先进设计技术在船舶设计中的应用策略
[摘 要]长时间以来，我国船舶工业逐渐形成的"重造船轻配套"的产业构造，完全限制了我国造船行业的迅猛发展。文章从船舶配套产品的市场要求、产品自身特色、外界市场环境压力以及目前科学技术发展的状况等等很多方面，研究了先进设计技术在船舶设计中的应用策略。
[关键词]先进设计；船舶；应用
中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0369-01
引言
船舶生产是一个技术密集、资金密集、劳动力密集的产业，随着造船行业竞争加剧，成本压力将不断增大，生产设计的发展在船舶制造业的发展中是非常关键的。要想不断完善船舶生产，增强市场竞争力，应从先进生产设计着手，提高图纸质量和规范生产管理，这是降低船舶生产成本的重要途径。
一、生产设计特点
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。
二、船舶生产设计发展现状
生产设计的着眼点在于适应零件加工及其装配过程，并基本满足生产管理的要求。降低图纸差错率、采用新的建造方法、运用新设备、提高建造精度是目前生产设计的主要方向。降低图纸差错率可以直接降低生产成本并缩短生产周期，因此它是生产设计的基本要求。船舶生产设计是一个系统工程，涉及多专业、多部门之间的协调，再加设计周期的限制及人为因素的影响，错误不可避免。采用新的建造方法可以显著提高生产效率。以分段为中心，提高各个专业的预装率，可以摆脱合拢后的空间限制，从而降低因交叉作业带来的安全成本、生产成本及反复涂装成本。新设备的应用大大提高了生产效率。大吨位的龙门吊可以加大分段和总段划分，减少吊装次数。可调式胎架使得曲面外板分段可以正造，并且可反复使用，避免了固定式胎架成本较高的问题。
三、船舶设计中先进技术的应用
3.1 船舶螺旋桨技术
船舶的螺旋桨是推动整个船舶发动的最大动力，因此，螺旋桨在整个船舶设计的过程中相当重要。要想在螺旋桨的使用中增加整个船舶的运行效率和推进的效率，就需要使用到新的螺旋桨技术来提高船舶的动力，以能够更好的降低船舶的主机的速率。新的螺旋桨技术，主要是通过加大螺旋桨的直径，并且将螺旋桨的转动速率降低，这样就能够很好的增加船舶在运行过程中的推动效率和敞水效率。传统的螺旋桨技术是使用的小的螺旋桨并且用高速的螺旋桨转速来提高船舶的自身推进的效率，这样就需要大量的能源来支持螺旋桨的转动，严重的浪费了能源，并且传统的螺旋桨主机的转速过大也会严重的影响到河内，海里生物的生长，因此使用新的螺旋桨技术是非常的必要的。
3.2 正确选择断路器
船舶电气设计中的关键问题之一就是断路器的正确选择问题，正确选择断路器能够为设备的选择性保护、连续性供电等提供保障。依据全船用电设备的数量、功率、电制等，对每路负载的断路器容量进行认真的核算，确定其选择的合理性。例如在某多用途船舶的主配电板上的联络A、B母排的开关，设计图纸上的电流量均为2500A，但是该开关的结构较大，在主配电板上安装相对比较困难，而且不可以修改主配主板。在校对设计图纸时，发现该船的供电是属于分区形式，在轴带发电机的两侧的断路器承担着联络开关和连接主要重负载的作用，因通常情况下不使用两台侧推，根据使用者的实际需求，在全船供电时使用一台轴带发电机，且额定电流是1640A。这时使用2000A的开关就可以满足其要求，而在负载转移时，2000A的开关也可以满足其要求。因此在设计时就可以提出将联络开关设置为2000/2000A，并在图纸修改后重新进行电力系统图的送审，这样不但保证开关的设置满足主配电板配电的实际情况，也能够为造船节约大量的成本。
3.3 损管集控系统
该系统的主要作用是监控船舶设备的运行状态，并随时提取仪表上的参数。如果有异常状况发生，则损管集控系统会自动发出警报，提醒相关工作人员及时处理，避免引发更大的运行故障。该系统由檢测器、传感器、执行器和集控室的控制器组成的，各个设备之间可传递信息。如果某个设备存在问题，则会影响整个系统的正常运行，因此，需要做好日常的维护和检修工作。由此可见，分布式船舶控制系统在应用过程中具有诸多优势，比如，其在安装过程中不需要将船舶中的各个设备都通过信号线连接到主机室中，从而缩短了电缆线的长度，且避免信号在传递过程中受到过多的干扰；利用分布式船舶控制系统可有效减少后期维护和检修的次数，当主系统出现问题时，只需检查子系统的运行状态，不需要检修其他具备独立性的控制系统，这样不仅能降低维护成本，还能提高系统运行的稳定性。
3.4 可变喷油定时技术
在船舶上，推动着整个船舶行进的主要的能源就是柴油的使用。船舶在柴油机的使用上，传统船舶的柴油机的高燃烧的爆发压力小，导致在船舶的柴油机的使用上经常过度的消耗着燃油，导致了燃油的过度的浪费。但是可变喷油定时技术却充分的考虑了这个问题。采用可变喷油定时技术，能够使柴油机很好的适应整个船舶的负荷值，当船舶需要一定量的燃油来供应自己的运行效率的时候，这个技术本身的智能化的优点自动的来调节整个船舶所需要的燃油，并且能够通过提高柴油机高燃烧的爆发压力来减少燃油的消耗率。但是柴油机的高燃烧的爆发率不是没有限制的，都是有个限定的值，现如今的限定值在13～15MPa之间，最高的为18MPa，一旦超过了最高值，耗油量不会减少反而会增加。
3.5 船舶的管系设计
在船舶的设计过程中进行管系设计是一项复杂的工作，有着工作量大、工作内容复杂且繁琐的特点。在原先的设计中往往是先通过设计人员先形成关于船舶设计的思路，形成一个对于船舶的三维构思，在通过图纸的方式将其基本的视图从不同的角度进行管路布置与管子加工的表达。表达出来，但是这样一来就容易使得表达不清晰，不准确。但是在近些年来，计算机技术的应用推动了设计的数字化发展与智能化的发展，使得船舶的管路设计变得更加的准确，构图更加的立体与准确。也极大的提升了设计的各个方面，减少了设计的时间与故障概率、提高了设计的效率。
四、结束语
随着我国制造技术的不断发展，在多年来不断努力前提下船舶制造技术的发展也异常的迅速。近年来，尽管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。面对新的发展形势，需进一步加强对生船舶产设计发展理念的研究，加强我国造船生产设计并使造船效率大幅度提高。
参考文献
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