造船生产设计(1-1)

1、12021-5-25 教材：船舶生产设计教材：船舶生产设计. . 周启学主编周启学主编. . 人民交通出版社，人民交通出版社，20072007 22021-5-25 第一章 船舶生产设计概论 1-1 船舶生产设计的基本概念 32021-5-25 1.1.船舶工程特点及造船市场竞争需要船舶工程特点及造船市场竞争需要 1 1）船舶工程特点）船舶工程特点 工程复杂工程复杂 专业门类多、作业面广、作业量大、安装复杂；专业门类多、作业面广、作业量大、安装复杂； 现代舰船技术复杂、精度要求高，是技术密集型和劳动密集型现代舰船技术复杂、精度要求高，是技术密集型和劳动密集型 产品，涉及钢结构、机、电、导航、水

2、声、光学、通信、电子等产品，涉及钢结构、机、电、导航、水声、光学、通信、电子等 360360多个专业，覆盖了高、精、尖技术领域。是国家综合技术实力多个专业，覆盖了高、精、尖技术领域。是国家综合技术实力 的体现。的体现。 设计及建造周期长设计及建造周期长 一般一般 1.51.5 2 2 年年 2 2）造船市场竞争要求）造船市场竞争要求 经营目标经营目标 高质量、高效率、短周期、保安全。高质量、高效率、短周期、保安全。 42021-5-25 2.2.造船技术进步的需要造船技术进步的需要 发展机理发展机理连接技术创新连接技术创新社社 会会 技技 术术 创创 新新 发展时序发展时序传统船舶工业传统船舶

3、工业现现 代代 船船 舶舶 工工 业业未来船舶工业未来船舶工业 生产模式生产模式整体制造整体制造分段制造分段制造分道制造分道制造集成制造集成制造大规模定制大规模定制 主导技术主导技术铆接技术铆接技术焊接技术焊接技术成组技术成组技术信息技术信息技术智能技术智能技术 工程状态工程状态 船体散装船体散装 码头舾装码头舾装 全船涂装全船涂装 分段建造分段建造 先行舾装先行舾装 预先涂装预先涂装 分道建造分道建造 区域舾装区域舾装 区域涂装区域涂装 船体建造、船体建造、 舾装和涂装舾装和涂装 一体化一体化 动态（虚拟）动态（虚拟） 组合组合 建造过程仿真建造过程仿真 全面模块化和全面模块化和 数字化数字

4、化 船厂类型船厂类型 劳力密集劳力密集 大型厂数大型厂数 万名员工万名员工 劳力密集劳力密集 大型厂万大型厂万 名员工左右名员工左右 设备密集设备密集 大型厂员大型厂员 工千人左右工千人左右 信息密集信息密集 大型厂员大型厂员 工千人以下工千人以下 知识密集知识密集 大型厂员工数大型厂员工数 百人或百人左右百人或百人左右 52021-5-25 2.2.推行新的造船模式需要改革船舶设计体制推行新的造船模式需要改革船舶设计体制 特征：特征：设计与建造分离，壳、舾、涂施工分离；设计与建造分离，壳、舾、涂施工分离； 周期长、质量差、效率低、安全难保障。周期长、质量差、效率低、安全难保障。 v 铆接造船

5、时代铆接造船时代船舶整体建造船舶整体建造 多为小型船舶，结构较简单。多为小型船舶，结构较简单。 作坊式的建造方法，一个个零件直接送船台铆接安装成船体。作坊式的建造方法，一个个零件直接送船台铆接安装成船体。 设计图纸只给出产品信息，不给出怎样建造的信息。设计图纸只给出产品信息，不给出怎样建造的信息。 怎样造船、怎样组织造船，依仗工人的技艺和现场管理者的指挥。怎样造船、怎样组织造船，依仗工人的技艺和现场管理者的指挥。 工程为顺序工程，先船体、再舾装、后涂装。工程为顺序工程，先船体、再舾装、后涂装。 62021-5-25 v 焊接造船时代焊接造船时代船体分段建造，预舾装，预涂装船体分段建造，预舾装，

