淺析船舶設(shè)計(jì)的集成化

姜 虎

南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司江蘇南通226005

淺析船舶設(shè)計(jì)的集成化

姜 虎

南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司江蘇南通226005

當(dāng)前，我國(guó)處于信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)獲得很大的發(fā)展，在船舶設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)起到了很大的輔助作用，促進(jìn)了船舶設(shè)計(jì)效率的提高，使得船舶在實(shí)際操作中更加靈活。本文將對(duì)船舶設(shè)計(jì)的集成化進(jìn)行探討，了解船舶集成化的設(shè)計(jì)。

船舶；集成化；設(shè)計(jì)

在船舶的設(shè)計(jì)和制造中，它由于是短前導(dǎo)期產(chǎn)業(yè)而收到了較大的影響。每艘船的船舶結(jié)構(gòu)的同步設(shè)計(jì)可以幫助他們獲取很多信息，在制造過程中設(shè)備和電裝系統(tǒng)以及關(guān)于船只的可靠信息都是必要的。這里不僅包括制作過程的信息，還需要船只的設(shè)計(jì)者們的相關(guān)信息。所以，必須加強(qiáng)對(duì)船舶信息的嚴(yán)格管理，這樣才可以避免多次輸入相同的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致船舶制造失誤。制造船舶所使用的材料都十分環(huán)保和安全，靈活性高、集成度高等都是當(dāng)前船舶設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

一、船舶設(shè)計(jì)

（一）船舶設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)深入到船舶設(shè)計(jì)中，提高了船舶設(shè)計(jì)的效率，我們也應(yīng)當(dāng)看到船舶設(shè)計(jì)中的一些問題：

1、船舶的設(shè)計(jì)不是一個(gè)分離的過程，它的每個(gè)任務(wù)都是緊密聯(lián)系著的，相互影響著，因此，應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程作為一個(gè)完整的建造來操作。

2、船舶設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)是十分重要的，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性關(guān)系到船舶是否建造得成功，在船舶制作的過程中，不能忽視每一個(gè)小數(shù)據(jù)，必須保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。

3、船舶設(shè)計(jì)和建造得完成離不開團(tuán)隊(duì)精神。一個(gè)人是完不成船舶的制造的，只有相互配合才可以提高工作效率，完成船舶的建造。

4、在設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的計(jì)算方式學(xué)會(huì)綜合各種計(jì)算軟件，充分利用每個(gè)軟件的優(yōu)點(diǎn)，是他們服務(wù)于船舶制造。

5、船舶設(shè)計(jì)中信息的流對(duì)于船舶制造的質(zhì)量和效率至關(guān)重要，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)相互溝通和協(xié)調(diào)，同時(shí)，還要保持?jǐn)?shù)據(jù)和信息和一致性，才能夠提高船舶設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

6、船舶設(shè)計(jì)師面向制造的設(shè)計(jì)。船的分段數(shù)目非常重要，因?yàn)樗欣诩皶r(shí)完成船舶的制造，及時(shí)船。而船時(shí)間一旦縮短，那么船的資金流動(dòng)就會(huì)受到很大影響。因此，在對(duì)船舶進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，面向制造設(shè)計(jì)很重要，但是在過了設(shè)計(jì)階段的話，設(shè)計(jì)者對(duì)于資金的流動(dòng)影響就開始減少了。

（二）傳統(tǒng)船舶設(shè)計(jì)模式

一般的船舶設(shè)計(jì)模式就是螺旋線的設(shè)計(jì)模式，它將每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行分解，然后按照一定的順序進(jìn)行排列，其中的任務(wù)有主次之分。這種螺旋線的船舶設(shè)計(jì)方式有一定的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗鼘⑷蝿?wù)進(jìn)行了劃分，這樣船舶的制造就可以做到有計(jì)劃的進(jìn)行，每個(gè)制造者的任務(wù)非常明確。但是，我們應(yīng)當(dāng)看到它的缺陷，那就是勞動(dòng)力的浪費(fèi)。意思就是下一個(gè)步驟的進(jìn)行必須要重復(fù)一次前一個(gè)步驟，這樣就導(dǎo)致了船舶制造效率的大大降低。

