2萬噸重吊船設(shè)計(jì)過程的兩種新方法初探

許建中

（滬東中華造船（集團(tuán)）公司 研發(fā)設(shè)計(jì)院 上海200129）

引 言

詳細(xì)設(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段。一艘船在初步設(shè)計(jì)時即賦予先進(jìn)理念與鮮明特點(diǎn)，在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段就必須繪出基本藍(lán)圖。詳細(xì)設(shè)計(jì)也是縮短造船周期，提高船舶設(shè)計(jì)效率，進(jìn)而提高造船效率的重要階段。一艘船從合同簽訂到交船，一般設(shè)計(jì)與建造周期比為1∶1，假如一艘船從合同簽訂到建造完工周期為2年，那么設(shè)計(jì)1年，建造1年。如何在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，既保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，又縮短設(shè)計(jì)周期，是難以回避的命題［1］。

在滬東20 000 t重吊船詳細(xì)設(shè)計(jì)過程中，為達(dá)到“既保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，又縮短設(shè)計(jì)周期”的目標(biāo)，對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)控制過程作了不少改進(jìn)，探索采用“設(shè)計(jì)履歷表”和“無紙化送審”控制方法與手段，取得了初步成效。

1 20 000 t重吊船簡介

重吊船是指自身裝備重型起重設(shè)備的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船，可在無起重設(shè)備港口之間裝卸，避免受碼頭條件限制而影響運(yùn)營。滬東中華造船（集團(tuán)）公司從2008年起，分別為德國Beluga 與Rickmers貨運(yùn)集團(tuán)設(shè)計(jì)建造12艘20 000噸級重吊船（參見下頁圖1）均入級德國勞氏船級社，其中10艘已交付、2艘在建。典型的20 000 t重吊船一般配備2臺700 t克令吊，1臺180 t克令吊，主要技術(shù)參數(shù)為：

圖1 20 000 t重吊船在載貨運(yùn)輸中

2 設(shè)計(jì)履歷表

在設(shè)計(jì)一艘船舶時，因其復(fù)雜性，工廠設(shè)計(jì)部門主管設(shè)計(jì)人員手中有幾個、甚至十幾個項(xiàng)目。如輪機(jī)設(shè)計(jì)員設(shè)計(jì)主機(jī)、主發(fā)電機(jī)、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、消聲器、焚燒爐等設(shè)備時，必須考慮其在船上的安裝位置，互相匹配形成最大效率等。設(shè)計(jì)人員必須與船東、設(shè)計(jì)院、設(shè)備制造廠不斷溝通、探討、研究，尤其是船東，他們時常會在設(shè)計(jì)中提出許多新的建議與意見［2］。

為處理各種設(shè)計(jì)項(xiàng)目的建議與意見，設(shè)計(jì)人員必須對大量不同項(xiàng)目的建議與意見進(jìn)行分類歸納與整理，雖然投入許多精力，但仍常會產(chǎn)生歧義，甚至可能發(fā)生錯漏、延誤等。為解決這一難題，在20 000 t重吊船詳細(xì)設(shè)計(jì)過程中，采用“設(shè)計(jì)履歷表”（comment sheet history）控制設(shè)計(jì)過程，既可保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，又提高了設(shè)計(jì)效率。

下頁圖2是滬東中華造船集團(tuán)20 000 t重吊船采用的設(shè)計(jì)履歷表樣例。為保證對復(fù)雜項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過程中的控制，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，本表在策劃時考慮了在設(shè)計(jì)階段可能出現(xiàn)的各種情況，如討論問題的反復(fù)、對所討論問題是閉環(huán)還是未閉環(huán)（close or open）、對討論問題的追索需編號存檔等。如在表“DEAWING NUMBER”中統(tǒng)一編碼，本表為“M-5 5000416D”，其中“M-5 ”為專業(yè)號，“M”為“Machinery”索引號，意為輪機(jī)專業(yè)（其他專業(yè)如外舾裝專業(yè)號為“O”、結(jié)構(gòu)專業(yè)號為“H”等）。專業(yè)編號為設(shè)計(jì)過程中快速檢索提供方便；在“DEAWING NAME”中，本設(shè)計(jì)履歷表所討論的圖名為“ARR.OF EMERGENCY DIESEL GENEATOR”（應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的布置）；“REV.NO”為所討論圖紙修改版本號，本設(shè)計(jì)履歷表所討論圖紙為“c”版，說明先前已討論了“a” 版、“b”版。