6、预涂装 焊接技术不断进步和起重运输能力逐渐提高焊接技术不断进步和起重运输能力逐渐提高 船体分段制造船体分段制造 工程转变为并行工程，作业面扩大，施工条件改善。工程转变为并行工程，作业面扩大，施工条件改善。 为缩短周期创造条件。为缩短周期创造条件。 但，船舶尺度向中、大型化发展；结构、功能愈趋复杂。但，船舶尺度向中、大型化发展；结构、功能愈趋复杂。 新问题出现新问题出现 工艺方面：分段焊接变形的控制；焊接坡口加工要求；装配余量的工艺方面：分段焊接变形的控制；焊接坡口加工要求；装配余量的 设置，分段吊运翻身工艺及要求、船台安装方法及要求设置，分段吊运翻身工艺及要求、船台安装方法及要求。 生产组织方

7、面：生产过程复杂，管理技术要求高，安全问题突出。生产组织方面：生产过程复杂，管理技术要求高，安全问题突出。 “ “怎样造船怎样造船”、“怎样组织造船怎样组织造船” ” 的要求逐渐凸显。的要求逐渐凸显。 72021-5-25 v 区域造船时代区域造船时代船体分道建造、区域舾装、区域涂装船体分道建造、区域舾装、区域涂装 船体划分成若干区域，按区域组织生产（区域舾装、区域涂装）。船体划分成若干区域，按区域组织生产（区域舾装、区域涂装）。 按区域形成壳、舾、涂一体化作业。按区域形成壳、舾、涂一体化作业。 为进一步缩短周期创造条件。为进一步缩短周期创造条件。 但，生产组织更为复杂，一体化计划管理要求更高

8、。但，生产组织更为复杂，一体化计划管理要求更高。 新问题出现：新问题出现： 工艺方面：各制造级的生产效率、分道生产方法提出新要求。工艺方面：各制造级的生产效率、分道生产方法提出新要求。 生产组织方面：壳舾涂一体化作业计划的统筹、协调功能强。生产组织方面：壳舾涂一体化作业计划的统筹、协调功能强。 “ “怎样造船怎样造船”、“怎样怎样合理地组织造船合理地组织造船” ” 的要求日趋迫切。的要求日趋迫切。 82021-5-25 综合前述，造船模式的变革对船舶设计提出新要求：综合前述，造船模式的变革对船舶设计提出新要求： p 如：为满足如：为满足“整体建造整体建造”“分段建造分段建造”转变，应提供：转变

9、，应提供： 分段划分图（并给出大接缝形式、余量、分段翻身吊运方法）、分段划分图（并给出大接缝形式、余量、分段翻身吊运方法）、 船台吊装网络图、分段结构图船台吊装网络图、分段结构图 p 如：为满足如：为满足“分段建造分段建造”“分道建造分道建造”转变，还要求：转变，还要求： 为各工位（工序）或各分段提供工作图（含施工方法、要求、标为各工位（工序）或各分段提供工作图（含施工方法、要求、标 准等）和管理表等。准等）和管理表等。 以上要求归纳为：以上要求归纳为：设计不但要解决设计不但要解决“造什么船造什么船”的问题，还要由设计解的问题，还要由设计解 决决“怎样造船怎样造船”和和“怎样组织造船怎样组织造

10、船”、“怎样合理地组织造船怎样合理地组织造船”的问的问 题。题。 生产设计概念首先出现生产设计概念首先出现 教材教材P2P2、P4P4 92021-5-25 弄清基本概念的几个要点：弄清基本概念的几个要点： v 过去船舶设计的阶段构成过去船舶设计的阶段构成 v 现在船舶设计的阶段构成现在船舶设计的阶段构成 v 什么是船舶生产设计什么是船舶生产设计 v 生产设计的性质生产设计的性质 v 谁来完成生产设计，设计部门和施工部门的配合要求谁来完成生产设计，设计部门和施工部门的配合要求 v 现代船舶设计中生产设计与过去船舶设计中施工设计的区别现代船舶设计中生产设计与过去船舶设计中施工设计的区别 1020

