中小型船厂电装生产设计特点研究-

1、中小型船厂电装生产设计特点研究骆宁森摘要中、小型船厂电装生产设计围绕建造工艺和施工方法进行。文章分析了电装生产设计的基本条件、基本内容,并就中小型船厂电装设计中的几个问题进行了探讨,对中、小型船厂开展电装生产设计具有一定的参考价值。关键词船舶电力系统生产设计电气工程中、小型船厂主要指的是建造几千t级到几万t 级船舶的船厂。该种类船舶接单交船周期比较短,一般在15个月22个月,有的甚至更短。送审设计、施工设计的周期在48个月左右,从合同生效到开工几乎没有电装生产设计的周期。因此,必然要考虑到一边送审、一边开始生产设计,退审后立即修改生产设计、修改施工这一交叉形式。并且在首制船上几乎都是一边绘图、

2、一边施工、一边修改。也只有这样合理的交叉和衔接,才能勉强满足施工进度的需要。因此,中、小型船厂电装生产设计的特点是周期短、划分的区域多、陆陆续续下图的批量多、图纸工艺技术信息较多、生产管理信息相应较少。首制船电舾装预装率一般在70%左右,后续船可达到80%90%左右。中、小型船厂电装生产设计主要是围绕建造工艺和施工方法进行的,合理地进行电装生产设计能使电装工程有计划、有条理地进行,使复杂的工作简单化,露天作业内场化,船上作业地面化,从而减轻劳动强度,减少交叉作业,减少返工,提高劳动效率,有利于工种作业平衡的目的,使电装铁舾装件分段预装率大大提高。这也是中、小型船厂电装生产设计的主要目的和任务。

3、1中小型船厂电装生产设计基本条件电装生产设计何时具备条件,何时投入工作,应根据不同的船型、造船周期、设计送审、退审周期决定。投入过早,条件不成熟,开展电装生产设计困难重重,且返工量大,浪费人力物力。投入过迟,使设作者介绍:骆宁森1982年毕业于江苏电视大学电子专业,现任长航金陵船厂船舶设计公司副总经理,高级工程师。收稿日期:2000-07-24计周期与施工周期不吻合,打乱了生产管理的步骤,无法协调供图周期与生产周期的矛盾。因此,及时恰当地开展电装生产设计工作,对中、小型船厂整体工程计划是至关重要的因素。我厂经多年实践,逐渐探索出一定的规律和经验。归纳成三句话,即设计阶段熟悉参与,做好准备;送审

4、阶段全面开展生产设计工作;退审后反馈修改生产设计图纸。在设计阶段熟悉做好准备工作指的是该船生效后的送审设计阶段,负责生产设计的人员要主动与送审设计人员联系,参与工作。根据生产设计要求的条件,尽可能优先绘制生产设计所需要的基本依据图纸。主要基本依据图纸为:所有电气系统图(包括电力一次、二次、通信、导航、无线电火警、全船监控自动化系统图;主要电气设备布置示意图;主干电缆走向图;船体基本结构图;机舱、房舱综合布置图(包括风管、管系、机装布置图;主要内、外舾装布置图。同时,生产设计人员可准备该船的原则性工艺和专项工艺,绘制工艺图册。这也是在作好准备工作,以赢得一部分生产设计的周期和时间。2电装生产设计

5、的基本内容上述的基本依据图纸设计完毕送审时,电装的生产设计工作就可以全面铺展。电装生产设计的基本内容见电装生产设计流程图(图1。211电气设备、电缆通道布置工作图的绘制根据基本依据图,首先把电气设备在相对应的工作布置图上初定位并注上参考尺寸,暂时可不设坐标尺寸。按照设备的位置画出电缆走向,在电缆走向的线条上根据需要设置电缆节点。然后根据所有电气系统图上的电缆编号及规格在电缆走向线条上模拟敷设电缆,把所经过电缆节点的电缆编号及电缆规格按节点归类。最后计算各个电缆节点电缆26J S2000-6-08江苏船舶J IAN GSU SHIP第17卷第6期束的宽度及高度,以便计算电缆支撑件、电缆贯通件,设

6、置电缆通道,并与机装、船装、舾装协调、放样。电气设备、电缆通道布置工作图是电装生产设计的工作用图,是电装在图面上模拟造船的全过程。该图为设计人员所用,俗称“母图”。所有电装生产设计的图纸、清册、托盘表都依据该母图。该图经过相关专业与部门进行横向有效的统筹和协调,通过综合布置图,各专业人员对布置、建造方法各种工艺细节等认真考虑,使之最大限度地把施工现场可能出现的矛盾、问题预先妥善地解决在协调之中。作业中会产生的问题大部分在协调时发现。经过协调,然后定出各专业设备位置的坐标尺寸。对电装生产设计来讲,有了较为准确的电气设备和电缆走向的坐标位置,电装生产设计可以进行到下一步,即各区域电装图、贯穿件开孔