如今，計(jì)算機(jī)在船舶設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，設(shè)計(jì)者也使用很多船舶軟件來進(jìn)行船舶的設(shè)計(jì)，由于軟件種類很多，因此如何將這些船舶設(shè)計(jì)軟件協(xié)調(diào)運(yùn)行，這是我們需要關(guān)注和解決的問題。目前，很多船舶制造業(yè)使用的是CAD模式，而且購(gòu)買了很多種具有自身特點(diǎn)的CAD軟件。船舶的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，僅僅靠一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來表現(xiàn)出船舶的信息是不可能的，因此企業(yè)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的組合，開始追求和研發(fā)獨(dú)立的船舶設(shè)計(jì)的集成化軟件。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的集成化必須考慮到計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等等問題。

（三）計(jì)算機(jī)輔助船舶設(shè)計(jì)的集成化

人們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)開始進(jìn)行傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)，但是在傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)中要進(jìn)行修改卻是十分麻煩的過程。近年來，科學(xué)技術(shù)不斷地獲得了發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛，出現(xiàn)了CAD技術(shù)，這個(gè)技術(shù)對(duì)于船舶設(shè)計(jì)師們來說，簡(jiǎn)直是非常好的設(shè)計(jì)創(chuàng)作和修改工具，設(shè)計(jì)人員可以更好的發(fā)揮他們的設(shè)計(jì)能力。但是雖然有了CAD技術(shù)，但是由于船舶設(shè)計(jì)的電子數(shù)據(jù)量極大，必須做到高效的管理和保存，同時(shí)還要有利于在操作過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和使用，企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)據(jù)審核，做好數(shù)據(jù)的管理，如果大量的數(shù)據(jù)沒有得到很好的管理，CAD技術(shù)就很難充分的以用這些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就會(huì)變成雜亂無用的數(shù)字而已。根據(jù)CAD模式，圍繞數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，最后通過軟件計(jì)算，把得到的結(jié)果放入數(shù)據(jù)庫(kù)里。最后經(jīng)過每個(gè)模塊的計(jì)算，再他們達(dá)達(dá)到平衡后，就是完成計(jì)算了。這種CAD模式很多企業(yè)都在使用，但是有一定的缺陷，正如前文所提過的。因此我們需要實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的集成化.集成化分為建造過程的集成和專業(yè)的工作的集成兩個(gè)方面。船舶設(shè)計(jì)是一個(gè)十分依賴信息的工作，在工作中要準(zhǔn)備好多重方案，還要及時(shí)進(jìn)行溝通，反饋船舶設(shè)計(jì)情況。只有準(zhǔn)確的掌握船舶設(shè)計(jì)的情況，對(duì)于不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，有利于提高船舶設(shè)計(jì)的效率和降低失誤率。集成化的船舶設(shè)計(jì)不僅包括計(jì)算機(jī)的硬件，還包括計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，只有兩者的有效結(jié)合，才能更好的發(fā)揮船舶設(shè)計(jì)的效果。