11、21-5-25 1.1.我国过去和现在船舶设计阶段的划分我国过去和现在船舶设计阶段的划分 v 上世纪上世纪50507070年代，船舶设计通常划分为方案设计、初步设计、技术年代，船舶设计通常划分为方案设计、初步设计、技术 设计和设计和施工设计施工设计四个阶段；四个阶段； v 上世纪上世纪7070年代后，生产设计被确认为船舶设计的组成部分。现代船舶年代后，生产设计被确认为船舶设计的组成部分。现代船舶 设计分为初步设计、详细设计和设计分为初步设计、详细设计和生产设计生产设计三个阶段。三个阶段。 112021-5-25 2.2.现代船舶设计各阶段的工作内容和作用现代船舶设计各阶段的工作内容和作用 v

12、初步设计（也称合同设计）初步设计（也称合同设计） 含义：含义： 教材教材P2P2 内容组成：内容组成：初步设计包括报价设计和合同设计两部分。初步设计包括报价设计和合同设计两部分。 主要任务：主要任务：是要为签订合同的谈判提供技术文件，需要进行设计是要为签订合同的谈判提供技术文件，需要进行设计 计算和技术洽谈，计算和技术洽谈， 初步设计要提供的设计资料：初步设计要提供的设计资料： 教材教材P2P2 122021-5-25 v 详细设计详细设计 含义：含义： 教材教材P2P2 设计设计基本内容：基本内容： 教材教材P2P2 v 初步设计和详细设计的性质初步设计和详细设计的性质 初步设计和详细设计都

13、是属于解决初步设计和详细设计都是属于解决“造什么船造什么船”的问题，图纸的问题，图纸 文件表达的都是产品最终的完工状态。也就是对文件表达的都是产品最终的完工状态。也就是对“产品产品”的设计。的设计。 132021-5-25 3.3.船舶生产设计的性质、含义、目的和推行生产设计的意义船舶生产设计的性质、含义、目的和推行生产设计的意义 v 生产设计的含义生产设计的含义 教材教材P3P3 在确定船舶建造方针的前提下，以详细设计为基础，根据船厂在确定船舶建造方针的前提下，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，绘制记入各种工艺施工的具体条件，按工艺阶段、施工区域和单元，

14、绘制记入各种工艺 技术指标和各种管理数据的工作图、管理表，以及提供生产信息文件技术指标和各种管理数据的工作图、管理表，以及提供生产信息文件 的一种设计。的一种设计。 v 生产设计的性质生产设计的性质 参教材参教材P2P2 从广义上讲，是从施工的立场出发，通过设计的形式，考虑高从广义上讲，是从施工的立场出发，通过设计的形式，考虑高 质量、高效率、短周期、确保安全地解决质量、高效率、短周期、确保安全地解决“怎样造船怎样造船”与与“怎样合理怎样合理 地组织造船生产地组织造船生产”的一种设计。是对产品的一种设计。是对产品“生产方法和过程生产方法和过程”的设计的设计 。 142021-5-25 v 生产

15、设计的基本目的生产设计的基本目的 将现场操作人员可能遇到的、需要解决的问题，事先在设计阶段将现场操作人员可能遇到的、需要解决的问题，事先在设计阶段 由技术人员来解决。可以看成是在图纸上由技术人员来解决。可以看成是在图纸上“模拟造船模拟造船”的过程。的过程。 参教材参教材P2P2 v 生产设计的意义生产设计的意义 生产设计的实施，结束了过去设计与建造（生产）长期脱离的状生产设计的实施，结束了过去设计与建造（生产）长期脱离的状 态，使设计真正起到组织生产和指导生产的作用。态，使设计真正起到组织生产和指导生产的作用。 参教材参教材P3P3 152021-5-25 4.4.船舶生产设计的实施要求船舶生