7、图等。212电装图的绘制电装图包括贯穿件开孔图、基座定位图、电气设备综合定位图等。根据各区域设备与通道的复杂程度,可将该图分解绘细,如可分解为电装图、 贯穿件图1金陵船厂电装生产设计流程图开孔图、基座定位图等,简单的区域也可合并成一张电装图,关键是图上能表达清楚。电装图所包括的信息为:电缆支撑件、电缆管、电缆贯穿件、隔堵等施工参数;小型电气设备基座(包括灯、开关、按钮、电铃等;中型电气设备基座(包括电力、照明分配电箱、电动机启动箱等;大型电气设备基座(包括主配电板、应急配电板、监控台、驾控台、组合启动屏等。电装图实际上是各种电缆支架、电缆贯穿件和电气设备基座定位的模拟安装图。为了施工方便,图中

8、的所有电缆支撑件、电缆贯通件、大小基座均需编上标准代号。电装图是电装的依据,其信息都是从工作母图而来,电装图的尺寸一定要齐全、准确。213托盘管理表根据各区域的电装图设计,汇制生成电缆支撑件制造图册、电缆贯通件制造图册、照明灯具座及小型设备基座制造图册、中大型设备基座制造图册,并将每个区域中电气设备、电缆、电缆支撑件、电缆贯通件、各大小设备基座集中配制成托盘管理表。托盘划分的依据和原则如下:1必须按阶段时间划分托盘,同一托盘材料、设备必须同一工序,同一个安装阶段;2必须按安装位置划分托盘,同一托盘的材料,设备必须是同一安装区域;3必须按安装阶段,将整个舾装工程划分为单元组装、分段预装、总体预装

9、,船内舾装。具体说来,托盘有三重意义。一是作业单位,相当于传统的工艺项目。就工人而言,相当于工作量,只要将“托盘里面的东西安装完,施工就告一段落,而不用顾及系统和原理的功能。二是集配配料,相当于配套安装明细表。由物资部门按采购计划、生产计划相一致进行备料,托盘送到生产现场,工人施工方便,提高效率。三是管理功能。对中、小型船厂的托盘信息强调前二项功能和意义。在实际编制时,可将电缆支架、电缆贯穿件、设备基座、隔堵、辅助材料划分为一个托盘;电缆、电气设备等划为另一个托盘。每个托盘都是在相同的阶段,同一场所完成。按照这种方法编制的托盘表施工,可在分段上预装各种支架、基座、贯通件,然后再进行喷砂涂漆。设

10、备等到船体成型后再安装,以保证分段的效果统一和设备完好,达到了电装实际施工比较好的效果。214主干电缆、预载清册、区域电缆清册的编制主干电缆是指主配电板、应急配电板、监控台、船舶电气骆宁森中小型船厂电装生产设计特点研究27表1主干电缆表册船名舾装编号主干电缆区域名称电缆盘停放位置共页第页序号电缆代号电缆型号电缆起始位置区域肋位号电缆经过区域节点电缆终止位置区域肋位号电缆中间停放位置长度(尾标电缆长度(总长备注驾驶台等至各用电设备的一次网络。还包括全船自动化、监控通讯、无线电导航系统跨区域、跨层次的网络线。主干电缆表册见表1。主干电缆的品种数量多,各电缆起始、走向都不同,稍有不慎会错敷、漏敷。我

11、们采取划层次敷设施工方法,按层次绘制主干电缆清册,由下至上逐层敷设。电缆盘吊放的位置应该是最上方容易穿缆的位置。汇编主干电缆清册时应按先裁后敷的原则,截面大的电缆安排在下方,截面小的电缆安排在上方;长距离电缆安排在支撑件的下方,短距离安排在上方;有网护套的安排在支撑件下方;先敷电缆置于支撑件内侧,后敷电缆置于支撑件外侧。这样汇制的主干电缆清册在施工时方便,而且美观,不会损伤电缆。各区域电缆表册主要为统计、领料、管理所用,一般不作预裁,但需注意计算上的准确性,有条件的应归纳在托盘表内。主干电缆预裁清册、各区域电缆表册汇总成电缆实际用量清册,作为修改补充订货的依据,同时提供给全船的工时管理、成本核

12、算及重量重心计算。3电装生产设计中几个问题的研究1主干电缆通道在船体纵桁、强横梁、加强支柱等结构上开孔时,必须恢复原船体结构的强度。开孔的尺寸、坐标应在船体结构图上绘出,因此应由电装生产设计人员将全船主要的电缆贯穿件开孔的坐标、开孔的尺寸提供给结构设计人员,使之在结构套料图上一次生成。所提供的尺寸为电缆贯穿件的外尺寸。由于结构图、套料图的下图时间要早于电装生产设计图的下图时间,因此,电装生产设计首先要绘出主干通道,定出尺寸和坐标,将数据及时提供。这样既保证了开孔的合理性,又大大方便了电装的实际施工。2电装托盘表上是否包括一部分管理信息,要视具体情况来定。从理论上来讲,各个托盘包含了开工日期、完