圖2 20 000 t重吊船設(shè)計(jì)履歷表例樣

從該設(shè)計(jì)履歷表可見，在討論2013年11月28日“a” 版時，船東設(shè)計(jì)人員Pat提出3條意見：一是排氣管出口必須改動，目前與救生艇相碰。我方設(shè)計(jì)人員Lidong答復(fù)：“排氣管出口改動似無必要，因小艇與排氣管出口還有空間；其次，應(yīng)急發(fā)電機(jī)使用的頻率很低，對救生艇影響很小?！盤at提出的第2條意見是進(jìn)口處的LED燈必須向前移動一個肋位，能使EMSB（應(yīng)急配電板）處照明情況更好。我方Lidong答復(fù)：“在進(jìn)口處安裝LED燈對進(jìn)口區(qū)域更為有利?！贝送?，在EMSB處另有照明，請看“EMSB LIGHTING”相應(yīng)圖紙；Pat在“a” 版提出第3條意見，排氣管中必須安裝引水管。我方設(shè)計(jì)人員欣然接受這條意見，增加了E-E剖面圖，請船東設(shè)計(jì)人員Pat審核。在討論2013年12月5日修改版“b”版中，船東設(shè)計(jì)人員Pat對“a” 版中第1條意見排氣管出口問題雖然表示同意（close），但也提出一個建議，要求將排氣管放到左右兩邊，我方對此表示同意。對“a” 版第2條意見有關(guān)LED照明Pat也表示同意，但Pat對排氣管中引水管問題又提出新的建議，即在排氣管中必須安裝氣體分離器（gas trap）。我方設(shè)計(jì)人員對此答復(fù)：“氣體分離器一般在空壓機(jī)系統(tǒng)中使用，如果在排氣管引水管處安裝氣體分離器，則可能對維護(hù)工作造成困難?！贝送?，為更好排水，我們安裝手動閥“EGVO”。對第3條意見，中德雙方激烈論爭，在2013年12月10日“c”版中，德方設(shè)計(jì)人員Pat似乎認(rèn)可，他不再強(qiáng)調(diào)安裝氣體分離器，但建議引水口必須安裝在排氣管最低處，以防止水倒流進(jìn)應(yīng)急發(fā)電機(jī)中。對此我方設(shè)計(jì)人員表示同意。

以上是我們對設(shè)計(jì)履歷表在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的具體介紹，從中可看出船舶設(shè)計(jì)十分復(fù)雜。在第一次對“應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的布置” “a” 版圖紙溝通中，德方設(shè)計(jì)人員Pat從“排氣管出口”、“LED燈布置”、“排氣管中須安裝引水管”三個不同方面提出了建議，我方設(shè)計(jì)人員逐一答復(fù)。對我方的答復(fù)，德方有的表示同意，有的在深入討論的基礎(chǔ)上又提出新的建議。類似情況在船舶設(shè)計(jì)中經(jīng)常發(fā)生，就是對某一個設(shè)計(jì)項(xiàng)目不斷探討、循環(huán)往復(fù)，目的是為了使設(shè)計(jì)盡善盡美。但從船舶設(shè)計(jì)實(shí)際情況看，如果對所討論的項(xiàng)目不加以設(shè)計(jì)控制，多次循環(huán)往復(fù)，經(jīng)過較長時間后，可能會對所討論問題產(chǎn)生模糊、混淆，進(jìn)而產(chǎn)生歧義。此外，為了說明問題，我們在這里舉了“應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的布置”設(shè)計(jì)這個簡單示例，而實(shí)際船舶設(shè)計(jì)過程則要復(fù)雜得多。船舶設(shè)計(jì)是多專業(yè)綜合設(shè)計(jì)，涉及總體、結(jié)構(gòu)、輪機(jī)、冷通、外舾、內(nèi)舾、電氣等多種專業(yè)。對一艘船來說，類似“應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的布置”這個輪機(jī)項(xiàng)目在船舶設(shè)計(jì)各專業(yè)中有成百上千個，如按以往靠e-mail與船東傳遞討論情況，由于沒有版本號的界定，沒有對問題進(jìn)行分類問答等，經(jīng)過一段時間后，很可能會對所討論的問題發(fā)生錯漏甚至誤解。面對這些實(shí)際問題，為了更好地對設(shè)計(jì)加以控制，提高設(shè)計(jì)效率，在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)履歷表就這樣應(yīng)運(yùn)而生，勢在必行。