16、产设计的实施要求 5.5.生产设计中设计部门与施工部门的配合关系生产设计中设计部门与施工部门的配合关系 正因为生产设计解决的正因为生产设计解决的“怎样造船怎样造船”的工程技术问题，单独由的工程技术问题，单独由 设计部门来完成生产设计是困难的。设计部门来完成生产设计是困难的。 实践证明，只有设计部门与施工部门紧密配合才能搞好生产设实践证明，只有设计部门与施工部门紧密配合才能搞好生产设 计。计。 施工部门为了高质量、高效率、短周期和保安全地建造船舶，施工部门为了高质量、高效率、短周期和保安全地建造船舶， 提出基本计划并下达各种必要的资料，同时对设计提出各种要求，甚提出基本计划并下达各种必要的资料，

17、同时对设计提出各种要求，甚 至上升为各类工艺标准使生产设计和施工技术规范化，提高生产设计至上升为各类工艺标准使生产设计和施工技术规范化，提高生产设计 的工艺性和可行性。的工艺性和可行性。 162021-5-25 生产设计的生产设计的 事前准备事前准备 172021-5-25 6.6.生产设计与原船舶设计体制中施工设计的区别生产设计与原船舶设计体制中施工设计的区别 原施工设计中含有怎样造船的部分内容，但不全面。原施工设计中含有怎样造船的部分内容，但不全面。 例如：对于船体施工设计，往往只表示结构的最后状态，但不例如：对于船体施工设计，往往只表示结构的最后状态，但不 表示出该结构的零件加工方法、装

18、焊顺序、施工方法和施工要领等。表示出该结构的零件加工方法、装焊顺序、施工方法和施工要领等。 又如：对于舾装施工设计，只表示设备系统的原理、布置及安又如：对于舾装施工设计，只表示设备系统的原理、布置及安 装的最后状态，而不表示出设备及系统制造和安装的阶段、顺序、方装的最后状态，而不表示出设备及系统制造和安装的阶段、顺序、方 法与试验要求等。法与试验要求等。 因此，船厂施工部门不得不再编制工艺、技术、计划等文件，因此，船厂施工部门不得不再编制工艺、技术、计划等文件， 配合施工设计图纸来解决怎样造船和如何组织造船生产。配合施工设计图纸来解决怎样造船和如何组织造船生产。 182021-5-25 在做法

19、上，在做法上，施工设计是紧接在技术设计后进行的，设计中往往施工设计是紧接在技术设计后进行的，设计中往往 很少考虑怎样造船的问题，只有当图纸完成后才交给施工部门考虑怎很少考虑怎样造船的问题，只有当图纸完成后才交给施工部门考虑怎 样建造的问题。这种先设计、后工艺的做法把设计与工艺完全隔离开样建造的问题。这种先设计、后工艺的做法把设计与工艺完全隔离开 来，给生产的统筹协调带来许多难以解决的问题。来，给生产的统筹协调带来许多难以解决的问题。 生产设计则通过设计前的准备工作，将怎样造船的问题贯穿于生产设计则通过设计前的准备工作，将怎样造船的问题贯穿于 初步设计和详细设计，把设计与工艺紧密结合在一起。初步

20、设计和详细设计，把设计与工艺紧密结合在一起。 192021-5-25 v 19781978年，我国从日本引入年，我国从日本引入“船舶生产设计船舶生产设计”概念，先后经历了研究、概念，先后经历了研究、 试行和推广、提高两个阶段。试行和推广、提高两个阶段。 v 原中国船舶工业总公司在原中国船舶工业总公司在1983 1983 年实行设计改革，将船舶设计划分为年实行设计改革，将船舶设计划分为 初步设计、详细设计和生产设计三个阶段的新体制。初步设计、详细设计和生产设计三个阶段的新体制。 v 目前，我国船厂推行造船生产设计已经相当普及，深化造船生产设计目前，我国船厂推行造船生产设计已经相当普及，深化造船生

21、产设计 已经成为造船企业管理的主要手段，对促进我国船舶设计体制和船厂已经成为造船企业管理的主要手段，对促进我国船舶设计体制和船厂 生产管理体制改革产生极为深刻的影响。生产管理体制改革产生极为深刻的影响。 202021-5-25 v 20042004年，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：年，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： 深化设计，为建立现代造船模式提供支撑。深化设计，为建立现代造船模式提供支撑。 深化生产设计。要按照设计、生产、管理一体化的原则，按生产深化生产设计。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