13、工日期、施工地点、相应的施工工时,确实能一目了然。这样管理人员以托盘为作业单位落实工程进度,物资部门以托盘需要日期安排铁舾装件制作和托盘配套,并按时间要求送至作业现场。这应该是我们生产设计的目的。但中、小型船厂所接的订单周期有时不容许我们有更多的时间来编制管理信息,况且我们几乎是边绘编图纸,边下发图纸,边反馈修改图纸。如一味追求完全的信息,其效果适得其反。当然,在批量船的后续船或有足够设计周期情况下,我们应该还是以托盘信息进行组织生产、物资配套以及安排工程进度,以推动整个生产过程规范化。因此,如何进一步完善、深化中小型船厂的电装托盘管理表还需探讨、研究,使之逐渐符合中、小型船厂生产以及管理体制

14、的特点。3施工设计与生产设计图纸的关系。综前所述,中、小型船厂接的订单造船周期都十分紧张,尤其是施工设计和生产设计的周期矛盾,不可能等施工设计完成后再进行生产设计。对此,可采取一部分电气图纸送审设计完成后直接进行生产设计工作,跨过施工设计这一阶段和周期。这样做有二点好处。第一,避免了大量的重复性工作。如生产设计中的设备定位布置图,生产设计中的图纸比例、图纸的准确性、图纸完善性和深度都比施工图纸要强,取消部分施工设计图纸可节省人力,缩短总的设计周期。第二,避免了施工设计与生产设计不吻合,容易产生矛盾的现象,一步到位。如一些照明电缆走向和路径,施工图纸和生产设计图纸无法一致。如一定要按施工设计图纸

15、,既不合理又浪费,取消施工28 船舶电气 骆宁森中小型船厂电装生产设计特点研究设计,也减少了矛盾。但要注意的是船厂生产设计人员的责任重了,要防止生产设计人员对施工设计的思想不了解而造成的设计失误。4电装生产设计图纸深度的要求。电装生产设计编码编制是根据中、小型船厂的特点,既不能太复杂,使生产难以适应接受,也要能清楚地表达信息,同时便于计算机辅助设计的方便性。具体要求为船名、区域号、图号、舾装编号、托盘名称、设备号等等。所有表示的信息应全船统一,使施工人员、集配人员一看就明白。对电装图,原则上要求提供所有的安装尺寸,必要时需用多面示意图来表示,如监控室、驾驶室等区域。另外,部分设备资料周期无法满

16、足需要的也可以暂定为现场处理。电装图的预装率应该达到75%80%。舱室开关、插座、台灯、电话盒等通用舱室小的电气元器件应绘制标准舱室布置图,标注详细的尺寸,必要时制作标准舱室11实物。这样的设计,施工、船东、船级社都是容易接受的。对主干电缆、区域电缆清册,统计电缆总量要求误差在±2%3%以内。也就是按照实际计算统计的电缆总和加上2%3%的余量进行备料,以防止电缆的短缺。我厂在过去的造船电缆备料工作中,由于没有抓好区域电缆册的绘制和统计,使实际电缆用量误差达到±20%30%。特别是重要电缆的短缺,严重影响到施工周期,同时库存积压电缆达到50km,造成了较大的损失。在502TE

17、U出口船电装的生产设计工作中,我们狠抓区域电缆的设计和统计,使设计用缆与施工用缆基本吻合。两条船交船后,备料库存电缆仅占总量的1%,取得了较好的经济效益。5关于编制船舶电装生产设计指导性文件和设计手册的建议。中、小型船厂电装生产设计各厂做法不一致,深浅不一致,而我国一些大型船厂如广船国际、沪东造船集团所制定的电装生产设计标准文件不适合中、小型船厂的实际情况。笔者认为,有必要摸索、总结、编制适合于中、小型船厂的电装生产设计标准和设计手册,规范中、小型船厂的电装生产设计,促进中、小型船厂电装生产设计和施工。建议编制下列文件:电装生产设计的模式及各部门的职能;船舶电装生产设计编码方式;电装图绘制要领

18、和注意事项;托盘管理表的制作要领;主干电缆、区域电缆清册的绘制要领;船电原则性工艺图册。编制较为完善的设计手册、要领、工艺图册,能够规范、统一中小型船厂电装生产设计和施工,提高生产设计的水平和产品施工的质量,为创造良好的施工条件打好基础。这也是中、小型船厂电装生产设计的目的和发展方向。6计算机辅助电装生产设计的设想。计算机辅助电装生产设计应在满足舾装综合布置后,能生成电装生产设计的有关图样、表册、电缆。目前广船国际、沪东造船集团等龙头厂已率先取得了较好的计算机辅助电装生产设计的效果。根据中、小型船厂船电工程特点,笔者认为应从下述几方面着手开发。简化船体结构背景图,直接在结构背景图内输入电缆贯通件、支撑件三维坐标安装位置,输入尺寸、代号,坐标。最好以肋位号为依据,能方便实际施工。贯穿件、支撑件的外形尺寸手工计算后输入,以保证万无一失。简化船体结构背景图,直接在结构背景图内输各大、小设备基座的三维坐标安装位置