設(shè)計(jì)履歷表初看只是一份表格，但它是根據(jù)船舶設(shè)計(jì)中遇到的問題反饋、應(yīng)對、提煉、總結(jié)而成的，表格雖小，但內(nèi)涵豐富，對設(shè)計(jì)人員非常實(shí)用。設(shè)計(jì)履歷表在實(shí)際應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)：

（1）一事一議，清晰明了。在船舶設(shè)計(jì)實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員在討論一個項(xiàng)目時可能牽涉到另外一個項(xiàng)目，如以上舉例“應(yīng)急發(fā)電機(jī)布置”還可能連帶討論發(fā)電機(jī)安裝、試驗(yàn)動車等問題。這些項(xiàng)目交叉在一起討論，過一段時間后可能會糾纏在一起。而設(shè)計(jì)履歷表的要求則是一事一議。一份履歷表只有一個主題，對這個主題來說，不管是初始討論的問題，還是從初始問題引伸出新的問題；對所討論的問題是閉環(huán)（close）還是未閉環(huán)（open），設(shè)計(jì)履歷表就像反映一個人成長過程一樣，一步一步記錄下來。

（2）設(shè)計(jì)文本，過程控制。以往在船舶設(shè)計(jì)過程中，對設(shè)計(jì)者與船東來說，“設(shè)計(jì)規(guī)格書”是設(shè)計(jì)者與船東雙方必須共同遵守的規(guī)定。但“設(shè)計(jì)規(guī)格書”僅僅是設(shè)計(jì)方面原則性描述與規(guī)定，不可能涉及到船舶設(shè)計(jì)的各個細(xì)節(jié)方面，而恰恰在船舶的船、機(jī)、電等各專業(yè)設(shè)計(jì)過程中，以往由于設(shè)計(jì)者與船東在設(shè)計(jì)過程中沒有共同遵守的文本而引起誤解甚至爭執(zhí)。而設(shè)計(jì)履歷表的出現(xiàn)則彌補(bǔ)了這一缺陷，其將船舶設(shè)計(jì)的某一個主題，大到關(guān)鍵問題，小到細(xì)枝末節(jié)，全過程、全覆蓋記錄下來。一艘船的成百上千個設(shè)計(jì)項(xiàng)目分別對應(yīng)成百上千份履歷表，就是這些記錄設(shè)計(jì)過程中溝通的文本，使得我方與船東避免了某些可能產(chǎn)生的歧義、誤解，從而使船舶設(shè)計(jì)過程受到穩(wěn)妥控制，提高了船舶設(shè)計(jì)效率。

3 無紙化送審

綜合分析以往詳細(xì)設(shè)計(jì)的過程，有三大因素制約詳細(xì)設(shè)計(jì)的出圖時間與效率：一是專業(yè)人員的熟練程度，二是圖紙送審的方法，三是船東、船級社退審速度［3］。

一般傳統(tǒng)的圖紙送船級社審核的方式為人工送審（即快遞送審）。不管船級社是在國內(nèi)或歐美，都長期沿用此法。隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在20 000 t重吊船設(shè)計(jì)中，我們對圖紙的送審、退審第一次利用網(wǎng)絡(luò)無紙化送審，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。

無紙化送審，就是船舶設(shè)計(jì)者與船級社利用計(jì)算機(jī)在所設(shè)計(jì)的特定網(wǎng)頁上進(jìn)行送審、退審信息往來，請看下頁圖3的網(wǎng)頁界面。