另外，CAE和管理協(xié)調(diào)工具都是集成化所必須的軟件。在集成化的CAD的情境下，各個(gè)專業(yè)在這個(gè)環(huán)境下共同工作，信息共享。船體CAF工具在CAD那里取得相關(guān)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行船體性能指標(biāo)的計(jì)算，它的目的就是改進(jìn)船舶設(shè)計(jì)，提供更好的設(shè)計(jì)思路。一整套船舶設(shè)計(jì)集成化的建立可以通過兩種方式進(jìn)行，第一種是利用現(xiàn)有的軟件技術(shù)來進(jìn)行研究，第二種就是自己研究開發(fā)。但是，兩種方式相比較起來，第二種方式顯然很難完成，因?yàn)樽约洪_發(fā)困難重重，不知道從何下手，也沒法吸取別人的經(jīng)驗(yàn)。在這里我們就要認(rèn)識(shí)到PDM，也就是數(shù)據(jù)管理技術(shù)，通過PDM來完成船舶設(shè)計(jì)的集成化。企業(yè)可以通過CAD和PDM技術(shù)的集成來創(chuàng)造一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，船舶設(shè)計(jì)的每個(gè)負(fù)責(zé)人員都能夠使用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行工作。為什么PDM有這么大的優(yōu)點(diǎn)呢？原因在于PDM技術(shù)得到廣泛的宣傳和使用，很多生產(chǎn)復(fù)雜產(chǎn)品的企業(yè)都在使用這個(gè)技術(shù)，不僅增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，還大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、船舶設(shè)計(jì)集成化

針對(duì)上文提出的傳統(tǒng)船舶設(shè)計(jì)模式可以看出，我們必須采用新的設(shè)計(jì)方式來建立集成化模式。

（一）船舶設(shè)計(jì)過程重組

船舶設(shè)計(jì)的過程重組就是用另一種方式設(shè)計(jì)船舶，做到更加徹底和創(chuàng)新，通過過程重組，從而提高船舶制作過程中的質(zhì)量和降低成本。但是在設(shè)計(jì)中，要注意CAD系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以利用它來進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將它作為有效地輔助工具，但是，設(shè)計(jì)者一定要建立在對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的深入理解上，而不只是依靠計(jì)算機(jī)忽視了思考和創(chuàng)新。

（二）船舶設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)重組

船舶設(shè)計(jì)一般包括總體組、管理組、各個(gè)職能組，他們組成一了一個(gè)完整的團(tuán)隊(duì)，各自在自己的崗位為船舶制造奉獻(xiàn)出自己的力量，他們相互協(xié)作，相互學(xué)習(xí)，在船舶設(shè)計(jì)中不斷的學(xué)習(xí)技術(shù)。但是，我們還應(yīng)該重組船舶設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，設(shè)立一個(gè)信息小組，專門負(fù)責(zé)信息的收集和分析，然后進(jìn)行精確的計(jì)算，輔助船舶設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)其他成員的工作。

（三）規(guī)范船舶設(shè)計(jì)集成化程序

要實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的集成化，首先要進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，也就是船舶的結(jié)構(gòu)和相關(guān)配置，然后由于每條船的設(shè)計(jì)流程的不同，設(shè)計(jì)師就應(yīng)該留一些空間，用來在實(shí)際操作過程中的修改，通過這種靈活的設(shè)計(jì)，提高工作效率，然后就是根據(jù)設(shè)計(jì)的相關(guān)原理建立起船舶的驅(qū)動(dòng)原型，最后便是管理設(shè)計(jì)文檔。船舶設(shè)計(jì)會(huì)用到各種不同的軟件，數(shù)據(jù)接口很難做到統(tǒng)一，因此要設(shè)定高效的管理方式，提高船舶設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

船舶的設(shè)計(jì)的集成化是我國(guó)在船舶設(shè)計(jì)方面的一大進(jìn)步，設(shè)計(jì)師們通過不斷的努力，利用團(tuán)隊(duì)精神和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方式和嚴(yán)格的管理方式，促進(jìn)了我國(guó)船舶設(shè)計(jì)的發(fā)展，因此，船舶設(shè)計(jì)只有不斷創(chuàng)新才會(huì)有所收獲。

［1］面向制造的設(shè)計(jì)：原則及實(shí)施［M］.最新面向制造的設(shè)計(jì)手冊(cè)，2001.

［2］柳存根.船舶集成制造技術(shù)一設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究報(bào)告［R］.2001.10.

［3］李建明，童秉樞，許隆文.產(chǎn)品管理技術(shù)發(fā)展與展望.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，1998，4（6）：1一6.