敏、指挥高效，便于协调、持续稳定”的原则建立合成组织体系。生产设计人员分三层。管理层，知识全面，具有较强的总体观念和综合分析能力，对生产设计业务和工厂情况非常熟悉，有丰富的造船实践经验。技术层，较全面的专业知识和施工经验，有生产设计事前准备的素质和能力。实施层，应具有基本的设计知识和绘图能力，承担具体的出图任务。对生产设计人员应按任务、按专业、分区域进行科学编组，形成应变灵活的组织体系。

4.2 建立快速反应机制

由生产设计的工作流程可知，生产设计需要初步设计、详细设计和施工部们有效配合。生产设计前准备工作应经过统筹协调制定船舶建造方针。设计前，施工部门应为生产设计提供现场情况和现场经验；设计后，施工部门不断地把生产现场的信息反馈到生产设计，不断修正改进设计工作。由于目前船厂的配套协作厂的水平参差，实际情况复杂，生产设计的无间垂直链接尤其重要。

4.3 大力发展计算机集成建造系统

CIM是将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，应用于企业产品全生命周期的各个阶段；通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的合成和优化，达到人、经营和技术三要素的集成，加强企业新产品开发，从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。技术内容包括：总体技术、设计自动化技术、制造自动化技术、管理技术和支撑技术。由经营管理信息分系统、设计自动化分系统、制造自动化分系统、

质量保证分系统和数据库分系统、计算机网络分系统构成。世界各国对CIM技术都很重视，我国也有《国家863计划CIMS主题》[2]。

5 结论

生产设计的发展在船舶制造业的发展中是非常关键的，虽然船厂的生产设计水平有了很大的提升，但是面对新的发展形势，在相关技术不断发展的情况下生产设计仍旧有着很大的进步空间。因而需要在现有技术的基础上继续对生产设计进行研究，不能生搬硬套，不应按部就班，要从而提升船厂的生产设计发展水平，加强船厂的综合实力。

参考文献：

[1]周启学.主编.船舶生产设计.人民交通出版社，2007.

[2] Mikell.P.groover.著.许嵩，李志忠.译.自动化、生产系统与计算机集成建造.清华大学出版社，2012.

作者简介：

彭辉，（1972.2- ），电气工程师。主要从事船舶电气生产设计工作。