這個界面，反映了兩部分作用：

圖3 無紙化送審、退審網(wǎng)頁界面

（1）管理作用。其中正文中cover letter（送審圖目錄）包含每次送審圖名稱、專業(yè)號排序、版本等信息。因一艘船的送審圖紙有幾百份，不做好每次的發(fā)送記錄，以后的討論可能發(fā)生混亂。圖4是COVER LETTER的樣張，顯示一個批次送審圖圖紙管理控制信息。

圖4 送審目錄樣張

（2）圖紙的具體內(nèi)容：船級社在接收到設(shè)計(jì)者送審的信息后，網(wǎng)頁會自動生成一個管理號Reference No.，本網(wǎng)頁Reference No.見圖3為14-094232，這個管理號表示本批次的圖紙，便于今后查找；點(diǎn)擊圖2網(wǎng)頁相應(yīng)圖紙圖標(biāo)，具體內(nèi)容就會顯示，即可進(jìn)行圖紙審核；此外，在圖3網(wǎng)頁左上方“Transmittals Inbox”，表示船級社退審回來圖紙存儲處，“Transmittals Outbox”，表示設(shè)計(jì)者已交送審圖紙存儲處。

圖5 審核結(jié)果信息例表

圖6 審核結(jié)果具體意見表

（3）當(dāng)船級社審核完圖紙后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸回審核結(jié)果及具體意見表，見圖5、圖6。圖5是船級社有關(guān)退審圖的信息例表，包括退回的時間、圖名。點(diǎn)擊圖5所要查閱圖名，如點(diǎn)擊“procedure of inclining experiment”（傾斜試驗(yàn)程序），則顯示圖6審核結(jié)果具體意見表，尤其是圖6“status”處，可立刻知道審核狀況，這些狀況一般有：noted（已知）、 filed（歸檔）、 approved （批準(zhǔn)）等，這些結(jié)果表示圖紙已審核通過，即已閉環(huán)；如狀況是not approved （批準(zhǔn)），說明圖紙尚未審核閉環(huán)，則需根據(jù)船級社意見對送審圖進(jìn)行修改，按上述程序再次送審，直到approved閉環(huán)為止。

根據(jù)以上大致過程，20 000 t重吊船共向船級社、船東發(fā)出詳細(xì)設(shè)計(jì)送審圖557份。大量的圖紙用無紙化方式送審，使送審過程更加快捷、安全，既節(jié)約費(fèi)用，又提高了管理水平。表1為傳統(tǒng)送審與電子化送審對照表（表中數(shù)字為平均數(shù)）。

表1 傳統(tǒng)送審與電子化送審對照表

從以上對比結(jié)果來看，電子化送審確實(shí)具有很大優(yōu)勢，能縮短設(shè)計(jì)時間，提高勞動效率，尤其是在交船階段的關(guān)鍵圖紙送退審中更為突出。如20 000 t破損控制圖，由于700 t重吊需要壓載艙平衡，船東不斷修正設(shè)計(jì)要求，前后修改5版。如按以往紙質(zhì)送審，樂觀估計(jì)來回需3個月?，F(xiàn)在電子平臺送審，從送退審連續(xù)時間統(tǒng)計(jì)，約為2周。由此例可看出，電子送審大大提高了設(shè)計(jì)效率，確保了交船日期。

4 結(jié) 論

本文就船舶詳細(xì)設(shè)計(jì)中的兩個典型設(shè)計(jì)控制過程進(jìn)行了初步分析與探討。這些年，我們在設(shè)計(jì)中使用“設(shè)計(jì)履歷表”與“無紙化送審”這兩種新方法、新手段，提高了船舶設(shè)計(jì)的效率，卓有成效。鑒于船舶設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性，為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和提高工作效率，還需要對船舶設(shè)計(jì)控制的理念與方法進(jìn)行不斷總結(jié)并持續(xù)改進(jìn)。

［1］ 畢鴻信，陳孟泉，等.縮短造船周期講座［M］.哈爾濱：哈爾濱船舶工程學(xué)院出版社.1993：141-145.

［2］ 顧海軍.船舶設(shè)計(jì)風(fēng)險管理初探 ［J］.船舶，2010（6）：59-60.

［3］ 范璠.船舶設(shè)計(jì)計(jì)劃管理與控制方法研究 ［J］.船舶與海洋工程，2013（2）：77-78.